PID Sintonia
OrniFlight utilizza un controller PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo) adattato per il volo ad ala battente. La messa a punto differisce significativamente da quella degli aerei convenzionali a causa della natura periodica della spinta sbattente.
Nozioni di base sull’ornitottero PID
A differenza degli aerei convenzionali in cui la spinta è quasi continua, la spinta degli ornitotteri oscilla ad ogni colpo d’ala. Questo crea:
- Ondulazione della spinta alla frequenza di sbattimento (tipicamente 5–15 Hz)
- Autorità di controllo dipendente dalla fase — la stessa uscita PID ha effetti diversi a seconda del punto del ciclo di corsa in cui viene applicata
- Dinamica roll-yaw accoppiata — la spinta asimmetrica dell’ala influisce su entrambi gli assi contemporaneamente
PID Termini
| Termine | Effetto | Nota sull’ornitottero |
|---|---|---|
| P | Correzione immediata proporzionale — | Utilizzare valori conservativi; l’oscillazione è sincrona al battito delle ali |
| Io | Correzione errori persistenti integrali — | Indispensabile per mantenere l’assetto durante le planate |
| D | Il derivato — smorza le oscillazioni | Sintonizzato sulla frequenza della corsa dell’ala, non sulle oscillazioni del telaio |
| Cazzo | Feed-forward — stick-to-output diretto | Utile per una risposta nitida sull’asse di rollio |
Valori iniziali
Per un ornitottero di medie dimensioni (apertura alare 1–1,5 m):
| Asse | P | Io | D | F |
|---|---|---|---|---|
| Rotolo | 25 | 30 | 15 | 30 |
| Passo | 30 | 35 | 20 | 35 |
| Imbardata | 40 | 35 | 10 | 20 |
Procedura di ottimizzazione
1. Prima la regolazione della velocità
Prima di accordare PID, imposta le frequenze che ti sembrano comode: - Inizia con RC Tasso 0,90, Super Tasso 0,65, Expo 0,30 - Adatta al tuo stile di volo e alle dimensioni dell’ornitottero
2. Guadagno P
Aumenta P finché non vedi l’oscillazione alla frequenza di sbattimento, quindi diminuisci del 20%: - Oscillazione del rollio: oscillazione dell’ala alla frequenza della corsa - Oscillazione del passo: bobbing avanti-indietro - Oscillazione dell’imbardata: scodinzolio sincronizzato con i colpi
3. Guadagno D
Aumenta D per smorzare il rimbalzo dopo input bruschi della levetta: - Troppo: jitter del servo, surriscaldamento - Troppo poco: squillo dopo l’arresto del rollio/beccheggio
4. Ci guadagno
Ottengo contatori deriva persistente: - Aumentare fino all’eliminazione della deriva - Troppo: oscillazione lenta a 1–2 Hz (al di sotto della velocità di sbattimento)
ONDAS Integrazione
ONDAS (Ornithopter Nonlinear Dynamic Aerodynamic System) modula l’uscita PID all’interno di ogni colpo d’ala. Dopo l’accordatura base di PID:
- Imposta Cadence Gain — sposta la finestra di modulazione sulla fase aerodinamicamente ottimale
- Imposta Ferocity P — immediato aumento della spinta asimmetrica
- Impostare Ferocity D — sfruttamento anticipato della resistenza
- Perfeziona Balance — la simmetria dell’ala sinistra/destra
Vedere la Guida alla sintonizzazione ONDAS per la procedura dettagliata.
Analisi della scatola nera
Abilita la registrazione Blackbox per visualizzare le prestazioni PID. Cerca: - Oscillazione del termine P alla frequenza di battito → riduce P - Avvolgimento del termine I durante le virate sostenute → riduce il rilassamento del I termine o aumenta il relax del termine I - Rumore del termine D derivante dalle vibrazioni → controllare prima il bilanciamento meccanico, quindi ridurre D
Profili di volo
OrniFlight supporta 3 profili di volo commutabili durante il volo:
| Profilo | Caso d’uso |
|---|---|
| 1 | Crociera standard |
| 2 | Elevata agilità/aggressività |
| 3 | Efficienza / impennata termica |