PID Тюнинг
OrniFlight использует контроллер PID (пропорционально-интегрально-производный), адаптированный для полета с машущими крыльями. Тюнинг существенно отличается от обычных самолетов из-за периодического характера машущих тяг.
Орнитоптер PID Основы
В отличие от обычных самолетов, у которых тяга почти постоянна, тяга орнитоптера колеблется при каждом взмахе крыла. Это создает:
- Пульсации тяги при частоте взмахов (обычно 5–15 Гц)
- Правило управления в зависимости от фазы — Один и тот же выходной сигнал PID имеет различный эффект в зависимости от того, в каком месте цикла хода он применяется.
- Связанная динамика крена и рыскания — асимметричная тяга крыла влияет на обе оси одновременно
PID Условия
| Срок | Эффект | Орнитоптер Примечание |
|---|---|---|
| П | Пропорциональная — немедленная коррекция | Используйте консервативные значения; колебание махово-синхронное |
| Я | Интегральная постоянная коррекция ошибок — | Необходим для поддержания позиции во время скольжения |
| Д | Производная — гасит колебания | Настроен на скорость хода крыла, а не на колебания рамы |
| ** Ч** | Прямая связь — с прямой связью с выходом | Полезно для четкого отклика по оси крена |
Начальные значения
Для орнитоптера среднего размера (размах крыльев 1–1,5 м):
| Ось | П | я | Д | Ф |
|---|---|---|---|---|
| Ролл | 25 | 30 | 15 | 30 |
| Питч | 30 | 35 | 20 | 35 |
| рыскание | 40 | 35 | 10 | 20 |
Процедура настройки
1. Сначала настройте скорость
Перед настройкой PID установите комфортные скорости: - Начните с RC рейт 0,90, суперрейт 0,65, экспо 0,30. - Отрегулируйте свой стиль полета и размер орнитоптера.
2. P-усиление
Увеличивайте P до тех пор, пока не увидите колебание на частоте взмахов, затем уменьшите 20%: - Колебания по крену: раскачивание крыла при скорости хода. - Колебания тангажа: покачивание вперед-назад. - Колебания рыскания: виляние хвостом синхронизировано с гребками
3. D усиление
Увеличьте D, чтобы смягчить отскок после резкого нажатия джойстика: - Слишком много: дрожание сервопривода, перегрев. - Слишком мало: звон после остановки по крену/тангажу.
4. Я выигрываю
Я получаю счетчики постоянного дрейфа: - Увеличивать до устранения дрейфа - Слишком много: медленные колебания с частотой 1–2 Гц (ниже частоты взмахов).
ONDAS Интеграция
ONDAS (нелинейная динамическая аэродинамическая система Ornithopter) модулирует выходной сигнал PID при каждом взмахе крыла. После базовой настройки PID:
- Установите Cadence Gain — сдвигает окно модуляции на аэродинамически оптимальную фазу.
- Установите Ferocity P — немедленное асимметричное усиление тяги.
- Установите Ferocity D — упреждающую эксплуатацию перетаскивания.
- Точная настройка Balance — симметрии левого/правого крыла.
Подробную процедуру см. в ONDAS Руководство по настройке.
Анализ черного ящика
Включите ведение журнала Blackbox, чтобы визуализировать производительность PID. Ищите: - P-членное колебание на частоте колебаний → уменьшите P - Закручивание I-члена во время продолжительных поворотов → уменьшите I или увеличьте расслабление I-члена. - Шум D-члена из-за вибрации → сначала проверьте механическую балансировку, затем уменьшите D
Профили полетов
OrniFlight поддерживает 3 профиля полета, переключаемые в полете:
| Профиль | Вариант использования |
|---|---|
| 1 | Стандартный круиз |
| 2 | Высокая маневренность/агрессивность |
| 3 | Эффективность/тепловой рост |