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四轴飞控DIY Mark4 - 整理&参数优化

2023-05-16

四轴飞控DIY Mark4 - 整理&参数优化

  • 1. 历程
  • 2. 参数优化
    • 2.1 固件BF4.3.1
    • 2.2 动态怠速值
    • 2.3 滤波参数
    • 2.4 电调PWM频率
    • 2.5 GPS高度配置
    • 2.6 返航速度和高度
    • 2.7 线性推力修正
    • 2.8 图传频道调整
  • 3. 补充
    • 3.1 PID参数
    • 3.2 反重力
    • 3.3 Rate设置
  • 4. 进一步优化

通过四轴飞控航模的一些了解，将大致的经历过程和体会整理下，并进一步对当前Mark4的参数优化一并给出。

1. 历程

  1. 首先，从性价比、功能扩展角度，DIY机架入手(新手入门肯定各种坑)

四轴飞控DIY简明步骤介绍
性价比终极上手方案：BetaFlight & BeeRotorF3 四轴飞行器配置F450

  1. 然后，测试起飞各种炸机也是不难避免的(新手需要心理准备，如果是前面的高性价比那就不用担心了)

稳步测试办法，避免炸机：四轴飞控DIY调试起飞简明步骤

  1. 50米近距离可以不要FPV，要超过100米以上建议FPV

四轴飞控DIY集成FPV功能

  1. 上FPV之前一定要适应起飞和降落，可以通过模拟器来进行尝试(如果手动飞更要先上模拟器，否则炸机是分分钟的事情)

四轴FPV无人机手动操作简明介绍

  1. 不同的动力配置、机架、安装方式等都会有不同的问题。FPV最主要的还是果冻的问题。

关于穿越机FPV视频果冻效应的讨论

  1. 通过排除法进行各种测试，定位了机架+动力套件导致低频振动导致果冻，穿越机机架选择

穿越机用途和机架尺寸

  1. F450机架相当于10年前的水平，Mark4是当前的水平，对比分析减震效果

四轴飞控DIY Mark4 - 减震

  1. 减震排除后，果冻效应消失，新增远航GPS救援功能

四轴飞控DIY Mark4 - RTH/GPS Rescure

  1. 期间遇到RadioLink控制距离和ExpressLRS控制链路问题

RadioLink控制距离问题：四轴飞控DIY集成FPV功能
ExpressLRS控制链路问题：TX12 + ExpressLRS 915MHz RC控制链路配置及问题汇总

2. 参数优化

鉴于整个历程各种问题和体会，都有相关介绍的日志供大家参考，这里不再展开。

针对有一些抖动(wobble)的问题，这里做一个总结：

2.1 固件BF4.3.1

固件BF4.3.1

2.2 动态怠速值

【PID Tunning】->【PID Profile Settings】->【Throttle and Motor Settings】->【Dynamic Idle Value】
建议：30-40

Dynamic Idle Value

2.3 滤波参数

【PID Tunning】->【Filter Settings】->【Gyro Filter】
【PID Tunning】->【Filter Settings】->【D Term Filter】
建议：滑块往右可以改善prop wash，但是要注意引入低频振动。

在这里插入图片描述

2.4 电调PWM频率

降低PWM频率可以减少prop wash，尤其是大型机，比如：7寸及以上
这里和电调厂商确认过48KHz没有问题（24KHz测试过也没有什么改善）

蓝鸟固件

2.5 GPS高度配置

因为GPS高度精度还不如气压计来的高，总体感觉没有个15、16颗卫星，还不如用气压计。

# get position
position_alt_source = DEFAULT
Allowed values: DEFAULT, BARO_ONLY, GPS_ONLY

position_alt_gps_min_sats = 16
Allowed range: 4 - 50
Default value: 10

position_alt_baro_fallback_sats = 15
Allowed range: 3 - 49
Default value: 7

2.6 返航速度和高度

换算：
1米/秒 = 60米/分钟 = 3.6公里/小时
5米/秒 = 300米/分钟 = 18公里/小时

通常来说：

  1. 失控以后，飞机只要飞到一定高度 和/或 返回一段距离，就能重新获得控制。因此，上升和返航速度5米/秒也很合适。
  2. 返航高度主要看飞行周边的最高高度（这里航模限制最高高度100米）

基本上就是山顶，所以比周边位置都高。50米高度返航设置妥妥的。
==》BetaFlight Mark4 + 十里琅珰 + ELRS3.0 + 500mW_Dyn
周边建筑都有基本上70米。100米高度返航设置是需要的。
==》BetaFlight Mark4 + 善贤地铁站口 + 城北公园
注：通常情况下城市里面不要飞的太远了，所以不要去很高的高楼之间穿越。除非得到官方或者本地管理机构许可。航模还是稳稳的飞，这样大家才都有的玩。

典型视频：BetaFlight Mark4 + 十里琅珰 + ELRS3.0 + 500mW

返航速度和高度

2.7 线性推力修正

这个有一飞冲天的问题，建议不要超过30（只有在万不得已的情况下才去尝试）。

# get thrust_linear
thrust_linear = 0
tprofile 0
tAllowed range: 0 - 150

2.8 图传频道调整

图传受到周边频率干扰影响，比如：其他FPV飞机，5.8GWiFi或者其他信号等等，建议尽量避开别人的频点。

原来一直用E1的频段，看了这张图，可以考虑使用E6（5905MHz），R8（5917MHz）
注意：图传不一样，请大家根据各自的图传以及周边情况，适时调整。
参考：DJI and analog CAN fly together. Stop FPV interference！

DJI and analog CAN fly together. Stop FPV interference！

频率
熊猫图传

3. 补充

3.1 PID参数

注：5寸机采用默认一般没有什么大问题。

PID参数

3.2 反重力

PID Controller Settings

3.3 Rate设置

Rate Settings

4. 进一步优化

可优化的空间还是很多的，比如：视频，GPS，Rate设置等。

目前，已经做出相应调整的问题，详见：四轴飞控DIY Mark4 - 优化后续二

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