如何用Blackbox調(diào)穿越機的濾波器和PID(翻譯)
原文:https://oscarliang.com/pid-filter-tuning-blackbox/
翻譯:skyWalk3r(b站)
翻譯前言:
國內(nèi)大多關(guān)于fpv的內(nèi)容不夠系統(tǒng),還有一些搞成了視頻、也有些翻譯好的視頻。視頻不如文字的地方就是不方便反復(fù)查閱。個人入坑fpv一年多,從套機到自組各種型號前后共7臺機,默認參數(shù)飛。一直沒碰過濾波和pid,最近靜下心來翻閱學(xué)習(xí)了一圈,發(fā)現(xiàn) oscarliang.com的文章都非常不錯,收獲頗豐,邊學(xué)習(xí),邊實踐邊翻譯了這篇很有價值的文章,盡一份力把好東西分享,Google翻譯為主,不通順的或者錯誤的就人工修復(fù)了一下。覺得有幫助的,可以去官網(wǎng)打賞原作者,作者為寫這篇文章花了3個月時間! https://oscarliang.com/。有些翻譯得不夠到位的,請指正。有些專業(yè)名詞借助了google百度翻譯,有些難以翻譯的在旁邊加了【譯者注:個人的理解】
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OK 原文開始?。?!

在這個教程我會分享如何使用Blackbox去調(diào)整穿越機的濾波器和PID。我將用PIDToolBox作為主要的工具去調(diào)濾波器和PID, 使用 Blackbox Explorer 作為前饋(FF)和一般故障排除的輔助工具。
免責(zé)聲明:本指南僅供參考。對于因讀者行為造成的損害,作者不承擔任何責(zé)任。
你也可以完全不用Blackbox進行調(diào)參,參考我的另一篇文章:無需Blackbox簡易調(diào)參,但 Blackbox 可讓你全面了解飛機的實際情況,并讓你充分發(fā)揮其潛力。 諸如噪聲過濾和微小過沖之類的東西只有在 Blackbox 中才能清楚地看到。 如果你是完美主義者或具有工匠精神,那么這將是適合你的教程。
如果你是Blackbox新手,先看看 Blackbox入門教程
目錄
1.? 開始
1.1.? 調(diào)整目標
1.2.? 基本配置
1.3.? 如何使用PIDToolBox和Blackbox Explorer
2.? 濾波器調(diào)整
1.1.? 為噪聲分析而試飛
1.2.? 理解陀螺儀頻率和延遲
1.3.? 過濾策略
1.4.? 你的裝機有多干凈
1.5.? 調(diào)整RPM濾波器(RPM Filter)
1.6.? 調(diào)整動態(tài)陷波濾波器(Dynamic Notch Filter)
1.7.? 調(diào)整陀螺儀低通濾波器(Gyro Lowpass Filter)
1.8.? 調(diào)D值低通濾波器(D Term Lowpass Filter)
1.9.? 靜態(tài)陷波濾波器(Static Notch Filter)
1.10.? 偏航低通濾波器(Yaw Lowpass Filter)
3.? PID調(diào)參
3.1.? Rate Profile和角度模式(Angle Mode)
3.2.? 找到P/D平衡
3.3.? 找到最大D增益
3.4.? 調(diào)整前饋(Feed Forward)
3.5.? 調(diào)整I增益
3.6.? 其他設(shè)置
3.6.1.? 反重力增益
3.6.2.? 動態(tài)怠速
3.6.3.? 推力線性化
3.6.4.? TPA(油門PID衰減)
3.6.5.? 再看D Term濾波器
3.7.? 偏航調(diào)整
3.8.? 沒有完美的調(diào)整
4.? 故障解決建議
4.1.? 陀螺儀壞了
4.2.? RC平滑
4.3.? PID Sum 太低?
4.4.? ADC濾波器抖動導(dǎo)致振蕩
開始
調(diào)整目標
使用 Blackbox 調(diào)整我們的穿越機,我們希望實現(xiàn)兩個主要目標:
●?更有效地使用濾波器:盡可能少地使用濾波器以最大程度地減少延遲,但足以將噪聲降低到可接受的水平
●?優(yōu)化 PID 增益和相關(guān)設(shè)置,使我們的飛機飛行更精確、反應(yīng)更靈敏
基礎(chǔ)配置
1.? Blackbox記錄設(shè)置
在Blackbox選項卡改成下面設(shè)置:
●?OnboardFlash 或者 SD Card
●?由于我們正在調(diào)整濾波器,我們希望以 2KHz(或 BMI270 陀螺儀的 1.6KH)記錄
●?在debug mode 選中“GYRO_SCALED"用來記錄未過濾的陀螺儀數(shù)據(jù)

2.? 在你的 OpenTX/EdgeTX 無線電(系統(tǒng) -> 硬件)中禁用 ADC 濾波器。這將減少延遲。

3.? 電調(diào)(ECS)設(shè)置
詳情參考另一篇文章,解析了 最好的BLHeli32設(shè)置。下面是簡單總結(jié)(5寸機的)
如果是 BLHeli_32 ECS:
●?Rampup Power 40%
●?Motor timing 16
●?PWM Frequency:
○?Low "16KHz"(或者任意最低值)
○?Hight "By RPM"
○?或者,可以固定LOW和HIGH在24KHz或者48KHz.24KHz能更好處理洗槳問題,48KHz更順滑,但是”By RPM“能夠兩全其美。

如果是 BLHeli_S ECS:
嘗試刷Bluejay(48KHz) 更順滑、更高效,特別是對于小尺寸飛機。有人更喜歡24KHz因為扭矩更大點,能更好地處理洗槳,但是如果你開啟”推力線性化“(下文有提到)你可以彌補用48KHz時丟失的扭矩,兩者兼顧。
BlueJay固件也允許雙向DShot,Betaflight里面很多特性都依賴它,例如RPM濾波器和動態(tài)怠速。
4.? 刷固件4.3.1
飛控刷最新的BF固件(目前4.3.1) 并且使用默認的PID/濾波器配置。在Betaflight Configurator開啟 “專家模式”,這將為你提供 PID 調(diào)整頁面上的所有可用滑塊和選項。

5.? 在配置選項卡(Configuration)設(shè)置PID循環(huán)頻率,在電機選項卡設(shè)置 ECS協(xié)議。
不管FC處理器如何,如果他有一個 BMI270的陀螺儀,只能跑3.2KHz 的PID循環(huán)頻率和DShot300 的ECS協(xié)議。
其他的陀螺儀,不同處理器又不用。
F4 飛控,可以用4KHz 和DShot300。F7或者H7 飛控,可以跑 8KHz和Dshot600,或者4K+DShot300也行。
6.? 在配置選項卡,禁用掉其他用不上的用能
如氣壓計(Barometer),LED_Strip,Soft Serial等
7.? 在電機選項卡,開雙向DShot
幾乎所有當代電調(diào)都支持雙向DShot。我有另一篇教程關(guān)于 如何開啟RPM濾波器。如果是BLHeli_32 ECS就是開箱即用的,但是BLHeli_S ECS需要 刷Bluejay固件。
檢查雙向Dshot是否正常工作,上電讓電機(去掉槳葉)轉(zhuǎn)起來,看錯誤率 (E)是否保持在0%。如果沒有,試試慢一點的DShot協(xié)議,例如DShot300或者DShot150。如果這些協(xié)議都不能給你0%的錯誤,那只能禁用雙向DShot了。
一旦開啟了雙向DShot,就可以開啟RPM濾波器了,這應(yīng)該是Betaflight最好的濾波器了。
8.? 加載合適的RC_Link預(yù)設(shè)【譯者注:打開看看 View online參考學(xué)習(xí)下就好】

為了避免和前饋(Feed forward)產(chǎn)生問題,不同的包頻率和包間隔有所不同,所以不同的RC links需要特定的 RC平滑(RC smoothing)和前饋配置。目前我最喜歡的 RC link是ExpressLRS,看看我的裝備。
通過加載合適的 RC_Link預(yù)設(shè),BF會自動應(yīng)用所有必要的配置。別忘了加載預(yù)設(shè)前還有些選項可以點,特別是飛行風(fēng)格,大多數(shù)人應(yīng)該都是Freestyle。
如果你用 Crossfile,最好鎖定包頻率:要么50Hz(遠航)要么160Hz(低延遲)??梢栽赥BSAgent Lite LUA script設(shè)置。
9.? 降低TPA【譯者注:降低tpa實際上是通過加大斷點實現(xiàn)】
在PID 調(diào)參選項卡 => Rate Profile,設(shè)置 TPA斷點(TPA Breakpoint)為1750,這是指TPA開始工作的油門位置。在調(diào)參時,我們不想要TPA掩蓋掉所有的振動問題【譯者注:所以先調(diào)大點】。遲點如果我們有高油門振動的問題,再調(diào)TPA.
如何使用PIDToolBox和Blackbox Explorer
我將在我的PID和濾波器調(diào)整中,使用 PIDToolBox(TPB)和 Blackbox Explorer (BE)
●?上文有提到過,如何用BE:“在Betaflight中基礎(chǔ)使用Blackbox”
●?下載安裝PTB:https://github.com/bw1129/PIDtoolbox/releases/latest/
●?如何使用 PTB:https://github.com/bw1129/PIDtoolbox/wiki/PIDtoolbox-user-guide
PIDToolBox 將是我們主要工具,他是目前最強大的Blackbox工具。它允許你在同一個窗口中并排比較多個日志,這樣你就可以看到你在一個實例中所做的更改的效果。Step Response tool用來調(diào)PID非常簡單易用。另外一個很贊的地方就是頻譜分析儀中 Y 軸上的單位(以分貝為單位),可以進行更準確和客觀的比較。TPB還會告訴你預(yù)估的濾波器延遲,也是很有用。
我覺得PTB最主要缺陷是運行速度。加載有點慢,而且沒有BE那么直觀。所以如果你只看一個日志,或者用來排除通用故障的時候(運行更快),這種情況我建議還是選用BE。但是要調(diào)噪聲過濾,肯定選PTB。
濾波器調(diào)整
進一步閱讀:在Betaflight不同類型的濾波器
硬件在需要多少過濾方面起著重要作用。例如,一個設(shè)計良好的機架沒有不良的共振問題,一組平衡良好的螺旋槳,帶有平滑軸承的新電機,所有這些都有助于成就一個干凈的裝機,幾乎不需要過濾。
為噪聲分析而試飛
起飛,用盡可能少的油門和最小的偏航/俯仰/滾桿輸入向前飛行
執(zhí)行“油門巡行”–緩慢增加油門,直到在5-10秒內(nèi)達到100%。電機引起的振動頻率會隨油門水平而變化,該測試將顯示整個油門范圍內(nèi)的所有振動以及框架共振的位置。
重復(fù)2-3次,然后落地上鎖。
下圖就是一個典型的“油門巡行”日志(看底部那條油門的變化)

理解陀螺儀頻率和延遲
現(xiàn)在在BE中加載日志,并且在分析儀中打開“Gyro_Scaled”(未過濾的陀螺儀信號)。非常重要的一點是要截掉日志的起飛和落地部分(這樣這些振動不會影響我們的分析)。選中頭和尾,分別用鍵盤 "i"和"o"操作。
以下是典型5〃FPV飛機的原始陀螺儀信號頻率圖的分解【譯者注:濾波器根據(jù)頻率過濾】
●?低于20Hz: 飛機隨搖桿指令所做的運動頻率
●?20Hz-100Hz之間:洗槳、不良PID導(dǎo)致的振蕩(例如過激的D 增益),ECS配置問題和不好的RC link相關(guān)設(shè)置等等...
●?100HGz-250Hz之間:機架共振或者零部件松動
●?高于250Hz: 電機和槳葉的噪聲

低于20Hz的一切都是“好的”飛機運動對桿的反應(yīng)。
20Hz到100Hz是不希望存在的震動,如飛機振動和洗槳。作為一般的經(jīng)驗法則,你要看到更少的活動在這個頻率范圍。有一些是正常的,但太多意味著你有一個需要解決的振蕩問題。通常我們盡量避免低于100Hz的過濾因為那些是飛機的真實運動,雖然其中有些是我們要去掉,有些我們要保留的。在這么低頻范圍過濾會更糟糕因為它引入龐大數(shù)量的延遲。分析小于100Hz的頻譜可以直觀看到中油門振動的問題,以及飛機洗槳處理的怎么樣。
我們不用管1000Hz以上的,因為這些對飛機影響不大,我們應(yīng)該關(guān)注的是在100Hz-1000Hz內(nèi)的噪聲。
也許不直觀,但是太多過濾實際上會引起振動,而使得在-100Hz的頻譜上顯示出噪聲。那是因為過濾產(chǎn)生了相位延遲(phase delay)。當飛機嘗試校正錯誤時,相位延遲導(dǎo)致響應(yīng)太遲了實際上適得其反。導(dǎo)致錯誤更加嚴重,產(chǎn)生了一個反饋循環(huán)(feedback loop),所以飛機開始振了。
那就是為什么如果我們用更少的過濾,低于100HZ的噪聲問題會更少,因為延遲減少了并且飛機能更快響應(yīng)來糾正PID錯誤。用更少的過濾也讓你能把PID 增益拉得更高,讓飛機更跟手、對抗洗槳。
通過繪制Gyro和Gyro_Scaled并測量它們之間的間隙,你可以了解由于濾波而給Gyro信號增加了多少延遲。

在PTB,它自動估算陀螺儀濾波器和D-term濾波器的延遲(下圖第二列第一個圖的右上角)

過濾策略
我基本的過濾策略就是:用RPM濾波器清掉電機頻帶(motor bands),用動態(tài)陷波濾波器除掉機架共振,然后用陀螺儀低通濾波器和D-term低通濾波器減少噪聲下限(noise floor)。我將按下面順序來調(diào)整濾波器:
RPM濾波器=》動態(tài)陷波濾波器=》陀螺儀低通=》D-term低通
我們想要盡可能少的過濾來減少延遲,但同時有足夠的過濾足以用炸彎掉的槳葉返航不會燒電機。人們當然可以安全地使用更多的過濾功能,但當過度過濾時,飛機會感到與外界脫節(jié),并且由于延遲增加而反應(yīng)遲鈍。洗槳也會更加嚴重。所以我們要爭取找到一個平衡點。
除了檢查BlackBox日志,在濾波器調(diào)整中,電機溫度是另一個有用判定。電機過熱通常表示過濾不夠。
專業(yè)建議:電機過熱 - 多熱是過熱?
作為一般的經(jīng)驗法則,如果你捏一下電機并不能堅持幾秒,意味著過熱,你可能把你的設(shè)置搞得過于激進了。
裝機是否足夠干凈
在開始之前,檢查裝機是否干凈。像上文所述一樣“油門巡行”操作。
在PIDToolBox加載日志文件,電機 Spectral Analyzer。只選 “Gyro prefilt”(原始的、未過濾的陀螺儀信號,而 “Gyro”是過濾后的信號),然后點擊 Run。

Betaflight默認的濾波器設(shè)置非常保守,大多數(shù)裝機可以在它的基礎(chǔ)上減少一些過濾。如果你的飛機在默認的濾波器設(shè)置已經(jīng)很大噪聲,你應(yīng)該查一下可能的機械或者電氣問題而不是增加過濾。在電調(diào)的電源輸入端加上電容、確定所有螺絲已上緊、使用新的槳葉,等等。。。
在一個干凈5寸機上,會有少量正?;顒釉趡50Hz(飛機運動)和~200Hz(電機震動)之間。若果你在這個區(qū)域有很多噪聲,可能是電氣噪聲(也許陀螺儀輸入電源太多噪聲,或者需要給電調(diào)的輸入加額外的電容);也肯能使機械引起的(例如有電線撞了陀螺儀)。這種情況下很難得到最佳的過濾。
按PIDToolBox的作者建議,理想的整體噪聲下限(overall noise floor)低于-30dB大于 50Hz。對于D-Term來說,理想的整體噪聲下限低于 -10dB。通過看這些區(qū)域內(nèi)的噪聲水平可以知道你的飛機飛的有多平穩(wěn)。噪聲水平跟飛機裝機質(zhì)量有關(guān)、硬件質(zhì)量有多好,有時你可能只是有一個過噪的陀螺儀。(The noise level has to do with how well the drone is built, how good the hardware quality is, and sometimes you might just have a noisy Gyro.原文)
如果你的飛機噪聲比這個還高(例如,有一個峰值在中間大于0dB),那么你需要開更多的過濾。這也不是世界末日,只是意味著延遲會高很多,你也不能把PID 增益推得那么高了?!咀g者注:能承受PID高增益值的飛機,更好飛】
調(diào)整RPM濾波器
RPM濾波器是Betaflight最有效的濾波器之一。BLHeli_32和BLHeli_S電調(diào)現(xiàn)在都支持 RPM濾波器了,所以如果你還沒開,確保開啟它。在一臺干凈的裝機,RPM濾波器和動態(tài)陷波濾波器將完成大部分工作,我們可以禁用許多其他濾波器。
在PTB里加載日志,點擊Spectral Analyzer并且點擊“Freq x Throttle”。
在 “Presets"下面,選擇 “Gyro Prefilt,Gyro,Dterm Preflt,Dterm” 然后點擊 Run。我把它叫做“熱圖”。

我將分解成下圖:
●?接近 0Hz,底部(1)非常亮的水平線是飛機對搖桿信號的響應(yīng)動作
●?在200Hz周圍,水平線(2)是機架共振。頻率沒有根據(jù)油門變化而變化,但在與電機頻帶相交的地方它是最強的
●?對角線(3)是電機頻帶(motor band),通常是最亮的。(4)和(5)是電機的諧波(和聲),它們漸趨暗淡到難以識別。可以修改 scale值(熱圖左上角)讓它顯示得更清楚

我們將用RPM濾波器來處理電機頻帶(motor bands)
調(diào)整RPM濾波器基本上是指優(yōu)化RPM諧波(RPM harmonics)使用的個數(shù),以及基于電機頻帶的起始頻率設(shè)置最高可能的“Min Frequency”
更少的RPM harmonics和更高的 min freq 等于 更少的過濾和更少的延遲。
點擊“Data Cursor” 工具,然后點一下電機頻帶開始的地方,會顯示準確地頻率(下圖)。在 roll/pitch/yaw幾個圖都確認一下,選用最低的頻率。

這是我調(diào)的一個例子:我的新組飛機Source One V5
●?圖左,是默認的RPM濾波器,3個諧波和最低頻率100Hz
●?圖右,改成2個諧波和160Hz的最低頻率
通過減少一次諧波,你可能會看到第三次“電機諧波”中有一點未過濾掉的噪聲。

雖然這點噪聲非常小,但是他仍會進入D term并且被放大。讓我哦們檢查 下面的Dterm 熱圖的右邊,可以看到,一丁點的陀螺儀噪聲變成非常糟糕的Dterm噪聲。

因此,在本例中,RPM 濾波器最好有 3 個諧波。
你可能已經(jīng)注意到的另一件事是 116Hz 左右的一些噪聲未被過濾,因為我們將最小頻率提高到 160Hz。為了解決這個問題,我們必須降低最小頻率。

這是使用 3 種不同設(shè)置過濾后的陀螺儀信號的比較:
●?左:2 次諧波 160Hz 最小頻率
●?中:3 次諧波 130Hz 最小頻率
●?右:3 次諧波 100Hz 最小頻率

看起來要消除電機帶噪聲,我們不能減少RPM濾波器。在此示例中,默認的 3 次諧波和 100Hz 最小頻率最適合我們。
調(diào)整動態(tài)陷波濾波器
動態(tài)陷波濾波器抑制陀螺儀信號中的信號峰值,這些信號峰值主要是來自框架或其他硬件的振動。即機架共振(炭纖維很有彈性引起共振)、天線、掛在TPU打印件中的GoPro和彎曲的槳葉。
啟用 RPM 濾波器后,Betaflight 將自動減少動態(tài)陷波濾波的數(shù)量(更少的陷波數(shù)和更高的 Q 值),因為 RPM 濾波器將完成大部分繁重的工作。 你可以根據(jù)自己的設(shè)置進一步調(diào)整動態(tài)陷波。
調(diào)整動態(tài)陷波濾波器意味著優(yōu)化陷波數(shù)、最高可能 Q 值和適當?shù)淖钚?最大頻率。更少的陷波 = 更少的過濾但更低的延遲。
查看熱圖并確定有多少機架共振來決定需要多少陷波。你最多可以有5個陷波,單通常1-2個就足夠了,除非你的飛機構(gòu)造不佳或處于非常破舊的狀態(tài)。特別是當你啟用RPM濾波器時,1個陷波通常足以消除共振。如果你的飛機不能使用RPM濾波器,例如在一個tiny whoop上,你可以嘗試啟用具有 5 個諧波、Q 因數(shù) 350 和 100Hz 的最小頻率作為起點的動態(tài)陷波濾波器,然后通過向上調(diào)整它。
在這個例子中,似乎只有一個機架共振在 210Hz 左右(注意出現(xiàn)在整個油門范圍內(nèi)的水平線)。
Q 值決定了濾波器的寬度:更高的 Q = 更窄的濾波器,更少的過濾但更低的延遲。
如果 500 的默認 Q 值運行良好,請嘗試 600 甚至 700(基本上找到仍然可以充分控制這些共振的最高 Q 值)。如果過濾后你仍然可以看到幀共振噪聲,則可能需要較低的值。檢查 Dterm 熱圖以查看它如何影響 Dterm噪聲以及決定你的 Q 值是否可以更高。
Min/Max Frequency 是截止頻率,它基本上是動態(tài)陷波濾波器的有效范圍。 只需在共振的每一側(cè)增加 20-30Hz 的額外范圍。
為了安全起見,我會避免將最小頻率設(shè)置得太高,因為彎曲的槳葉也會產(chǎn)生巨大的共振。 如果你墜機并試圖用彎曲的螺旋槳返航,動態(tài)陷波濾波器確實可以幫助減少可能進入 Dterm的振動。 我們不知道共振的確切位置,但擁有更寬的頻率范圍更有可能捕捉到共振。 如果動態(tài)陷波由于最小頻率設(shè)置過高而無法捕捉到這些新出現(xiàn)的共振,那么在這些情況下,你的電機可能會發(fā)熱甚至?xí)?/p>
在此示例中,我嘗試將 Q 增加到 700 并將最小/最大頻率設(shè)置為 160-230Hz,但我認為 Q 顯然太高了。 有更多未過濾的噪聲,它進入 Dterm 并被放大。
最后,當我將 Q 設(shè)置為 450 時,噪聲得到了充分的控制。在下圖中,左邊是Q=700,右邊是Q=450。你可以再次檢查 Dterm 熱圖以確認它運行良好。
調(diào)整陀螺儀低通濾波器
在大多數(shù)情況下,你可以關(guān)閉不需要的 Gyro Lowpass 1 濾波器,積極測試飛行 30 秒,并檢查電機溫度以確保它們在繼續(xù)之前不熱。
然后使用“Gyro Filter Multiplier”滑塊一次將 Gyro Lowpass 2 降低幾個檔次。向右移動滑塊 = 向上移動頻率 = 減少過濾 = 減少延遲 = 更好的洗槳處理和更高的 PID 增益。
在這里,我將比較陀螺儀低通濾波器滑塊值 1.0(棕色)、1.5(紅色)和 2.0(橙色)之間的陀螺儀頻譜。
這 3 條線幾乎相互重疊,這表明陀螺儀低通濾波器的作用并不大,可以減少。 有趣的是,如果你觀察低于 100Hz 頻譜中的噪聲,它實際上會在過濾較少的情況下稍微好一些,這與我們之前談到的相呼應(yīng)。
重點:
●?由于anti-aliasing,切勿為 2K/4K PID 環(huán)路頻率禁用陀螺儀低通 2 濾波器
●?對于 2K 循環(huán)時間,將 Gyro Lowpass 2 保持在 500Hz 作為最小值
●?對于 4K,你可以將 Gyro Lowpass 2 設(shè)置為 1000Hz
●?對于 8K,如果噪聲不是問題,你可以完全禁用 Gyro Lowpass 2
調(diào)整D Term低通濾波器
由于 D Term的敏感特性,D Term比陀螺儀噪聲大得多,并且噪聲會隨著頻率上升而被放大,因此在處理 D Term濾波時要格外小心和保守。
嘗試將“D Term Filter Multiplier”滑塊一次向右移動一個檔位,看看飛機在 30 秒的試飛中如何響應(yīng)(做一些特技動作),同時檢查下地后的電機溫度。 如果它們變熱,你應(yīng)該退回一兩個檔次。
我會警告不要過于激進地減少 D Term過濾,在飛行過程中為可能彎曲的槳葉留出一些空間。 D Term過濾太少和螺旋槳損壞是電機過熱/燒電機的最佳組合。
這是 D Term過濾滑塊位置中 1.0(棕色)、1.3(紅色)和 1.6(橙色)之間的比較。 正如你所看到的,與 Gyro lowpass 不同,dterm 的過濾越少顯然噪聲越大。
在下面的熱圖中,從左到右:未過濾的 D Term,D Term低通濾波器 1.0、1.3 和 1.6。
如果你在減少 D Term濾波時聽到電機變得粗糙(令人不安的振蕩),那是 100Hz 以下的噪聲越來越大(你可以查看 <100Hz 的圖表來確認)。 在這個例子中,為了安全起見,我可能會保持在 1.3 以下,可能是 1.2 甚至只是 1.1。
調(diào)整 PID 增益后,你應(yīng)該回頭再次檢查是否可以優(yōu)化 D Term 過濾。
如果 D Term 軌跡非常嘈雜,在滑塊上多點擊一兩次可能會有幫助。 如果 D Term軌跡非常干凈,你或許可以稍微減少濾波(如果電機不過熱)。 見下圖,左邊有一個嘈雜的 D Term軌跡,右邊更干凈。
重要提示:切勿完全禁用 D-Term 低通濾波器,否則會燒毀電機。
靜態(tài)陷波濾波器
靜態(tài)陷波濾波器僅在非常特定的頻率(例如機架共振)下存在強烈共振時才使用。 然而,動態(tài)陷波濾波器通??梢愿采w它,因此通常不需要靜態(tài)陷波濾波器(你可以將其禁用)。 但是,你可以嘗試為已知的機架共振(以固定頻率)添加靜態(tài)陷波并將動態(tài)陷波計數(shù)減少一個,看看哪種策略更適合你的設(shè)置。
偏航低通濾波器
100Hz 截止頻率下的默認偏航低通濾波器具有最小的延遲損失,因此可以保持不變。 Whoops可以特別受益于偏航低通濾波器,因為它有助于減少碰撞中的偏航旋轉(zhuǎn)。
PID調(diào)整
要使用 Blackbox 調(diào)整 PID,我將遵循使用 PIDToolBox 的“Basement Tuning”方法。 它對初學(xué)者很友好,你可以在你的地下室/臥室里做,因此得名。 基本上,你只需執(zhí)行一系列 PID 值略有不同的短途飛行,然后比較日志以找到最佳增益。
在飛行過程中,你應(yīng)該在使用俯仰和橫滾在附近飛行,這很簡單。 你可以通過 PIDToolbox 在此視頻中了解有關(guān) basement 方法的更多信息。
雖然他們稱之為“地下室調(diào)整法”,但我在室內(nèi)做這個真的不舒服。 我過去有過幾次“飛向月球”的事件,我差點在天花板上鉆了一個洞,所以我總是試著在花園或當?shù)毓珗@里做這些測試。
Rate Profile和角度模式
進行地下室調(diào)整飛行需要一些良好的目視飛行技巧。 在密閉空間內(nèi)控制飛機而不撞到墻壁并不容易。 為了使它更容易,試試這個Rate Profile(Actual Rate):
●?中心靈敏度(Center Sensitivity) 250
●?最大速率(Max Rate) 400
●?Expo 0.00
它的最大速率很低,所以如果你移動搖桿太多,它不太可能失控。 有高又線性的中心桿靈敏度,確保桿輸入足夠大以用于blackbox日志。
你甚至可以在Angle 模式下執(zhí)行此測試,這比速率模式更容易。 根據(jù) PTB 的作者,這與在速率模式下一樣有效,但你需要先執(zhí)行以下操作:
●?在“設(shè)置”選項卡上校準加速度計
●?在 PID 配置文件設(shè)置中將角度模式強度(Angle mode strength)設(shè)置為 100
●?點擊保存
尋找P/D平衡
首先,降低這些增益,這樣它們就不會干擾我們的調(diào)整:
●?將“Stick Response”滑塊(前饋)設(shè)置為 0
●?將“動態(tài)阻尼”(D Max) 滑塊設(shè)置為 0
●?將“Drift-Wobble”(I 增益)滑塊設(shè)置為 0.2,它足夠低,不會引入過沖,但只有一點 I Term可以幫助更好地穩(wěn)定飛機,使其更容易控制
調(diào)整“阻尼”(D 增益)滑塊,從你要測試的最小值開始。 對于典型的 5寸機,0.6 是一個很好的起點。
以下是你要在飛行中執(zhí)行的操作:
●?上電和懸停
●?不斷移動橫滾和俯仰搖桿20-30秒,動作越多越準
●?在不撞墻的情況下盡可能大的動作(最好是全搖桿偏轉(zhuǎn))
●?只要你能控制它,你就可以同時移動俯仰和橫滾
●?盡量不要在飛行過程中停止/懸停太久,并盡可能保持連續(xù)
每次將阻尼滑塊升高 0.2 并重復(fù)飛行:例如 0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6。 當你將 D 增益提高得太高時,你的電機聲音聽起來會很粗糙,往后面的幾個值可能無法繼續(xù)測試下去了,這沒什么問題。
更改滑塊值的最快方法是進入 Betaflight OSD 選項卡、Profile、Simplified Tuning。 如果你使用的是 DJI,你可以通過 root 眼鏡來訪問 OSD 選項卡。 如果你搞不了,那么只需插入 USB 數(shù)據(jù)線并使用 Betaflight Configurator。
最好每 2-3 次飛行更換一次電池,以確保結(jié)果不受電壓影響。 通過在每次飛行前拔下電池來為飛機供電,以便它創(chuàng)建一個新日志。 或者只需在 OSD 選項卡中選擇“保存并重啟”,這樣就無需拔下電源。
如果時間安排得當,16MB 的內(nèi)存應(yīng)該足夠進行六次 30 秒的飛行。
完成所有飛行后,將它們下載到你的電腦上。 為了更好地組織日志,我為此過程創(chuàng)建了一個文件夾結(jié)構(gòu),請在此處下載:
https://drive.google.com/file/d/1tx1AV2lOMgknAwIB3VFhqP1i6VpDLVjr/view?usp=share_link
我將日志重命名為“01 d06”、“02 d08”等(01 表示首次試飛,d06 表示阻尼滑塊值 0.6),并將它們放在“02 PD Balance”文件夾中。
在 PTB 中加載所有日志,檢查每一個日志并刪除每個日志的起飛和降落部分(啟用右側(cè)面板上的“Trim”來操作)。
單擊“Step Resp Tool”,選擇所有文件并單擊“運行”。 如果你在曲線中有偏移(陀螺儀曲線從設(shè)定點(Set Point)向末端移動),啟用“Y Correction”。

它非常簡單,只需選擇最好看的線,這是你的最佳阻尼滑塊值。 理想的響應(yīng)應(yīng)該類似于下圖中的綠線,幾乎沒有過沖。 有一點點超調(diào)是可以接受的。

如果你的軌跡看起來不平滑但有很多起伏,則表明信號太嘈雜或你的動作不夠大。
右邊的圖表也非常有用:
●?Peak 是超調(diào)(overshoot)的最高幅度(理想情況下越接近 1 越好)
●?Latency 是達到設(shè)定點所需的時間(理想情況下越低越好)

當 D 增益較低時,會出現(xiàn)超調(diào)甚至振蕩。 隨著 D 增益的增加,超調(diào)量將減少,峰值將減少,但延遲將因此增加。 當 D 太高(下沖)時,初始峰值可能甚至達不到設(shè)定值,這并不理想。 找到具有最小過沖但具有相對較低延遲的響應(yīng)。
你可以放大并更清楚地查看它(或選擇更少的日志,然后再次點擊運行)。 我們只需要查看 Roll 和 Pitch 軸。
在我們的示例中,很明顯俯仰和橫滾的理想值都是橙色 (3),因此應(yīng)該是 1.0。
由于不同的重量分布,在俯仰和橫滾上有不同的 PD 平衡是很常見的。 如果是這種情況,將阻尼滑塊移至你想要的俯仰位置,記下俯仰 D 增益,然后將阻尼滑塊移至你想要橫滾的位置,并調(diào)整俯仰阻尼滑塊以匹配俯仰 D 增益(你剛剛寫下來那個)。

有時最好保守一點,避免 D 增益過高。 如果你猶豫不決,請始終使用較少的 D 增益(較高的 P/D 比),這樣你可以在最后提高整體 PID 增益,因為 D 通常是限制因素。
我發(fā)現(xiàn)step response工具往往非常敏感,P/D 平衡可能低于我個人的偏好。 所以我通常在找到理想值后將 P/D 平衡提高 5-10%。 這只是我個人的喜好,如果你愿意,可以嘗試一下。
飛機的大小影響 PD 比率,飛機越大,P 與 D 相比越高(更高的 P:D 比率)。 例如,5 寸機可能使用 0.8-1.1 阻尼滑塊,而Tiny whoop可能使用 1.4-1.6。
尋找最大D增益
以 0.2 步長對 主乘數(shù)滑塊進行相同的測試,例如 對于 5 寸機,這將是 0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 1.8。

不過要非常小心,在這個測試中不要站得太靠近飛機,因為你可能會碰到一個 D 太高的點,飛機會向上猛竄。 密切注意電機噪聲,當聽到抖得很厲害時應(yīng)立即上鎖。

你可能會注意到step response的形狀在不同值之間變化不大,峰值也大致保持不變。 這是因為響應(yīng)曲線的形狀主要由 P/D 比決定。 通過增加增益不會對響應(yīng)產(chǎn)生太大影響,但通過提高 P/D 增益可以減少延遲。
當發(fā)生以下情況之一時,你就達到了理想的主乘數(shù)(Master Multiplier)增益:
●?你聽到大聲地抖動——你不能再增加 D 增益了
●?或者延遲不再減少(或減少得很少)——這意味著它已經(jīng)達到參數(shù)可調(diào)窗口的上限,電機性能已經(jīng)榨干,沒有繼續(xù)優(yōu)化的空間了。
你的收益能達到多高取決于你的裝機有多大噪聲以及你使用了多少過濾。 更少的過濾允許更高的 PID 增益。 有時最好保守一點,在找到最大值后將主乘數(shù)滑塊調(diào)低一兩個檔位,而不是將 D 增益推到臨界點,這樣炸彎槳的時候更安全點。 請注意,使用更多電芯數(shù)的電池(更高電壓)的飛機往往允許更低的 D 增益,例如 在 6S機上,D 增益可能在 30 左右,而在 4S 上通常在 40 左右?!咀g者注:有條件可以驗證一下】
在我的示例中,1.6 似乎是給我們帶來最少延遲的值,到 1.8 沒有太大改進。
你不一定聽得到電機強抖動的情況。 要檢查,只需轉(zhuǎn)到頻譜分析儀并繪制 Dterm。 隨著增益越來越高,電機會發(fā)出強抖動的聲音,峰值在 40-80Hz 左右(尤其是當你加大油門時)。 如果你看到此頻率范圍內(nèi)的噪聲隨增益增加而上升,那么你可以確定振蕩開始與 PID 相關(guān)。
在此示例中,你可以清楚地看到 1.4(橄欖色)、1.6(綠色)和 1.8(青色)的峰值在 60Hz 左右。 盡管 1.6 顯示延遲有所改善,但我個人不會冒險。 為了安全起見,在這個例子中我可能會選擇 1.3 甚至 1.2。

到底是 Dterm 濾波多、D 增益高,還是 Dterm 濾波少、D 增益低好,目前仍有爭議。 但永遠不要運行較少的 Dterm 過濾和更高 D 增益,否則當你撞到樹枝或彎曲槳葉時可能會發(fā)生災(zāi)難! 這不是開玩笑 :) 從這里的經(jīng)驗來看:
作者的調(diào)參測試引起的炸機經(jīng)歷
如果你現(xiàn)在檢查設(shè)定點軌跡(繪制Gyro和Setpoint),你應(yīng)該會很好地找到飛機有沒有緊貼搖桿的控制。 兩條線應(yīng)該大致平行(意味著飛機以與設(shè)定點相同的速率加速和減速),但它們之間仍然存在很大差距(延遲?。?。 在下一步中,我們將使用前饋來縮小差距。

調(diào)整前饋(FF)

當你移動搖桿時,前饋會加速你的搖桿,使你的桿響應(yīng)更快,并更接近設(shè)定點?!咀g者注:有點像鼠標,甩快加速】
與前饋相比,P Term相當慢,因為它僅在出現(xiàn) PID 錯誤時才開始做出反應(yīng)。 前饋測量搖桿偏轉(zhuǎn)率——你移動搖桿的速度。 它不依賴于陀螺儀數(shù)據(jù),它讓電機在操縱桿移動時立即移動,因此它比 P Term快得多。
調(diào)整前饋時,我更喜歡做一些快速橫滾和前/后翻轉(zhuǎn)并檢查陀螺儀/設(shè)定點軌跡。 使用你常用的Rate Profile,或 Betaflight 中的默認Rate Profile(只需切換到未使用的Rate Profile),以在全速運行時獲得適當?shù)淖畲笏俾省?/p>
我們可以在 BE 中檢查設(shè)定點/陀螺儀軌跡,而不是使用 PTB 中的stop response工具,陀螺儀應(yīng)該比以前更好地跟蹤設(shè)定點(延遲更少)。 在最好的情況下,陀螺儀可能正好位于設(shè)定點之上。 如果前饋過沖(陀螺儀在設(shè)定點之前移動),則前饋太高。 在下面的演示中,0.5 太低了,1.0 仍然不夠高,但是 1.5 有點太多了,過沖了。 我認為 Feedforward 在 1.3-1.4 應(yīng)該在這個例子比較合適。

如果你的前饋增益太高,它甚至?xí)?dǎo)致 P Term走向相反的方向試圖對抗它 :) 【譯者注:看下面紅線和紫線】

不管你的飛行風(fēng)格是什么,前饋都是有用的,不僅僅適用于某些類型的飛行。 即使是電影級的飛行也能從大量的前饋中獲益,如果你平穩(wěn)而緩慢地移動你的搖桿,那么前饋無論如何都不會起作用。 當你需要快速響應(yīng)時,F(xiàn)F 將減少搖桿輸入和飛機之間的延遲。 如果你想要平穩(wěn)飛行,只需使用 expo,更多 RC平滑(RC smoothing,下文詳述)或降低你的速率。
調(diào)整I增益
理想的 I Term在某種程度上幾乎是一種感覺,當你擁有最佳 P 和 D 增益時,你不需要很多 I 增益,只需要最小量的 I 增益來防止飛機漂移和徘徊。 看看我在這里調(diào)整 I 的方法。 如果你以最少的操縱桿輸入向前巡航,飛機應(yīng)該會保持其位置一段時間。 如果有任何漂移,那么你需要更高的收益。
I term 有一個非常寬的調(diào)整窗口,特別是對于強大的5寸機,I term 滑塊中的 0.5 到 1.5 大概率正常工作。 這就是為什么我們可以調(diào)整其他所有內(nèi)容并最后調(diào)整I term。
競速者可能更喜歡更高的增益以獲得更嚴格的控制和更好的轉(zhuǎn)彎跟蹤,而花飛手可能更喜歡更低的增益的更寬松的感覺(因為花飛手不會長時間保持姿勢)。 刮風(fēng)時,你還需要更高的 I 增益,以保持飛機在外力作用下保持穩(wěn)定?!咀g者注:是不是拉高I可以飛一些漂移感強的風(fēng)格?】
由于我們添加了前饋,并且陀螺儀/設(shè)定點跟蹤得如此緊密,因此 PTB 中的Step response工具無法有效地找到 I Term?!咀g者注:原來如此?。 ?/p>
多虧了Betaflight 中的“I-term relax”功能,你可以使用非常高的 I-增益而不會產(chǎn)生太多負面影響。 當我將Term設(shè)置得太高時,我發(fā)現(xiàn)在進行翻轉(zhuǎn)和滾動時會使軌跡看起來顛簸。 所以我傾向于為我的花飛裝備將它設(shè)置在較低的一側(cè),剛好足以防飛機因風(fēng)而漂移。 使用反重力可以在throttle pumps(油門推拉)期間暫時提高你的 I 增益以減少機頭漂移(nose wanders),所以我通常找不到有很高I增益的需求。 對于5寸機,我通常將其保持在 0.7-0.9 左右。
其他設(shè)置
反重力增益
如前所述,當轟完油門然后拉到底時,飛機會搖晃和機頭下沉。 Anti Gravity 可以在throttle pumps(油門推拉)期間暫時提高 I 增益 以減少這些不希望的掉高。 但是,當你將 AG 增益設(shè)置得太高時,當你松開油門(快速松油)時,你臺機可能會卡頓,因為 AG 會同時提升 P 和 I?!咀g者注:更強的P去修正油門誤差導(dǎo)致卡頓】對于5寸機,我發(fā)現(xiàn) 5-7 是一個不錯的范圍。
你需要通過看飛行眼鏡實飛效果來調(diào)整 AG。
動態(tài)怠速
動態(tài)怠速值 30 至 35
動態(tài)怠速(Dynamic Idle)有助于提高穩(wěn)定性、更好的槳洗處理和降低電調(diào)失步的機會。 缺點是你可能會少點續(xù)航。 通過在油門為零時提高電機轉(zhuǎn)速,來提高PID控制器的控制權(quán)和低油門輸入響應(yīng)【譯者注:就如格斗靜止時仍保持小幅度的運動,隨時可以出招!】。 還有其他好處,例如更干脆的翻轉(zhuǎn)剎停和滾動剎停、更靈敏的低油門和更有效的剎車等。
設(shè)置動態(tài)怠速后,電機選項卡中的靜態(tài)電機怠速(以 % 為單位)會被禁用。
要設(shè)置動態(tài)空閑,你需要
●?在“電機”選項卡中啟用雙向 DShot(如果你已經(jīng)啟用了 RPM 濾波器,則一切就緒)
●?在 PID 調(diào)整頁面中設(shè)置合適的怠速 RPM 值(給5寸機輸入30到35)
建議的怠速 RPM 值在很大程度上取決于螺旋槳尺寸和螺距,較小和較低螺距的螺旋槳通常需要更高的值。 對于 7 寸機,你通常可以將其設(shè)置為 14-28,對于5寸機,20-40,對于 3寸機,它更高,為 33-66。 刮風(fēng)時,你也可以將其設(shè)置得更高來抗風(fēng)。
值太高,當你讓飛機倒掛時,你會失去懸掛時間(電機更用力地推向地面)。 高值也往往會使飛機至在零油門時“懸?!备嘁稽c,從而使油門操控起來更加困難。 當值太低時,你會冒低油門不穩(wěn)定的風(fēng)險。
推力線性化
啟用推力線性化,20%。
這會在低油門時提高PID以提高響應(yīng)性和控制權(quán)限,同時降低高油門時的PID, 以減少振蕩(與 TPA 相同的效果)。 它也可以幫助處理機頭下沉(nose dip)問題。 如果你在 ESC 上使用 48KHz PWM 頻率,則特別推薦這樣做。 單靠TPA不足以解決高油門振蕩時,它也很有用。
由于它在低油門時提高了 PID,因此如果電機變熱,你可能希望將主乘法器滑塊降低一兩個等級。
TPA
再次進行油門巡行試飛(throttle sweep)并檢查"freq vs throttle"熱圖。
如果你僅在高于特定油門水平時出現(xiàn)振蕩,TPA 可能是解決方案。 它還有助于將 PID 推得更高【譯者注:可以把主乘數(shù)拉的更高】,而不會在高油門范圍內(nèi)給你帶來問題。
在最新的 Betaflight 中,它只會衰減超過特定油門水平的 D 增益(這通常是振蕩的原因)。 在較舊的 Betaflight 中,它會衰減 P 和 D,如果你愿意,你可以通過在 CLI 中輸入來恢復(fù)它:set tpa_mode = PD。
通常我更喜歡將 TPA 中的油門值設(shè)置得盡可能高,因此 D 增益在更寬的油門范圍內(nèi)更加恒定?!咀g者注:因為TPA影響D值,又要開TPA又要避免過大影響】 確保設(shè)置的油門值略低于 D Term相關(guān)振蕩開始出現(xiàn)的位置。 例如,如果在 1800 油門左右開始振蕩,我會這樣做:TPA = 0.75, 1750。
再看D Term過濾(上文提到)
所有這些更改后,你可以再次檢查 D Term過濾,看看是否需要減少或增加它。
調(diào)偏航
我不太喜歡偏航,默認增益通常效果很好。 Yaw 的調(diào)整窗口非常寬松。
與基于螺旋槳產(chǎn)生的推力的俯仰和橫滾不同,偏航基于螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性。 因此,偏航本質(zhì)上會太慢而無法超過設(shè)定值,并且?guī)缀醪恍枰{(diào)整偏航 PID。
偏航對于 D Term來說也太慢而無法產(chǎn)生任何有意義的影響,因此通常不需要。 然而,如果你愿意,你可以啟用它,但它可能會引入比它解決的問題更多的問題,比如振動等。所以我們只剩下偏航的 P 和 I Term。
你可以使用step-response分析來調(diào)整偏航,就像我們對俯仰和滾動所做的那樣。 此外,如果圖形的后部出現(xiàn)緩慢振蕩,則 I-Term 太高。 如果發(fā)生快速振蕩,則 P-Term 太高。
沒有完美的調(diào)參
好到什么程度才算好? 你總是可以花更多時間研究濾波器和 PID 數(shù)字,你可能會看到改進,但它可能因情況而異,你投入的時間可能與結(jié)果不成比例。 我通常只是在它看起來“足夠好”時停下來,就不管了,除非我有一個我想解決的特定問題。
故障排除技巧
壞陀螺儀
在默認的 Betaflight 設(shè)置下,一架 5寸FPV應(yīng)該已經(jīng)可以非常平穩(wěn)地飛行了。 如果你臺機有振動,它可能與機械或電氣相關(guān)。 有時 FC 上的陀螺儀也會引起問題,盡管這并不常見。
這是一個壞陀螺儀的樣子。 一個壞陀螺儀往往會發(fā)生一個軸比其他軸特別嘈雜的情況,尤其是在 200Hz 以下的較低頻譜中。 如果將 FC 旋轉(zhuǎn) 90 度,并且噪聲軸跟隨旋轉(zhuǎn),則陀螺儀可能有故障。
在此示例中,你可以看到俯仰軸比橫滾和偏航軸噪聲大得多。 你還可以在俯仰軸上看到由嘈雜的陀螺儀引起的 D Term噪聲的爆發(fā)。

然而,這不一定是陀螺儀壞了,其他可能的原因是:陀螺儀附近的高功率電線、電調(diào)的含噪聲電源、糟糕的電路板設(shè)計等。你可以嘗試在電調(diào)電源處使用 1000uF的低ESR電容器。 如果你已經(jīng)這樣做了,請嘗試將一個更小的 220uF-470uF的電容焊接到飛控(VBAT/VCC 焊盤)的電源上。
RC平滑
RC平滑是 Betaflight 中必不可少的設(shè)置,用來避免前饋的問題。 適當?shù)?RC 平滑設(shè)置取決于你的特定 RC 鏈接,我強烈建議只加載適當?shù)?RC_Link 預(yù)設(shè),這是避免用戶錯誤的最佳方法。
Auto Factor 可能是最重要的值之一,值越低越緊張、反應(yīng)越靈敏,而值越高越柔和、越平滑但越遲鈍。 這是我個人遵循的一般規(guī)則:
●?20-25:競速
●?30:默認值,非常適合 Freestyle
●?50:電影拍攝用
●?90:巡航非常絲滑,有些人可能會覺得有些延遲
●?120:在不遇到麻煩的情況下可能達到的最高平滑度,但延遲很明顯
裝備太差或者小白飛手也需要更高的 RC 平滑,例如。 低質(zhì)量的無線電控制設(shè)備、破舊的搖桿、手抖的飛手等等?;旧先魏慰赡軐?dǎo)致 RC 命令出現(xiàn)抖動的東西。
如果可能,檢查黑盒日志以確認你有平滑的設(shè)定點,如果設(shè)定點不平滑(有來自 RC 命令的步進),只需稍微增加平滑度。
如果設(shè)置點的噪聲在 50Hz、150Hz、250Hz 或 500Hz 左右達到峰值,則 RC 平滑可能存在問題。 這些頻率是 RC 鏈路中的常見數(shù)據(jù)包速率。 在這個例子中,它是 Crossfire 150Hz。

【圖:Blackbox Log Explorer Setpoint Noise Peak 150hz 沒有足夠的 Rc 過濾】
如果你沒有為 RC 命令使用足夠的過濾,你可能沒有足夠平滑 RC 信號,它可能會在你的無線電鏈路數(shù)據(jù)包速率的頻率上產(chǎn)生噪聲。
RC 平滑消除了設(shè)置點中的步進和顛簸,它使 P Term軌跡不那么抖動。 然而,它也會增加前饋和設(shè)定點的延遲,因此你的搖桿可能感覺響應(yīng)速度稍差。 RC 平滑是有用的,但過多的平滑會破壞像 ExpressLRS 提供的快速 RC 數(shù)據(jù)包速率的目的。
目標是平滑步進但不增加太多延遲。 如果你想要更平滑的 RC 輸入,請嘗試添加更多的 expo,它具有類似的效果,但不會給你帶來延遲損失。
最好的方法是像我在上文所說的那樣加載適當?shù)?RC Link 預(yù)設(shè)。 如果你未能為你的特定 RC 鏈接和數(shù)據(jù)包速率加載正確的 RC_Link 預(yù)設(shè),它也可能導(dǎo)致前饋出現(xiàn)問題。 在此示例中,前饋抖動是由于 RC 命令中缺少步進平滑造成的。

【Blackbox log,錯誤的 Rc 鏈接預(yù)設(shè)前饋抖動】
PID Sum太低?
PID_Sum 在此處達到默認的 500 限制 (50%),因為此飛機的 PID 設(shè)置非常高。【譯者注:下圖右邊PIDs組內(nèi)藍色那個50%】 你可以將它提高到 1000(在 CLI 中輸入 set pid_sum_limit=1000)來修復(fù)它,但它并不總是對飛行行為產(chǎn)生影響,因為電機可能無論如何都會以這個速率飽和。
【圖:Blackbox 日志 Pid 總和太低 500 電機飽和】
ADC濾波器抖動導(dǎo)致振蕩
即使你應(yīng)用了正確的 RC Link 預(yù)設(shè)或增加了 RC 平滑,還會因前饋抖動而出現(xiàn)隨機振動和擺動,可能是ADC濾波器引起的!
確保你已在遙控的系統(tǒng)選項卡、硬件頁面中將其關(guān)閉?!咀g者注:上文有截圖】
這是打開 ADC 濾波器時前饋尖峰的樣子。

【圖:Blackbox Adc 濾波器抖動 、Rc 命令前饋尖峰】
我花了 3 個多月的時間寫了這個 7000 字的教程! 如果你覺得我的內(nèi)容有用,請考慮支持我的工作。
原文結(jié)束!
下面列出一些詞翻譯得比較糾結(jié),意會即可。
震動(vibration)和振動(oscillation)意義不完全一樣,不糾結(jié)的話把它們當成一樣的即可:
簡單理解就是震動比較高頻,是一套系統(tǒng)下的;而振動低頻,一般只單體的運動,詳情看鏈接:
https://www.differencebetween.com/difference-between-oscillation-and-vs-vibration/
https://www.geneseo.edu/~mclean/Sound/SP/PartC%28Ch10-35%29.pdf
Motor band: 我理解為motor vibration frequency band = 電機震動頻率帶=電機頻帶。結(jié)合文中的“熱圖”可以明白。
Noice floor: 噪聲下限。專有名詞,參考:https://en.wikipedia.org/wiki/Noise_floor
throttle sweep: 油門巡行,主要是慢慢的吧油門從低到高拉滿,循環(huán)操作,用于測試濾波狀況。
throttle pumps: 指花飛時快速拉一下油門然后降低到0油門那個“起手式”的動作,意譯為“油門推拉”。(pump意指打氣時一抽一吸的那個動作)。
Step response:這是個PIDToolBox里面的工具名,網(wǎng)上翻譯是步進響應(yīng),有點抽象,不如不翻譯了。
Tune/Tunning: 調(diào)、調(diào)整、一般指調(diào)參。翻譯成調(diào)整,比較方便連接上下文。
另外:PIDToolBox這個工具本來就沒有中文版,里面相關(guān)的程序界面的詞就不翻譯了。Betaflight程序相關(guān)的有些也盡量保留英文。
譯文所有的“飛機”,都指的是穿越機。文中有 Fpv Drone/ quad 都用“飛機”來翻譯。