Перейти к содержимому

Урок 22 из 43 · Модуль 3. Ручной тюнинг и оценка качества по логу

Mission Planner для технического персонала · Урок 22 из 43 · Модуль 3. Тюнинг и автономный полёт

Классическая методика подбора коэффициентов, критерии качества по графикам лога и особенности настройки самолётов.

Идеальное совпадение заданного и фактического недостижимо и не нужно. Практический критерий: отставание менее 0,1 с и отсутствие колебаний после манёвра.

Содержание

1. Цели урока

После этого урока вы будете понимать:

  • пошаговая методика ручного подбора P, I и D
  • как настраивать параметры прямо в полёте через канал TUNE
  • какие графики лога показывают качество тюнинга
  • чем отличается настройка ArduPlane и роль NAVL1_PERIOD
↑ К оглавлению

2. Ручной тюнинг

Иногда AUTOTUNE неприменим: очень крупный аппарат, ограниченное пространство, специфическая динамика. Классическая методика для rate-контура.

Шаг 1. Обнуление I и D. Запишите текущие значения. Установите ATC_RAT_RLL_I равным ATC_RAT_RLL_P (в ArduCopter принято I = P), ATC_RAT_RLL_D = 0.

Шаг 2. Подбор P. Взлетите в STABILIZE. Постепенно увеличивайте ATC_RAT_RLL_P на 20 % за итерацию, пока не появится высокочастотное дрожание при резких отклонениях стика. Затем уменьшите на 30 %.

Шаг 3. Подбор D. Увеличивайте ATC_RAT_RLL_D на 20 % за итерацию, пока не появится «звон» на высоких частотах или моторы не начнут греться. Уменьшите на 30 %.

Шаг 4. Возврат к P. С добавленным D можно поднять P ещё на 10–20 %.

Шаг 5. Настройка I. Установите I = P. Проверьте поведение при ветре: если аппарат медленно раскачивается — уменьшайте.

Шаг 6. Контур углов. ATC_ANG_RLL_P обычно 4,5–10. Больше — резче реакция на стики, но выше риск раскачки.

Настройка «в воздухе» через канал: Параметры TUNE и TUNE_MIN/TUNE_MAX позволяют привязать любой параметр к потенциометру передатчика. Установите TUNE = 4 (Rate Roll/Pitch P), задайте диапазон и крутите ручку в полёте, наблюдая за поведением. Это ускоряет подбор в разы. После окончания обязательно верните TUNE = 0.
↑ К оглавлению

3. Оценка качества тюнинга по логу

Главный критерий — совпадение заданного и фактического.

Пара графиков Что оцениваем
ATT.DesRoll / ATT.Roll Отставание не ≥ 0,1 с, заброс не ≥ 10 %
ATT.DesPitch / ATT.Pitch То же
RATE.RDes / RATE.R Основной график: точность отработки угловой скорости
RATE.ROut Выход регулятора; постоянное «дрожание» на максимуме — перетюнинг
PIDR.Tar / PIDR.Act Детальный разбор компонент регулятора
VIBE Не должны вырасти после тюнинга
Критерий «достаточно хорошо»: Идеальное совпадение графиков недостижимо и не нужно. Практический критерий для съёмочного мультиротора: отставание Roll от DesRoll менее 0,1 с, отсутствие колебаний после манёвра, моторы тёплые, а не горячие, VIBE в норме. Дальнейшая погоня за точностью даёт больше рисков, чем пользы.
↑ К оглавлению

4. Особенности тюнинга ArduPlane

Самолёт настраивается иначе: основные контуры — по крену, тангажу и рысканию, плюс TECS для связки высоты и скорости.

Группа Параметры
Крен RLL_RATE_P, RLL_RATE_I, RLL_RATE_D, RLL_RATE_FF
Тангаж PTCH_RATE_P/I/D/FF
Рыскание YAW_RATE_P/I/D, координация разворота KFF_RDDRMIX
Навигация NAVL1_PERIOD (18–25 с), NAVL1_DAMPING (0,75)
Энергия TECS_TIME_CONST, TECS_PTCH_DAMP, TECS_CLMB_MAX, TECS_SINK_MIN
Пределы LIM_ROLL_CD, LIM_PITCH_MAX, LIM_PITCH_MIN

Для ArduPlane также существует режим AUTOTUNE: летите в нём и активно двигайте стиками — автопилот подбирает коэффициенты по вашим воздействиям. Требуется 2–5 минут активного пилотирования.

NAVL1_PERIOD — первое, что крутят у самолёта: Если самолёт «рыскает» по маршруту, описывая синусоиду вокруг линии пути, увеличьте NAVL1_PERIOD (сделайте навигацию мягче). Если он широко срезает повороты и долго выходит на линию — уменьшите. Типовой диапазон 15–25 секунд.
↑ К оглавлению

5. Практика

Задания выполняются в симуляторе SITL и не требуют реального аппарата. Выполните их до перехода к следующему уроку.

Задание 22.1. AUTOTUNE по осям

Выполняется в симуляторе SITL, реальный аппарат не требуется.

  • В SITL выполните AUTOTUNE отдельно для roll, pitch и yaw.
  • Зафиксируйте значения коэффициентов до и после каждого этапа.
  • Постройте графики RATE.RDes / RATE.R до и после и сравните качество отработки.

Задание 22.2. Ручной подбор

Выполняется в симуляторе SITL, реальный аппарат не требуется.

  • Возьмите настроенный аппарат и намеренно уменьшите ATC_RAT_RLL_P в три раза.
  • Выполните полёт, оцените поведение и вид графиков.
  • Восстановите значение методом ручного подбора из раздела 9.5, не подсматривая исходное.
  • Сравните полученный результат с исходным.
↑ К оглавлению

6. Проверьте себя

Сформулируйте ответ своими словами, прежде чем сверяться со справочником ответов (последняя статья курса).

  1. Почему контуры настраиваются изнутри наружу и что случится при обратном порядке?
  2. Как по виду колебаний отличить избыток P от избытка I?
  3. Почему AUTOTUNE нельзя запускать до настройки фильтрации?
  4. Что произойдёт, если переключить режим до завершения AUTOTUNE и сесть в другом режиме?
  5. Какие графики лога и по каким критериям используются для оценки качества тюнинга?
  6. За что отвечает NAVL1_PERIOD и в какую сторону его менять при «рыскании» самолёта по маршруту?
↑ К оглавлению

7. Чек-лист самопроверки

Урок освоен, если каждый пункт выполнен на практике:

  • Расхождение DesRoll и Roll не превышает 0,1 с
  • После манёвра нет колебаний и заброса
  • Уровень VIBE не вырос после тюнинга
  • Итоговый набор параметров сохранён в файл
Результат: все пункты выполнены — переходите к следующему уроку.
↑ К оглавлению

8. Что дальше

  • Предыдущий урок: 21. AUTOTUNE: автоматическая настройка регуляторов
  • Следующий урок: 23. Устройство миссии и система команд
  • Полный перечень тем — в статье «Содержание курса».
↑ К оглавлению
  • Четверг, 30 июля 2026