Betaflight. Настройки профиля PID. Вкладка [PID Tuning].

D-коэффициент отвечает за сопротивление быстрым движениям и подавление колебаний, которые возникают из-за слишком высокого пропорционального (P) коэффициента.

• Высокое значение D снижает чувствительность стиков управления, что делает реакцию мягче и менее резкой, но при этом моторы могут сильнее нагреваться. Такая настройка улучшает стабильность при сложных условиях, например, в воздушной "подушке" (prop wash) и при резких манёврах.

• Низкое значение D обеспечивает более быструю и «острую» реакцию на движения стиков, но хуже справляется с воздушной подушкой и снижает устойчивость квадрокоптера к внешним воздействиям, таким как ветер.

Коэффициенты P и I повышают общую отзывчивость квадрокоптера на команды управления и внешние воздействия.

• Слишком высокие значения могут вызвать дребезг, колебания и быстрый «отскок» (bounceback) стиков, а также привести к перегреву моторов.

• Увеличение параметра «Слежение» делает реакцию аппарата более острой и точной, предотвращая смещение носа от курса при управлении и внешних воздействиях, таких как воздушная подушка (prop-wash).

• Низкие значения коэффициентов приводят к «болтанке» квадрокоптера и уходу с курса при движениях стиков и в условиях воздушной подушки.

Оптимальный выбор значений P и I обеспечивает стабильность и точность управления, минимизируя колебания и перегрев моторов.

Коэффициенты FF увеличивают реакцию квадрокоптера на быстрые движения стиков управления.

• Низкая чувствительность приводит к замедленной реакции и может вызывать медленную отдачу (sluggish response) в конце таких манёвров, как флип или бочка.

• Высокая чувствительность обеспечивает резкую, быструю реакцию на резкие движения стиков, улучшая управляемость в динамичных ситуациях.

• Слишком высокое значение может привести к перелёту (overshoot) — когда аппарат "перебивает" нужное положение в конце манёвра, снижая точность.

Примечание:
Функция «Ослабление I-члена» (I-term Relax) помогает уменьшить отдачу (bounceback) у аппаратов с низкой эффективностью или при низких значениях чувствительности стиков, улучшая плавность контроля.

Параметр D Max задаёт максимальное значение коэффициента D, до которого он может увеличиваться во время быстрых движений стиков.

• Для гоночных дронов с низким базовым значением D (нацеленным на снижение нагрева моторов), увеличение этого ползунка улучшает контроль квадрокоптера при резкой смене направления и помогает бороться с «перелётами» в полёте.

• Для кинематографических (кино) дронов, у которых полёт вперёд может быть менее стабильным, лучше повысить базовое значение «Демпфирования» (D Gain), а не ползунок «Динамического демпфирования».

При настройке динамического демпфирования обязательно следите за нагревом моторов и появлением посторонних шумов во время резких движений стиков.

Примечание:
Часто причина перелётов при выполнении флипов и бочек связана не с уровнем динамического демпфирования, а с недостаточным ослаблением I-члена (I-term Relax), десинхронизацией моторов (motor desyncs) или низкой эффективностью управления (authority). Если повышение значения «Динамического демпфирования» не помогает устранить проблему, рекомендуется вернуть ползунок в исходное положение и искать основную причину проблемы.

Параметр I (интегральный коэффициент) отвечает за тонкую настройку удержания курса квадрокоптера.

• Повышение значения I улучшает способность аппарата удерживать заданную траекторию в сложных манёврах, таких как спиральные виражи, орбиты и полёт с нулевой тягой.

• Слишком высокое значение I, особенно при недостаточном P, может вызвать колебания, дрожание (wobble) или отдачу (bounceback) после флипов, бочек или резкого сброса газа до 0%.

Рекомендация:
Устанавливайте значение I так высоко, как возможно, чтобы квадрокоптер уверенно держал курс без появления колебаний при сбросе газа.

Примечание:
Если наблюдается отдача (bounceback), убедитесь, что включена функция «Ослабление I-члена» (I-term Relax). Также попробуйте уменьшить параметр eitrm_relax_cutoff — это поможет снизить отдачу и сделать управление более плавным.

Этот параметр увеличивает демпфирование по оси тангажа относительно оси крена, позволяя более точечно настраивать поведение аппарата именно по тангажу, не затрагивая крен.

• Квадрокоптеры с большим моментом инерции по оси тангажа (например, с удлинёнными рамами) обычно требуют более высокого значения D по тангажу для стабильности и устранения колебаний.

• Рекомендуется сначала настраивать основные ползунки «Демпфирование» (D Gain) и «Слежение» (P/I Gains) по оси крена, а затем использовать параметр Pitch:Roll D для точечной корректировки демпфирования именно по тангажу.

Этот параметр усиливает стабилизацию по оси тангажа по сравнению с осью крена путем изменения коэффициентов P, I и FF.

• Помогает эффективнее подавлять «болтанку» носа, которая может появляться при резких вводах стиков или при сбросе газа.

• Рекомендуется сначала настроить общий параметр «Слежение» (P и I) по оси крена, поскольку это базовая стабилизация.

• После этого используйте ползунок Pitch Tracking для более точной и прицельной настройки стабилизации именно по тангажу.

Также стоит обратить внимание на увеличение коэффициентов Anti-Gravity — они помогают удерживать стабильность при скачках газа и резких изменениях нагрузки.

Этот параметр масштабирует все PID-коэффициенты пропорционально, увеличивая или уменьшая их одновременно.

• Рекомендуется изменять этот множитель только после того, как вы исчерпали возможности настройки отдельных ползунков P, I и D.

• Обычно применяется для аппаратов с высоким моментом инерции (например, большие квадрокоптеры класса X-Class) или при низкой общей эффективности системы управления.

• Слишком высокое значение общего множителя может привести к возникновению высокочастотных колебаний (trilling), а также к перегреву моторов, что может повредить аппарат.

Этот параметр уменьшает прямую связь между движением стиков и реакцией квадрокоптера при медленных и плавных движениях. Это позволяет добиться более плавного и мягкого полёта во время медленных манёвров, при этом сохраняя полную и моментальную реакцию на быстрые и резкие движения стиков.

• При активном подавлении дребезга рекомендуется отключить параметр Переход (Transition), установив его в значение 0, чтобы не создавать конфликтов в управлении и обеспечить стабильность.

Плавность (Smoothness)

Этот параметр сглаживает сигнал прямой связи между стиками управления и реакцией квадрокоптера, уменьшая шум и резкие колебания.

• Рекомендуется выбрать минимальное значение плавности, при котором сигнал остаётся стабильным и без помех.

• Избыточное увеличение плавности может привести к запаздыванию реакции и «мягкости» управления, что снижает точность и скорость отклика аппарата.

Этот параметр усредняет последние 2–3 значения сигнала прямой связи между стиками и управлением квадрокоптера, что позволяет сгладить сигнал и уменьшить шум.

• Усреднение эффективно при наличии периодического дребезга или помех, особенно характерного для быстрых RC-каналов.

• За счёт сглаживания сигнал становится стабильнее, однако при этом появляется небольшая задержка в отклике управления.

Этот параметр добавляет дополнительный импульс при ускорении или замедлении движения стика управления, что помогает компенсировать инерцию моторов.

• Усиление уменьшает гироскопическую задержку (лаг) и снижает риск перелёта (overshoot) благодаря сильной обратной тяге в моменты замедления стика.

• За счёт этого управление становится более отзывчивым и точным, особенно при резких изменениях направления или скорости.

Этот параметр ослабляет прямую связь между движением стиков и максимальной скоростью вращения квадрокоптера при приближении стиков к их максимальному отклонению.

• Основная задача — минимизировать риск перелёта (overshoot) на начальных этапах таких манёвров, как флип или бочка, за счёт плавного уменьшения чувствительности при больших углах стиков.

• При этом параметр не влияет на реакцию в конце манёвра, позволяя сохранять точность и отзывчивость.

• Более низкие значения Max Rate Limit активируют ослабление чувствительности раньше, делая движение более плавным и предсказуемым при подходе к максимальным значениям стиков.

Этот параметр линейно уменьшает прямую связь между стиками и реакцией квадрокоптера в области около центра стиков.

• В версиях Betaflight до 4.2 использовался для создания более плавной реакции в центральной зоне стиков, смягчая управление мелкими движениями.

• Начиная с версии 4.3 рекомендуется устанавливать этот параметр в 0 (отключать), так как его функцию теперь выполняет параметр Подавление дребезга (Jitter Reduction), который обеспечивает более продвинутую и гибкую фильтрацию.

• При значении около 0.3 происходит обнуление прямой связи в «мёртвой зоне» вокруг центра стиков, с плавным восстановлением чувствительности при отклонениях стиков более чем на 30%.

Ослабление I-коэффициента (I Term Relax) — это функция в Betaflight, которая ограничивает накопление интегральной (I) составляющей PID-регулятора при быстрых движениях стиков, чтобы уменьшить отдачу (bounceback) после манёвров, таких как флипы и бочки.

Есть два основных режима работы I Term Relax:

• Setpoint Mode — основан на изменениях целевого значения поворота (setpoint) стиков. Он лучше подходит для более отзывчивых и гоночных дронов, так как быстрее и точнее "блокирует" накопление I-члена во время быстрых манёвров, позволяя лучше отслеживать резкие повороты. Однако этот режим более склонен к небольшому отдаче после манёвров.

• Gyro Mode — основан на реальных изменениях гироскопа (фактических движениях дрона). Часто применяется на "вялых" или менее отзывчивых аппаратах (например, для фристайла), поскольку он может немного задерживать блокировку I-члена, но лучше уменьшает отдачу после манёвров. Обычно не применяется для оси рыскания (yaw).

Также можно настраивать параметр iterm_relax_cutoff, который определяет порог скорости стиков, при котором начинается ослабление накопления I. Меньшие значения отключают накапливание I раньше.

В версиях Betaflight 4.2 и выше рекомендуется использовать режим Setpoint, так как он стал более стабильным и эффективным. Режим Gyro может иметь смысл для специфических случаев, особенно на менее отзывчивых аппаратах

Этот параметр автоматически увеличивает интегральный коэффициент (I-член), а начиная с версии Betaflight 4.3 — также пропорциональный коэффициент (P), при резких изменениях газа (throttle).

• Зачем нужен: помогает удерживать стабильность вращения и позиции квадрокоптера во время быстрого изменения тяги, когда силовые воздействия резко меняются (например, при «прокачках» газа, throttle pumps).

• Кому полезен: особенно эффективен для аппаратов с низкой общей эффективностью управления или с нестабильным (смещённым) центром тяжести, где без анти-гравитации наблюдается раскачка и потеря курса при резких изменениях газа.

Если хотите, могу помочь с практическими рекомендациями по настройке параметров Anti Gravity или подсказать типичные значения для разных стилей полёта — дайте знать!

Этот параметр корректно перераспределяет интегральную составляющую (I-член) PID-регулятора между осями квадрокоптера при его вращении в пространстве. Это особенно важно для сложных трюков, таких как бочки с рысканьем (yaw rolls), воронки (funnels) и других акробатических манёвров, где аппарат одновременно вращается вокруг нескольких осей.

• Зачем нужно: Без корректного вращения I-члена на разные оси интегральная составляющая может накопиться лишь на одной оси, что приводит к нежелательным отдачам, дрожанию или ухудшению контроля при комбинированных вращениях.

• Кому полезен: Пилотам LOS acro (летящим в визуальной зоне, с акцентом на сложную акробатику) очень важно для качественного и плавного контроля при выполнении сложных трюков.

Включение или правильная настройка I Term Rotation помогает сохранить точное управление и стабилизацию в любых положениях и при множественных вращениях аппарата.

Этот параметр определяет скорость повышения значения D во время быстрых вращений или при наличии воздушной подушки (prop wash).

• Усиление / Gain приводит к более быстрой адаптации коэффициента D к максимальному значению D Max при быстрых манёврах, что позволяет эффективнее подавлять колебания в таких условиях.

• Значения около 40–50 обычно хорошо подходят для фристайловых сборок, обеспечивая баланс между плавностью и стабильностью.

• Низкие значения Gain рекомендуются для гоночных настроек, так как они минимизируют «лаг» в D-сигнале, делая реакцию более быстрой, но с меньшим запасом по демпфированию.

Важное предупреждение:
Для правильной работы динамического демпфирования хотя бы один из двух параметров — Усиление / Gain или Опережение / Advance — должен иметь значение выше примерно 20. Если оба параметра выставлены в 0, то динамическое демпфирование не будет работать, и коэффициент D останется на базовом уровне, без увеличения при быстрых движениях.

Этот параметр добавляет чувствительность к движению стиков управления (а не к сигналу гироскопа), то есть реагирует на начало движения стикa раньше, чем параметр Gain.

• Назначение: Advance помогает аппаратам с низкой эффективностью управления, у которых наблюдается запаздывание реакции в начале движения стиков, улучшая своевременность повышения коэффициента D.

• Рекомендации: Обычно рекомендуется оставлять этот параметр на 0, так как в большинстве случаев он не приносит улучшений и может привести к излишней чувствительности.

Предупреждение:
Динамическое демпфирование будет работать корректно только в случае, если хотя бы один из параметров — Gain или Advance — установлен выше примерно 20. Если оба параметра равны 0, динамическое демпфирование отключено, и коэффициент D остаётся на базовом уровне.

Этот параметр временно увеличивает тягу моторов при быстрых изменениях положения стика газа.

• Назначение: Повышает мгновенную реакцию квадрокоптера на резкие движения стика газа, сокращая задержки между вводом команды и ответом двигателя.

• Эффект: Обеспечивает более быструю и резкую отдачу при ускорении, улучшая управляемость и контроль, особенно при динамичных манёврах или гонках.

• Особенности: Усиление газа работает только в момент резких изменений входного сигнала, временно увеличивая мощность моторов, после чего тяга возвращается к обычному уровню.

Этот параметр устанавливает максимальное значение выходного сигнала на моторы в процентах от полного диапазона.

• Основная цель — снизить нагрузку на ESC и предотвратить перегрев моторов при использовании батарей с напряжением выше рекомендованного для данной сборки.

• Например:

  • Если у вас сборка под 4S, но вы подключаете 6S батарею, рекомендуется ограничить мощность моторов примерно до 66%.

  • Аналогично для 4S батареи на 3S-сборке — около 75%.

• При этом важно обязательно проверить, что все компоненты аппарата (ESC, регуляторы, моторы, провода и соединения) рассчитаны и поддерживают напряжение используемой батареи, чтобы избежать выхода из строя.

Рекомендация: Использование ограничения мощности помогает продлить ресурс комплектующих и избежать тепловых проблем, но при этом снижает максимальную производительность двигателя и общий запас тяги. Балансируйте этот параметр с требованиями к полёту и безопасностью.

Этот параметр задаёт минимальные обороты моторов (в условных единицах, умноженных на 100), при которых обеспечивается стабильная работа и улучшенное управление на низких оборотах.

• Назначение: Улучшает управление квадрокоптером при низкой тяге, снижая риск десинхронизации моторов (motor desync).

• Повышает эффективность работы PID-регуляторов, обеспечивая лучшую стабильность полёта на нулевой тяге и в особенностях, таких как зависание вверх ногами (inverted hover).

• Рекомендуется устанавливать минимальные обороты моторов в диапазоне 3000–3500 об/мин (то есть Dynamic Idle Value = 30–35 в условных единицах, если считать *100 RPM).

Этот параметр помогает поддерживать стабильную работу газа и PID-регуляторов при падении напряжения батареи во время полёта.

• Что происходит без компенсации: При снижении напряжения под нагрузкой (просадке) мощность моторов уменьшается, что может привести к ухудшению отклика управления, потере стабильности и снижению общей эффективности полёта.

• Задача компенсации: Увеличить выходной сигнал на моторы пропорционально падению напряжения, чтобы компенсировать просадку и обеспечить равномерное поведение аппарата.

• Диапазон настройки: 0–100%, где 0% — компенсация отключена, 100% — полная компенсация.

• Рекомендуемое значение: 100%, чтобы максимально нивелировать эффект просадки напряжения и поддерживать корректное управление.

Этот параметр корректирует отклик двигателя на малых значениях газа, делая его более линейным и отзывчивым.

• Зачем нужна: При низкой подаче газа многие моторы и ESC (особенно с частотой ШИМ 48 кГц) имеют нелинейный отклик — небольшой ввод газа может не давать нужного ускорения, а реакция становится резкой при переходе к средним значениям. Линеаризация тяги устраняет эту проблему, улучшая управляемость и точность на малых оборотах.

• Особенно полезна для: микроквадрокоптеров типа whoops и других аппаратур с очень чувствительной управляющей аппаратурой и высокочастотными ESC.

• Диапазон и типичные значения: от 0% (выключено) до 150%, обычно достаточно установить в пределах 30–40%, чтобы добиться заметного улучшения плавности и контроля без потерь в высокой тяге.

• Не влияет на: высокий газ и максимальную мощность моторов — там отклик остаётся как есть.

Параметр Количество банок / элементов — для автоматического переключения профилей (Cell Count - for auto profile switching) в настройках квадрокоптера и Betaflight используется для автоматического выбора профиля настройки в зависимости от количества элементов в установленной батарее.

• Вы указываете количество элементов (например, 4S, 6S и т.п.) в этой настройке контроллера.

• Контроллер автоматически подгружает заранее сохранённый профиль с оптимальными PID-коэффициентами, параметрами моторов и фильтрами, который подходит именно для данного напряжения и характеристик питания, связанных с количеством элементов аккумулятора.

• Это удобно, если вы используете одну и ту же сборку с разными батареями и хотите, чтобы настройки управления автоматически подстраивались под особенности каждой батареи без необходимости вручную менять профили.

• Обычно в настройках Betaflight вы заранее создаёте несколько профилей, каждый из которых оптимизирован под конкретный тип батареи/количество элементов, а этот параметр связывает батарею с нужным профилем.

Ограничение угла в режиме обучения (Acro Trainer Angle Limit) — это функция в Betaflight, которая помогает новичкам безопасно осваивать режим Acro (ручной режим полёта с контролем скорости вращения без автоуровня), ограничивая максимальный угол наклона аппарата.

• В режиме Acro Trainer квадрокоптер работает как в обычном Acro, но с ограничением по максимальному углу наклона по осям тангажа и крена. Это не позволяет аппарату переворачиваться или сильно наклоняться, что снижает риск аварий у начинающих пилотов.

• Диапазон ограничения угла задаётся в пределах 10–80 градусов. Обычно для новичков выбирают меньшее значение (например, 20–40 градусов) и постепенно увеличивают угол по мере роста навыков пилотирования.

• Режим активируется переключателем в настройках вкладки "Modes" вашего полётного контроллера (Betaflight Configurator). Для корректной работы должен быть включён акселерометр.

• При включении Acro Trainer полёт происходит в Acro-стиле, но с подстройкой входных команд, чтобы не превышать заданный угол наклона. Это сохраняет учебный эффект и помогает привыкнуть к управлению без автоматического уровня.

• Есть дополнительные параметры в CLI, которые регулируют силу ограничения угла (acro_trainer_gain), время предсказания (lookahead) и ось отладки. Но базово достаточно включить режим и задать угол.

Этот параметр объединяет три составляющих PID-регулятора — P, I и D — по оси рыскания (yaw) в одну интегрированную схему управления. Благодаря этому настройка оси рыскания становится похожей на настройку осей тангажа (pitch) и крена (roll), что облегчает балансировку контроля и улучшает управляемость.

Ключевые особенности и рекомендации:

• Работа с интегрированным P и I: При интегрированном рыскании коэффициент P фактически играет роль интегрального члена (I). Поэтому для предотвращения избыточного накопления интегральной ошибки рекомендуется использовать минимально возможное значение I на оси рыскания.

• Интегрированный D как P: Аналогично, интегрированный D работает на оси рыскания как пропорциональный коэффициент (P), влияя на скорость реакции и стабилизацию. Это меняет классическую логику настройки PID для yaw, требуя более аккуратного подхода к подбору.

• Причина использования:
  Без интегрированного рыскания ось yaw традиционно настраивается иначе, поскольку угловые скорости и динамика на этой оси отличаются от roll/pitch. Интеграция упрощает настройку и приводит к более гармоничному поведению, особенно при акробатическом пилотировании и комбинированных трюках.

• Настройка:

  • Значения I на yaw рекомендуется держать на минимуме, чтобы не было лишнего накопления интегральной составляющей, которое может приводить к дрожаниям и отдаче.

  • Значения P и D на yaw подбираются с учётом их новой роли — P становится в большей степени интегратором, а D — пропорционалом.

• Совместимость: Обычно интегрированное рыскание включается через CLI или в конфигураторе Betaflight, если ваша версия прошивки и аппаратная начинка поддерживает эту функцию.

Этот новый режим управления PID-регулятором работает на основе накопления абсолютной ошибки гироскопа в системе координат квадрокоптера, а не относительной ошибки (как при классических схемах).

• Требования:

  • Обязательно включён Интегрированный Yaw (Integrated Yaw), так как Absolute Control рассчитан на работу без классического I-члена и использует изменённую схему интегрирования ошибок.

  • Должен быть включён AirMode — режим, при котором управление остаётся активным даже на нулевых значениях газа, что важно для стабильного удержания положения.

  • Рекомендуется включать Ослабление I-члена (I Term Relax) для осей Roll и Pitch (RP), а при использовании совместно с интегрированным рысканием — также для оси Yaw (R, P и Y).

• Как работает:
  Вместо традиционного накопления ошибки относительного setpoint, Absolute Control накапливает абсолютную ошибку, измеренную гироскопом, в координатах самого аппарата. Это решает некоторые сложные проблемы, связанные с корректным распределением интегральной части при вращениях, которые возникают при использовании классической схемы Вращения I-члена (I Term Rotation).

• Преимущества:

  • Улучшенное поведение в сложных акробатических манёврах (особенно с комбинированным вращением по нескольким осям).

  • Возможное уменьшение «отдачи» и дрожжаний, возникающих из-за некорректного накопления интегральной ошибки при вращениях.

  • Может выступать как альтернатива или дополнение к параметру I Term Rotation в будущем — решение проблем, связанных с перераспределением интегральной составляющей.

• Совместимость и активация:

  • Основной режим PID должен поддерживать Absolute Control, обычно настраивается через CLI (Command Line Interface) или конфигуратор Betaflight, если прошивка это поддерживает.

  • Включение через CLI: команда примерно set pid_process = absolute_control или подобная (зависит от версии Betaflight).

  • Необходимо корректно настроить остальные параметры, связанные с PID, особенно отключить классический I для yaw при использовании интегрированного рыскания.

• Тонкости и рекомендации:

  • Режим рассчитан на опытных пользователей и требует тщательной настройки для получения оптимальных результатов.

  • Необходим классический AirMode для правильной работы удержания положения.

  • В сочетании с интегрированным рысканием и ослаблением I-члена достигается более стабильное и предсказуемое поведение, особенно в сложных трюках и при высоких скоростях вращения.

  • Может потребоваться дополнительная калибровка PID и фильтров для адаптации под Absolute Control.