3D режим | Betaflight

1. Цели урока

• Понять принцип работы 3D‑режима с двунаправленными ESC и нулем тяги по центру стика.
• Настроить FEATURE 3D через GUI или CLI, включая обязательные параметры.
• Подготовить ESC к двунаправленному режиму: BLHeli, Kiss 24A, SimonK.
• Разобраться с особенностями DShot в 3D и избежать ловушек конфигуратора.
• Провести стенд‑тесты и базовый тюнинг BLHeli_S, не допуская инцидентов.

2. Что такое 3D‑режим и почему это рискованно

При включенном FEATURE 3D контроллер полета работает с двунаправленными ESC и позволяет мотору вращаться в обе стороны, создавая положительную или отрицательную тягу. Центр стика газа соответствует нулевой тяге. Нижнее положение стика дает полный "минус", верхнее полное "плюс".

Источники

• Пост Hwurzburg: https://github.com/cleanflight/cleanflight/issues/1032
• Pull request с той же информацией: https://github.com/cleanflight/cleanflight/pull/1034

Типовые риски и почему нужны стенд‑тесты

3. Подготовка и безопасность

Три шага подготовки

1. Приобретите мультикоптер и установите ESC с реверсом и пропеллеры, поддерживающие двунаправленный режим.
2. Изучите документацию и выполните настройку. Полностью проверьте все на стенде без пропов. В 3D вероятность пользовательской ошибки выше.
3. Практикуйтесь и получайте удовольствие, но только после корректных стенд‑проверок.

Правила арминга и дизарминга

• Арминг только переключателем. Настраивается во вкладке Modes. Опции motor_stop и stick‑arming в 3D не работают.
• Арминг возможен только при центре стика газа (плюс‑минус 3d_deadband_throttle) и активном переключателе арминга.
• После арминга моторы сразу крутятся на 3d_deadband_low или 3d_deadband_high, в зависимости от того, с какой стороны вы вошли в мертвую зону относительно mid_rc.
• Отключение переключателя арминга немедленно останавливает моторы, если включен disarm_kill_switch (по умолчанию включен).

Пропеллеры для 3D

Рекомендуются специальные 3D‑пропы, чтобы получить сопоставимую мощность в перевернутом и обычном полете.

Типичные ошибки

4. Включение FEATURE 3D и настройка ESC

Включение FEATURE 3D (GUI и CLI)

• Через GUI: отметьте галочку FEATURE 3D на странице конфигурации.
• Через CLI: выполните команду включения фичи и сохраните.

# Пример через CLI (названия команд зависят от прошивки):
feature 3d
save

Общие требования к ESC

• Переведите ESC в двунаправленный режим. Конкретные шаги смотрите в мануале к вашему ESC.
• Перед калибровкой ESC задайте max_throttle и min_command.
• Проверьте правильность вращения каждого мотора. При необходимости поменяйте порядок фаз или настройку направления в GUI ESC.

BLHeli ESC

• В BLHeli GUI установите режим norm / reverse / bidirectional на слайдере.
• max pwm в GUI ESC установите равным максимуму по каналу газа (обычно 2000 us), min pwm равным минимуму (обычно 1000 us), midpoint посередине (обычно 1500 us).
• ESC не будет подавать сигнал на мотор, если вход равен midpoint плюс‑минус небольшой deadband.

Kiss 24A ESC

Обучение хода газа:

1. Подключите ESC к приемнику или FC. Установите сигнал газа на максимум.
2. Подключите LiPo. Звуковой сигнал подтвердит вход в режим программирования.
3. Убавьте газ до минимума (обычно 1000 us) и дождитесь перезапуска ESC (сигнал high‑low‑high). Ход газа обучен.

Активация 3D:

1. Отключите питание. Поставьте сигнал на максимум. Снова подайте питание, дождитесь сигнала.
2. Установите газ в середину и дождитесь перезапуска ESC (high‑low‑high). 3D активен. Далее ESC стартует только из середины хода газа.
3. Отключение 3D: переобучите ход газа заново.

SimonK ESC

• Для 3D прошивку SimonK нужно пересобрать с включенной опцией реверса.

RC_PULS_REVERSE = 1
RC_CALIBRATION  = 0   # рекомендуется отключить калибровку стиком

По умолчанию MID_RC_PULS устанавливается посередине между STOP_RC_PULS (1060) и FULL_RC_PULS (1860), то есть 1460. Эти значения можно менять, но дефолты обычно работают хорошо.

MID_RC_PULS = (STOP_RC_PULS + FULL_RC_PULS) / 2

Наиболее простой способ прошивки: KKFlash tool или Chrome‑приложение RapidFlash, которые упрощают сборку для Atmel MCU.

Типичные ошибки

5. Обязательные параметры CLI для 3D

Описание ключевых параметров

• 3d_deadband_high: нижняя граница положительной тяги от FC к ESC при арминге. Верхняя граница положительной тяги это max_throttle. Диапазон между 3d_deadband_high и max_throttle это весь положительный ход.
• 3d_deadband_low: нижняя граница отрицательной тяги от FC к ESC при арминге. Верхняя граница отрицательной тяги это min_command. Диапазон между 3d_deadband_low и min_command это весь отрицательный ход.
• 3d_deadband_throttle: диапазон стика вокруг mid_rc, в котором допускается арминг. Внутри этой зоны FC высылает либо 3d_deadband_high, либо 3d_deadband_low, в зависимости от того, сверху или снизу вы вошли в зону.
• 3d_neutral: значение вывода FC к ESC в дизарме. Аналог min_command для 3D. Обычно имеет смысл выставить failsafe_throttle равным 3d_neutral.
• failsafe_throttle: значение вывода FC к ESC при срабатывании failsafe. Для остановки моторов в 3D установите равно 3d_neutral.
• max_throttle: максимальный вывод FC к ESC. После изменения обязательно перекалибруйте ESC.
• min_command: минимальный вывод FC к ESC. После изменения обязательно перекалибруйте ESC.

Примеры настройки

# Примеры, числа ориентировочные:
set max_throttle = 2000
set min_command  = 1000

# Симметрия вокруг середины (обычно mid_rc = 1500):
set 3d_deadband_high = 1520
set 3d_deadband_low  = 1480
set 3d_deadband_throttle = 50

# Нейтраль и фейлсейф:
set 3d_neutral = 1500
set failsafe_throttle = 1500

save

Типичные ошибки

6. DShot и 3D: особенности и подводные камни

Статус и поведение в конфигураторе

• По состоянию на 2017‑01‑01 3D с DShot работает и требовал дополнительного налета для подтверждения стабильности.
• Калибровка для DShot не нужна, так как это цифровой протокол (сообщение от 2017‑04‑30).
• Опасный момент: при активном 3D и переходе во вкладку Motors, снятие галочки "I understand the risks..." заставляет FC послать 1500 us в ESC, что запустит моторы вперед в DShot.
  Тестируй Всегда без пропов на стенде.

BLHeliS: направления вращения

Замечено, что при переходе на DShot моторы могут крутиться в другом направлении по сравнению с Oneshot/PWM. Обязательно перепроверьте направления. Возможно, часть моторов придется поставить в Bidirectional, а часть в Bidirectional reverse.

Шкала значений в DShot 3D

• Нижняя часть шкалы инвертирована относительно стандартного 3D.
• Полный отрицательный в DShot 3D это 1499, минимальный отрицательный 1000.
• Положительный минимум 1501, максимум 2000. Положительные значения требовали подтверждения, ориентируйтесь на показания конфигуратора.
• Idle Percent управляет скоростью холостого хода в обеих направлениях.

Типичные ошибки

7. Практика: тюнинг BLHeli_S и стенд‑тесты

Протокол тестирования 10 шагов

Если один мотор сильно отстает

8. Чек‑лист самопроверки знаний

Отметьте пункты, которые действительно понимаете и можете повторить на практике.