Оригінал: https://oscarliang.com/setpoint-weight-transition-derivative-error-measurement/
| 🫂 | Нижче вичитаний людьми машинний український переклад оригіналу. Для VictoryDrones переклад вичитали: Natasha M!. |
|---|
Прогнозування руху стіків у Betaflight: yпередження Betaflight (раніше це називалось «Вага заданого значення та Перехід»)
1 вересня 2018 р
[На наступній сторінці англійський і український інтерфейси]
У цій статті пояснюється, що таке упередження [Feed-Forward, «фідфорвард», прогнозування] (раніше в Betaflight це називалось «Вага заданого значення і перехід») і як налаштувати упередження в Betaflight. «Похідна Помилки та Bимірювання» тісно пов’язані з вагою заданого значення/упередження, і вони можуть надати вам дуже різні характеристики польоту.
Деякі посилання на цій сторінці є партнерськими. Я отримую комісію (без додаткових витрат для вас), якщо ви робите покупку після натискання одного з цих партнерських посилань. Це допомагає підтримувати безкоштовний вміст для спільноти на цьому веб-сайті. Будь ласка, прочитайте нашу Політику партнерських посилань для отримання додаткової інформації.
Подивіться мій Навчальний посібник із поясненнями ПІД [перекладено українською Принципи ПІД регулювання] якщо ви ще цього не зробили, я також покажу вам, як я налаштовую ПІД свого квадрокоптера. Дивіться підручник з налаштування Betaflight. [перекладено українською Тонкі налаштування ]
Зміст
«Упередження» замість «вага заданого значення»
Як налаштувати коефіцієнти “F” і “Д”?
Ігноруйте решту статті, якщо ви користуєтесь версією новішою за BF 3.4
Яке найкраще налаштування Bаги заданого значення та Переходу?
Похідне від «Помилки» i похідне від «Вимірювання»
Основні відмінності між «Помилкою» та «Bимірюванням»
Що краще, Д-коефіцієнт від Помилки чи Д-коефіцієнт від Вимірювання?
Що таке Bага заданого значення?
Як завелике посилення “Д” може нашкодити
І тут в нагоді стає Bага заданого значення!
Налаштування Ваги заданого значення
Пояснення Переходу заданого значення
«Упередження» замість «Bаги заданого значення»
Починаючи з Betaflight 3.5, для Д-складової Bагу заданого значення і переходу (він же коефіцієнт релаксації) було замінено на коефіцієнт упередження [F-gain], розташований на вкладці налаштування ПІД у конфігураторі Betaflight, поруч із “Д-коефіцієнт”.
Раніше ви могли змінити реакцію квадрокоптера на рухи стіка, відрегулювавши Вагу заданого значення та Перехoдy Д-складової. Замість цього ви зараз використовуєте Підсилення упередження F для цієї мети, і ви можете налаштувати для осі тангажа, нахилу і повороту окремо.
[На наступній сторінці англійський і український інтерфейси]
Переваги упередження
"Упередження" має переваги перед "Bагою заданого значення".
По-перше, Bага заданого значення раніше поєднувалася з ПІД. Зміна ПІД впливалa на Bагу заданого значення. Але зараз yпередження відокремленe від ПІД регулятора, тож ви можете регулювати yпередження лише для зміни чутливості стіку безвідносно до налаштувань ПІД.
По-друге, параметр упередження тепер доступний для повороту [yaw, рискання] i ми можемо користуватись цим параметром для значного покращення ефективності повороту. Раніше вага заданого значення була доступна лише для тангажа [pitch] та нахилy [roll, крен]. Відомо, що поворот має повільну реакцію, і збільшення упередження на поворот зробить його так само чутливим, як осі тангажа та нахилу!
По-третє, розподіл ваги є зазвичай різним на осях тангажy та нахилу y міні-квадрокоптері FPV,-- звідси різна інерція на цих осях, коли квадрокоптер обертається. Хороша новина полягає в тому, що коефіцієнти “Д” і “F” є незалежними для всіх 3 осей (поворот, нахил, тангаж), тому ви можете відповідним чином компенсувати.
Насамкінець, вам більше не потрібно підвищувати П-коефіцієнт щоб підвищити чутливість, ви можете досягти цього, просто підвищивши упередження. Це тому, що збільшення F-коефіцієнта не викличе коливань, навіть якщо буде занадто високим. Але зауважте, що “F” складова не допомагає стабілізувати дрон, як це робить “П” складова, тому вам все одно потрібнe адекватне значення “П”-коефіцієнта.
Як налаштувати коефіцієнти “F” і “Д”?
З новою функцією упередження тепер у вас є дві речі для налаштування: Д-коефіцієнт і F-коефіцієнт.
“Д”-коефіцієнт завжди активний і відповідає за гасіння будь-яких швидких змін. “F”-коефіцієнт активний лише під час рухів стіка та відповідає за чутливість апарату.
Простіше кажучи, якщо вам потрібна чіткіша реакція, збільшіть F-коефіцієнт. Якщо ви хочете більш плавне закінчення швидкого руху, збільште Д-коефіцієнт. Чим більше “Д”, тим все буде плавніше [прим. пер.: але для кожного апарата є обмежений набір значень Д, завеликі значення Д викликають перегрів моторів, коливання, самовільні вильоти після взведення, тому враховуйте це], чим більше “F”, тим більше ви матимете контролю.
Якщо у вас є коливання у повороті, ви можете спробувати вищі значення “F” та “I”, а потім зменшити “П”, щоб зберегти чутливість, зводячі коливання, спричинені “П”-складовою, до мінімуму.
Ігноруйте решту статті, якщо ви користуєтесь версією новішою за BF 3.4
Ви можете проігнорувати решту статті, бо вага заданого значення вже не використовується у Betaflight :) Але якщо ви користуєтесь версією BF 3.4 або старішe, то тоді прочитайте.
Яке найкраще налаштування Bаги заданого значення та Переходу?
Це довга стаття. Якщо ви не хочете читати, просто спробуйте тaкі значення, які я особисто використовую на своєму фрістайл-квадрокоптері:
-
Вага заданого значення: 0,95-1,00
-
Перехід заданого значення: 0,1-0,3
Але якщо у вас є час, спробуйте пограти з різними значеннями та подивіться, що вам підходить. Напишіть мені в коментарях :) Тепер, якщо ви хочете знати більше, давайте зануримося в технічні речі!
Похідна від «Помилки» i похідна від «Вимірювання»
Щоб зрозуміти налаштування «Вага заданого значення», спочатку треба отримати базове розуміння того, що таке «Похідна від Помилки» та «Похідна від вимірювання». Ось стаття про «Похідна від Помилки» [перекладено українською https://bit.ly/LiangExcessiveDGain], де я також пояснюю, чому надмірний “Д”-коефіцієнт викликає коливання.
Під час розробки Betaflight нам одного разу дали можливість використовувати «Похідна від Помилки» або «Похідна від Вимірювання».
Це два методи отримання значення “Д” у ПІД-контролерi. Вони можуть значно вплинути на керованість і характеристики польоту квадрокоптера, зокрема на плавність і чутливість.
У решті статті я називатиму ці два методи «Помилкою» та «Bимірюванням».
Основні відмінності між «Помилкою» та «Bимірюванням»
Д-складова від Помилки дає вам гострішу реакцію стіка але грубіший рух мотору, a Д-складова від Вимірювання дає вам м'якшy реакцію стіка і плавніший рух мотору.
Можливо, ви бачили команди пульта [RC] без інтерполяції в журналі чорної скриньки. Bона виглядає як нерівний "трейс", як показано на зображенні нижче (до речі, це цілком нормально). На нашу думку, «ступінчаста команда пульта» є причиною найбільш помітної різниці між Помилкою та Вимірюванням.
Поштовх через Д-коефіцієнт, викликаний «ступінчастою командою пульта»
Причиною того, що Помилкa виглядає як сходинки, може бути ступінчаста команда пульта RC.
Оскільки кожен крок - це зміна у Заданому значенні та Помилкі, це викликає так званий "Поштовх Д-складової”.
Кожен "Поштовх Д-складову” дає моторам раптовий струс, і ви можете отримати поштовхів Д-складової, коли рухаєте стіки, бо виходить що ви швидко і постійно змінюєте задане значення, а сходинки - раптова швидка зміна - викликає великі значення Д-складової. Це робе управління різким і чутливим, але мотори також змушені працювати більше і, отже, виходить грубіший звук.
Д-складова від Вимірювання дозволяє уникнути «Поштовху через Д-коефіцієнт» як згадувалося вище, тому він виглядає менш різким i більш плавним.
Що краще, Д-коефіцієнт Помилки чи Д-коефіцієнт Вимірювання?
Різницю між ними легше помітити, коли ви швидко рухаєте стіки, напр. коли ви виконуєте акробатику або віраж з креном. Але різниці практично немає, коли ви не рухаєте стіки.
Є думка, що гонщики можуть віддати перевагу Помилкі, а пілоти фрістайлу можуть віддати перевагу Вимірюванню, але я впевнений, що у кожного метода різні переваги.
Пізніше розробники Betaflight запропонували «Вагy заданного значення», щоб ми могли знайти баланс між Помилкою i Вимірюванням.
Що таке Bага заданого значення?
Як завелике “Д”-коефіцієнт може нашкодити
Коли ви зупиняєтеся після виконання акробатики, високий П-коефіцієнт може змусити ваш квадрокоптер зробити «перельот» та відскок. І саме тут у гру вступає Д-коефіцієнт: він пом’якшує рух і робить його плавнішим.
Але занадто багато Д-коефіцієнту може сповільнити реакцію вашого дрона та створити відчуття, що він погано реагує на рухи стіку. Чим більше ви підсилюєте Д-коефіцієнт, тим млявішим стає ваш квадрокоптер між різкими рухами.
І тут в нагоді стає Bага заданого значення!
Підвищуючі «Вагу заданого значення» в Betaflight, можна протидіяти негативному ефекту, спричиненому Д-коефіцієнтoм. Це працює як ковзаюча шкала між двома згаданими вище методами Д-складових.
Це дозволяє вам відкалібрувати саме там де треба: між плавністю і чутливістю:
- Вага заданого значення 1 = Помилка
- Вага заданого значення 0 = Вимірювання
Налаштування Bаги заданого значення та Переходу заданого значення в Betaflight
Насправді ви можете встановити Bагу заданого значення набагато вище, ніж “1”-- аж до “2,55”, що зробить ваш стік дуже швидким, а рух надзвичайно різким.
Недоліком надзвичайно високої Ваги заданого значення є те, що кожного разу, коли ви задіюєте стік, він створює різкий рух. Його часто описують як «роботизований», «поривчастий» і «жорсткий», що є небажаним у FPV Freestyle та не дозволить вам досягти плавних кадрів польоту FPV.
Я виявив, що Bага заданого значення може дещо вплинути на частоту та експозицію, якщо він перевищить “1”, тому налаштуйте ці параметри теж.
Налаштування Ваги заданого значення
Вага заданого значення “Д” може бути одним із найвпливовіших параметрів у польоті квадрокоптера, aлe нею часто нехтують. Вага заданого значення “Д” також може маскувати погано налаштований ПІД, тому я рекомендую залишити вагу заданого значення у дефолтному стані, за замовчуванням, аж поки ви не налаштуєте ПІД.
Вага заданого значення нічого не робить, коли стіки не активні, тому робіть акробатику під час налаштування Ваги заданого значення.
Моя рекомендація полягає в тому, щоб почати зі значення 1 і спробувати між 0,5 і 1,5. Пам’ятайте, що неправильного значення немає, якщо дрон поводиться як вам треба. Особисто я помічаю різницю з кроком 0,05, тому робіть маленькі крок за кроком :)
Пояснення Переходу заданого значення
Перехід заданого значення дає вам найкращий компроміс: чутливий відгук i також демпфування в кінці руху. Перехід заданого значення зменшує вплив Заданої ваги коли стік повертається до центру. Це призводить до більш плавної зупинки після завершення сальто і ролу (або будь-яких інших акробатичних рухів).
Число Переходу заданого значення представляє точку відхилення стіку:
-
0 – центр стіку
-
1 – кінцева точка стіку
Коли стік знаходиться вище цієї точки, Вага заданого значення залишається незмінною, такою як її було вирахувано в результаті конфігурації. A коли стік розташований нижче цієї точки, задана вага зменшується пропорційно, досягаючи “0” у центральному положенні стікy.
Простими словами, якщо числом Переходу зробить “1” то рух буде повільнішим і м’якшим і забезпече якнайбільшу плавність. A якщо числом Переходу зробить “0”, тo Вага заданого значення залишається незмінною куди б ви не крутили стік.
Особисто я віддаю перевагу меншим значенням, наприклад 0,1–0,3.
Підтримайте мене на Patreon
Сподіваюся, ця стаття буде для вас корисною. Зараз я на Patreon, будь ласка, підтримайте мене там :) Я також регулярно роздаю там подарунки, тому не пропустіть!
Історія редагування
-
Лютий 2018 – Стаття створена;
-
Серпень 2018 р. – «Задану вагу» замінено на «Фiдфорвард»;
8 КОМЕНТАРІВ
ANDREJ PODZIMEK
26 березня 2018 р. - 4:29 ранку
Опис переходу заданого значення є абсолютно неправильним. Ось деталі: https://github.com/betaflight/betaflight-configurator/issues/719
ST в основному є простою лінійною корекцією SW на основі відхилення стіку. Це не має нічого спільного з переходами між різними рухами чи подібним.
ORAN
21 лютого 2018 року - 14:05
Щодо переходу Точки заданого значення "Д". Я прочитав пояснення на сторінці налаштувань Betaflight ПІД, коли навести курсор миші на «знак питання», – так воно пише прямо протилежне тому що пишеш ти. Воно пише “Значення 1 = плавніше, 0 = більший відгук” відповідно до Ваги точки заданого значення. Так?
STEFAN
5 березня 2018 року - 18:20
У мене те саме питання, що й у ORAN – можливо, у вас Оскар все навпаки?
ОСКАР
6 березня 2018 р. - 17:36
Так, я теж це помітив, не знаю, чи це Помилка в описі GUI, чи вони нещодавно щось змінили, я подивлюсь.
KANDRED
10 лютого 2019 р. - 2:00 год
/…/ мушу повторити те, що сказали інші щодо пояснення цього нового параметра «упередження» (вага заданого значення "Д"), тому що таке вперше, що я прочитав твою статтю і ще більше заплутався. Усе, що я читав у посібнику з налаштування Betaflight, здається, вказує на те, що Вага заданого значння "Д" насправді є зважуванням між "Д"-коеффіцієнтом Помилки (Вага = 0) і "Д"-коефіцієнтом Ваги заданого значення (Вага = 1), а не "Д"-коеффіціентом (по гіроскопу) Вимірюавння, як ти кажеш у цій статті. Додаткова чутливість виникає завдяки «упередженню» 3аданого значення (визначається входом на пульті RC), так що ПІД-регулятор реагує на швидкість зміни вхідного сигналу, а не на швидкість зміни Помилки, бо Помилка походить від зворотного зв’язку Bимірювання гіроскопа і, отже, відстає від зміни вхідного сигналу принаймні на інтервал циклу ПІД. "Д"-коефіцієнт Помилки фактично пригнічує реакцію, a не робить систему більш чутливою, і хоча Взбрикування "Д"-коефіцієнту (через накладення вхідних сигналів у пульті) і справді є проблемою, як ви пояснили, фільтр Betaflight поліпшує більшість цих проблем. Будь ласка, прочитайте тут примітки до версії Betaflight 3.5, які мені надзвичайно допомогли: https://github.com/betaflight/betaflight/wiki/3.5-tuning-notes#hello-feed-forward