求助：PD调节，四轴往其中一个轴偏

wenzhouyxc · 发表于 2014-4-10 19:30:45

本帖最后由 wenzhouyxc 于 2014-4-10 19:31 编辑

现在只加了俯仰和滚转通道的PD控制，现象是四轴能在一定程度上保持稳定，缓慢转圈并向其中一个电机偏，然后越来越往下偏。。这种是四轴中心不平导致的么？还是说PD参数不合理，还没有加偏航通道的PD控制。或者其他原因？试了好多能放手的PD参数，都存在这种现象。。跪求回答

飞控是自己画的板子，四轴为X型四轴。电调是好盈的电调。遥控是天地飞7通道的

qinkaiabc · 发表于 2014-4-10 20:01:53

关注中！

金牛AKI · 发表于 2014-4-10 20:06:20

呵呵这个嘛自己在琢磨下

情迷MJ比莉珍 · 发表于 2014-4-10 20:07:51

好腻害啊！！

a5123058 · 发表于 2014-4-10 20:46:37

建议先用+模式玩下，这个的PID比较好调，网上也有教程，熟悉后再用X模式，因为他的PID有点难。

衍云 · 发表于 2014-4-11 02:29:40

根据经验，应该和四轴两边重量不相等有关系，解决办法可以加大P参数，增加平衡的回复力，如果导致系统发散的话，可以考虑加入I控制，用来消除稳态误差，记得限幅。

whq5234970 · 发表于 2014-4-11 08:58:28

四轴存在残差，肯定需要加I的！你加一个I进去，记住先加很小的，然后再慢慢观察四轴是缓慢回到平衡点，如果没有回平衡点，就是目测没有平衡，问题估计就出在你的姿态这方面的问题上了。现在就观察一下你的传感器传出的数据是不是在零点，进行校正一下。如果会回到平衡点，恭喜你，没得什么问题了，慢慢加大I，对I限幅，找到一个满意的参数就可以了

wenzhouyxc · 发表于 2014-4-11 09:16:01

衍云发表于 2014-4-11 02:29
根据经验，应该和四轴两边重量不相等有关系，解决办法可以加大P参数，增加平衡的回复力，如果导致系统发散 ...

加入I会不会使系统更难控制？因为进入控制周期的时间是不定的，只能根据导航板传来的参数周期进行估算。

wenzhouyxc · 发表于 2014-4-11 09:17:05

whq5234970 发表于 2014-4-11 08:58
四轴存在残差，肯定需要加I的！你加一个I进去，记住先加很小的，然后再慢慢观察四轴是缓慢回到平衡点，如果 ...

传感器输出不能完全保证正好在零点。但是补偿过就是在零附近正负很小的范围内变化，这个影响应该可以忽略吧

whq5234970 · 发表于 2014-4-11 09:57:53

wenzhouyxc 发表于 2014-4-11 09:17
传感器输出不能完全保证正好在零点。但是补偿过就是在零附近正负很小的范围内变化，这个影响应该可以忽略 ...

在目测范围内，没什么大问题就可以了。你始终没有调到平衡是因为没有加I进去， PD控制算法，对于一型系统（这里也不知道是几型，肯定的是超过一型），单位阶跃响应是肯定存在残差的。这个残差，是理论上都有的，不是你再调参数能够解决的。所以，如果姿态方面没什么大问题的话，你就得把积分加进去了！PD控制，P主要解决的是，飞机在有误差时要校正，D解决的是抑制飞机转的太快。I才是解决最后残余的误差的。LZ觉得这解释咋样

whq5234970 · 发表于 2014-4-11 09:59:12

而且，看你已经调得差不多了，接下来就加积分也没什么问题了，只是开始的时候积分要慢慢加，积分从比例系数的万分之1开始加起也合适的

wenzhouyxc · 发表于 2014-4-11 10:31:29

本帖最后由 wenzhouyxc 于 2014-4-11 10:32 编辑

whq5234970 发表于 2014-4-11 09:57
在目测范围内，没什么大问题就可以了。你始终没有调到平衡是因为没有加I进去， PD控制算法，对于一型系统 ...

这个我知道。老师上课有说过是静差问题，要加积分提高系统型别。但疑惑的是为什么一直往一个电机方向倾倒。而且偏的角度越来越大，这个应该不全是I的问题吧

fsclub · 发表于 2014-4-11 10:35:27

陀螺加速度计自检的时候要放平，再不行打点微调，或者在遥控上加混控补偿一下了。。

whq5234970 · 发表于 2014-4-11 10:48:13

你把你控制的那部分代码帖出来看看就知道什么问题了

wenzhouyxc · 发表于 2014-4-12 10:36:16

whq5234970 发表于 2014-4-11 10:48
你把你控制的那部分代码帖出来看看就知道什么问题了

void Controlmy(Euler *Etransfer,PID *PIDtransfer)
{
float fi,theta,psai;
static volatile float mox,moy,moz;
static volatile float th1,th2,th3,th4;
u16 MOTO1PWM,MOTO2PWM,MOTO3PWM,MOTO4PWM;
int state;
Quaternion q2;
Angularvelocity w2;
Euler euler2;
CAP_Read();
CAP_CAL();
q2.qw=q.qw;
q2.qx=q.qx;
q2.qy=q.qy;
q2.qz=q.qz;
w2.wx=w.wx;
w2.wy=w.wy;
w2.wz=w.wz;
euler2.fi=eulertemp.fi;
euler2.theta=eulertemp.theta;
euler2.psai=eulertemp.psai;
//if(euler2.psai>180) euler2.psai -= 360;
fi=Etransfer->fi;
theta=Etransfer->theta;
psai=Etransfer->psai;
qd=EulerToQ(fi,theta,psai);
Conjugate(&q2);
qe=qmultiply(&qd,&q2);
// error=QToEuler(&qe);
qunitised(&qe);
//euler2=QToEuler(&q2);
error2.fi= fi-euler2.fi;//-fi;
error2.psai= psai-euler2.psai;//-psai;
error2.theta= theta-euler2.theta;//-theta;
if(error2.psai > 180) error2.psai -= 360;
else if(error2.psai < -180) error2.psai += 360;
//mox=(float)(PIDtransfer->Px)*(float)(qe.qx)+(float)(PIDtransfer->Dx)*(w2.wx);
//moy=(float)(PIDtransfer->Py)*(float)(qe.qy)+(float)(PIDtransfer->Dy)*(w2.wy);
//moz=(float)(PIDtransfer->Pz)*(float)(qe.qz)+(float)(PIDtransfer->Dz)*(w2.wz);
mox=(float)(PIDtransfer->Px)*(float)(error2.fi)+(float)(PIDtransfer->Dx)*(w2.wx);
moy=(float)(PIDtransfer->Py)*(float)(error2.theta)+(float)(PIDtransfer->Dy)*(w2.wy);
moz=(float)(PIDtransfer->Pz)*(float)(error2.psai)+(float)(PIDtransfer->Dz)*(w2.wz);
if(moz>300) moz = 300;
else if(moz<-300) moz = -300;
th1=mox-moy-moz;
th2=mox+moy+moz;
th3=-mox+moy-moz;
th4=-mox-moy+moz;
MOTO1PWM=thro+th1;//CAP_Data.Accelerator+th1;
MOTO2PWM=thro+th2;//CAP_Data.Accelerator+th2;//MOTO2BASE+th2;
MOTO3PWM=thro+th3;//CAP_Data.Accelerator+th3;//MOTO3BASE+th3;
MOTO4PWM=thro+th4;//CAP_Data.Accelerator+th4;//MOTO4BASE+th4;
PWM1=MOTOCAL(MOTO1PWM);
PWM2=MOTOCAL(MOTO2PWM);
PWM3=MOTOCAL(MOTO3PWM);
PWM4=MOTOCAL(MOTO4PWM);
if(thro<1320)
{
MOTO_PWM_GDP(1313,1313,1313,1313);
return;
}
else
{
MOTO_PWM_GDP(PWM1,PWM2,PWM3,PWM4);
}
}

复制代码

zouyf12 · 发表于 2014-4-15 23:12:34

本帖最后由 zouyf12 于 2014-4-15 23:13 编辑

虽然没看懂LZ的程序。不过，我建议LZ，先手抓四轴，试着往各个方向倾斜，看看电机的动作是否在抑制你的转向，而且抑制的力度应该与你倾斜的角度成正比，如果这样，就说明程序算法应该没多大问题。你可以试着加大P值看看效果。
   如果电机的动作没有在抑制你的转向，或者是只是在你转动过程中抑制，等你稳定在一个倾角以后，电机却没有加力想要回到平衡位置的话，那就说明程序有问题，最糟糕的情况可能是你姿态估算部分出现了漂移，运行一段时间后，往一个角度飘逸，那么程序后面的PID以为飞机往那个方向倾斜了，就肯定会往返方向加力。

最后祝LZ调试成功，  小弟四轴也是最近才飞起来的，过程也很艰辛，不过成功以后就很爽了，

wenzhouyxc · 发表于 2014-4-23 17:03:02

zouyf12 发表于 2014-4-15 23:12
虽然没看懂LZ的程序。不过，我建议LZ，先手抓四轴，试着往各个方向倾斜，看看电机的动作是否在抑 ...

分配给各电机的转速没有问题。。这两天去试飞各种不稳。。请问一下在正式试飞前你是怎么调姿态的？用绳子拴着调么？

mazhenyu · 发表于 2014-4-23 21:31:47

感觉像是姿态有漂移，或者p不够

bigeye17 · 发表于 2014-4-24 18:25:42

whq5234970 发表于 2014-4-11 09:57
在目测范围内，没什么大问题就可以了。你始终没有调到平衡是因为没有加I进去， PD控制算法，对于一型系统 ...

好像有些感悟了。。试试

zouyf12 · 发表于 2014-4-10 19:30:46

wenzhouyxc 发表于 2014-4-23 17:03
分配给各电机的转速没有问题。。这两天去试飞各种不稳。。请问一下在正式试飞前你是怎么调姿态的？用绳子 ...

我是做微型四轴的，用乐高做了一个2轴自由度的平衡架子，在上面做了初期的平衡测试，不过就算平衡后也还不能试飞，飞起来还是一边倒，然后是用乐高做了一个独轮车，把四轴放上去，调到不会向一边倾斜加速就行，最后可以试飞了，然后根据试飞效果不断改参数、
另外不知道LZ程序有没有设置角度偏移量？一般各种原因，比如安装、 IMU模块的精度、电机本身一致性问题，都会导致四轴朝一个方向加速，最简单的就是两个电机本身一致性差，导致在0度时，输出给两个电机的PWM一样，但是一个电机转得比另一个电机快，这样四轴会往电机弱的那个方向飘了，这样始终无法稳定在0度。那如果你不让四轴稳定在0度，比如你四轴倾斜的角度是+2度的话，那么你加一个-2左右的偏移量，让四轴的PID设定值为-2度，这样，四轴就会努力往-2这个角度动作，等效与给弱的那个电机增加转速，恰好使两个电机转速相等，就可以达到稳定了。（当然这个偏移量是试出来的）其实，这个可以理解为余差，用积分来消除，一开始我也是这样做的，但是感觉加了积分，四轴的相应速度会有延迟，所以就没有加了，

wenzhouyxc · 发表于 2014-4-25 21:26:45

zouyf12 发表于 2014-4-25 21:20
我是做微型四轴的，用乐高做了一个2轴自由度的平衡架子，在上面做了初期的平衡测试，不过就算平衡 ...

请问除了用乐高做架子，有没有其他方法？

zouyf12 · 发表于 2014-4-25 21:42:40

还没想好，我也准备做个大的，

wenzhouyxc · 发表于 2014-4-25 21:45:39

zouyf12 发表于 2014-4-25 21:42
还没想好，我也准备做个大的，

拴绳子一个一个通道调的话，调好的参数整合到一起去试飞失败。。不知道论坛里的大神们都是怎么解决这个问题的?

茶亦爽 · 发表于 2014-5-16 16:27:55

zouyf12 发表于 2014-4-15 23:12
虽然没看懂LZ的程序。不过，我建议LZ，先手抓四轴，试着往各个方向倾斜，看看电机的动作是否在抑 ...

多谢分享，很感激

求助：PD调节，四轴往其中一个轴偏

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