五、进行姿态、GPS模态下的激励,继续调试
角速度环调好后,开始细调角度环。在调试之前,查看在调试完角速度环的情况下角度环的响应情况,若过冲和震荡过大,则减小感度值。调试到基本无过冲和震荡的情况下,在姿态模式下,打杆进行姿态激励和航向激励,使姿态角迅速增加到20度左后(电机响应较好的,可以增加到35度左右),然后摇杆回中,观察姿态在回平过程中有无较大过冲和震荡;连续打航向舵,观察航向变化是否跟随杆量。根据飞行数据和现象,调整角度环参数,调试方法参照第4条。角度环调整到什么情况算完美呢?主要参考:1、没有恶化原来测量的加速度和角速度噪声;2、没有过冲或过冲量很小,无连续震荡;3、响应时间在100-200ms内。调试到现在,可以有一个很好操作的方法来检验电调电机的响应,航向杆左打满而后迅速右打满,观察在各电机进行正反转操作的过程,响应是否流畅,电机是否会发生过载,当然如若电机电调桨匹配不佳时,建议调低最大航向角速度设定值,而后进行如此暴力的打舵测试。
一般情况下,系统具有严重的大惯性非线性特性,电机响应稍慢且不稳定,系统调整的感度值稍小,惯性系数稍大震荡抑制系数稍大;而电机响应快且稳定,机体重量较小,系统调整的感度值稍大、惯性系数稍小、震荡抑制系数稍小。
角度环调好后,可进行GPS辅助模式下定点悬停的测试调参。首先查看导航系统解算结果是否正确,主要考虑系统解算的三轴速度(即北向、东向、地向速度)与GPS测量速度对比,两者是否有较好的拟合度,如若偏差较大可考虑重新在室外校准所有传感器;还要考虑气压高度。测量值、GPS测量高度值、导航解算输出高度值,同时对比飞行时观察的高度变化,对比分析这几者是否有较好的拟合度;如若气压计跳变较大,受桨的风场影响较大时,可考虑措施增加机罩等,减弱对气压测量的影响。导航数据确认正确后,可进行GPS辅助模式下定点悬停测试,同时观察机体反应,如若飞机在空中定点效果好,可进行前向、侧向、垂向速度飞行激励,主要观察飞机在加速减速过程中,飞机姿态是否存在过冲震荡,航向有无大角度波动变化,而后进行数据分析细调参数。外环调整到什么情况算完美呢?主要参考:1、没有恶化原来的姿态响应;2、没有过冲或过冲量很小,无连续震荡;3、响应时间在500ms内;4、定点悬停时水平误差在0.3米以内,垂向误差在0.5米以内;这里需要提到的是,如若角速度环的响应较慢,则适当调整降低系统的最大加速度设定值。如若在推俯仰杆时,飞机前行方向与机头方向有夹角,则需检查GPS模块方向与飞控安装方向是否与机头方向平行。
六、其他功能调试
上述调试完成后,则继续按照使用说明书,完成其他功能的使用,其中包括GPS辅助起飞和降落、关控返航、农业喷洒作业等。一般情况下,经过上述调试过程后,刚提到的功能无需调试即可使用。
7、另外需注意的地方
如若两个飞行器机架的重量、尺寸、重量、硬度,电机的功率、扭力、推力,电机的安装位置、电机的间距,螺旋桨的直径、螺距、材料,可拥有近似一致的参数来达到飞行器的最佳状态。
一般农用多旋翼的飞行速度较大时,由于电机和桨的输出功率与低速时有较大变化,机体的震动情况会发生变化。稍小的多旋翼临界飞行速度在30m/s左右,稍大的多旋翼临界飞行速度在20m/s左右,当然该数值对于多旋翼来说也不尽相同,必须具体分析。
一般专为多旋翼飞行器设计的电调,无低压保护,无过热保护,但有启动保护、过负荷保护和油门信号丢失保护。过负荷保护就是当负载突然变得极大时,电调会切断动力,须油门归零后才可正常操作,当失步时,电调自动尝试重新启动。启动保护是指当加大油门后两秒内未能正常启动,马达,电调将关闭动力输出,油门摇杆需再次置于最低点才能启动。油门信号丢失保护是指当电调检测到油门遥控信号丢失0.25秒以上即立即关闭输出,以免因螺旋桨继续高速转动而造成更大的损失。
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精于心,准于行 —— 谈多旋翼无人机的“航前准备”
来源:无距科技2016-06-152016-06-15