PID Tuning & C. - Come settare i parametri del vostro Multiwii
PID Tuning, ovvero come ottimizzare i parametri P - I - D del vostro Multiwii.
Un buon riferimento (in inglese) per fare pid tuning è la guida di Aeroquad, nella quale Ted Carancho spiega come fare un primo setup al banco:
AeroQuad Forums - PID Tuning Your AeroQuad
Alcune premesse:
- Fare il settaggio al banco, con un multirotore vicino al porprio viso/mani ecc... può essere pericoloso. Cercate di non farvi male e tagliarvi o cavarvi un occhio mentre fate queste prove.
Operate sempre in sicurezza, tenendo il mezzo saldamente in modo che non possa scappare, specialmente alla prima accensione, per verificare che i motori girino tutti nella direzione prevista e che le eliche siano state montate correttamente.
Se il quad ha improvvise reazioni e tenta di inclinarsi, spegnete subito il mezzo e controllate orientamento dei sensori/verso di rotazione dei motori e tipo di elica.
- Per un mezzo ben montato (senza problemi di vibrazioni o di elettronica) e dimensioni standard (bracci da 18/25cm) i parametri di default del Multiwii sono molto conservativi. Si possono quindi alzare moltissimo per avere un mezzo più stabile in hovering e nei movimenti lenti, e successivamente lavorare sul rate di diminuzione del pid per rendere il mezzo più veloce e reattivo per manovre veloci e movimenti rapidi.
Il parametro P (Proporzionale) è il GAIN, ovvero la potenza con cui i giroscopi interverranno. Più è alto e più i giroscopi influiranno sui motori cercando di correggere l'assetto del quad.
E' importante che sia il più alto possibile per avere un quad molto stabile, ma non deve essere eccessivo, altrimenti il mezzo sovracompenserà le variazioni di assetto e non sarà in grado di recuperare le oscillazioni, anzi ne causerà lui stesso.
Si deve lavorare prima di tutto su questo parametro (cercando di alzarlo a step di 0.5 - 1 unità) per trovare un valore ottimale intorno al quale fare poi piccoli aggiustamenti.
Al banco, tenendo saldamente il quad da sotto in modo che non possa scappare o farvi male, ma lasciandogli la possibilità di muoversi senza forzarlo eccessivamente, portate i motori quasi all'hovering (deve sostenere la maggior parte del suo peso autonomamente) e cercate di inclinare il mezzo con le mani.
Questo deve risultare "duro" da muovere, contrastando il movimento che gli si vuole imporre. Il P va alzato finchè il mezzo è sufficientemente "duro" da spostare ma non vibra o innesca oscillazioni quando viene forzato. Se inizia ad oscillare, dovete ridurre il P finchè il fenomeno sparisce. Scuotendolo vistosamente non deve mostrare la tendenza ad amplificare l'oscillazione.
Il parametro D (Derivativo) ha influenza sulla velocità con il quale i giroscopi interverranno e quindi nei transitori, sui passaggi dal volato all'hovering, sui cambiamenti di assetto veloci e continuativi. Per comodità è ora un valore positivo sulla gui, mentre in realtà è un valore negativo nel filtro.
Va generalmente aumentato proporzionalmente al P, in passi di 2-5 unità per cercare di rendere il quad più sincero nel volo e meno soggetto ad oscillazioni.
Per ottimizzarlo al banco, quando avete finito di settare P, provate a scuotere il quad, colpendolo leggermente da sotto su un braccio. Questo deve ritornare in posizione smorzando il colpo in fretta, senza oscillare. Se rimbalza un po' od oscilla, alzate il D finchè l'oscillazione non viene smorzata efficacemente. (Provate anche valori estremi di D, troppo alti e troppo bassi, per capire come lavora, e poi cercate il valore corretto)
Il parametro I (Integrale) ha influenza sulla durata e sulla persistenza con cui il quad compensa le variazioni di assetto, cercando di mantenere l'angolo impostato dagli stick.
Va modificato con cautela e in piccoli passi di 0,05 unità, durante le prove al banco, cercando di evitare che induca oscillazioni ad alta frequenza durante le piccole correzioni col mezzo in hovering. Più e alto e più a lungo la correzione in caso di disturbo esterno (tipo folata di vento) viene mantenuta.
Questo parametro determina quanto il mezzo tenderà a mantenere l'angolo di inclinazione voluto, più è alto e più il mezzo tenderà a rimanere nella posizione comandata dal pilota.
Con le nuove versioni del codice è possibile alzarlo molto di più rispetto a prima, avendo un mezzo molto più insensibile ai disturbi esterni e che mantiene meglio l'inclinazione voluta.
Il codice multiwii non ne tiene conto nei movimenti veloci, per evitare problemi.
Un buon riferimento (in inglese) per fare pid tuning è la guida di Aeroquad, nella quale Ted Carancho spiega come fare un primo setup al banco:
AeroQuad Forums - PID Tuning Your AeroQuad
Alcune premesse:
- Fare il settaggio al banco, con un multirotore vicino al porprio viso/mani ecc... può essere pericoloso. Cercate di non farvi male e tagliarvi o cavarvi un occhio mentre fate queste prove.
Operate sempre in sicurezza, tenendo il mezzo saldamente in modo che non possa scappare, specialmente alla prima accensione, per verificare che i motori girino tutti nella direzione prevista e che le eliche siano state montate correttamente.
Se il quad ha improvvise reazioni e tenta di inclinarsi, spegnete subito il mezzo e controllate orientamento dei sensori/verso di rotazione dei motori e tipo di elica.
- Per un mezzo ben montato (senza problemi di vibrazioni o di elettronica) e dimensioni standard (bracci da 18/25cm) i parametri di default del Multiwii sono molto conservativi. Si possono quindi alzare moltissimo per avere un mezzo più stabile in hovering e nei movimenti lenti, e successivamente lavorare sul rate di diminuzione del pid per rendere il mezzo più veloce e reattivo per manovre veloci e movimenti rapidi.
Il parametro P (Proporzionale) è il GAIN, ovvero la potenza con cui i giroscopi interverranno. Più è alto e più i giroscopi influiranno sui motori cercando di correggere l'assetto del quad.
E' importante che sia il più alto possibile per avere un quad molto stabile, ma non deve essere eccessivo, altrimenti il mezzo sovracompenserà le variazioni di assetto e non sarà in grado di recuperare le oscillazioni, anzi ne causerà lui stesso.
Si deve lavorare prima di tutto su questo parametro (cercando di alzarlo a step di 0.5 - 1 unità) per trovare un valore ottimale intorno al quale fare poi piccoli aggiustamenti.
Al banco, tenendo saldamente il quad da sotto in modo che non possa scappare o farvi male, ma lasciandogli la possibilità di muoversi senza forzarlo eccessivamente, portate i motori quasi all'hovering (deve sostenere la maggior parte del suo peso autonomamente) e cercate di inclinare il mezzo con le mani.
Questo deve risultare "duro" da muovere, contrastando il movimento che gli si vuole imporre. Il P va alzato finchè il mezzo è sufficientemente "duro" da spostare ma non vibra o innesca oscillazioni quando viene forzato. Se inizia ad oscillare, dovete ridurre il P finchè il fenomeno sparisce. Scuotendolo vistosamente non deve mostrare la tendenza ad amplificare l'oscillazione.
Il parametro D (Derivativo) ha influenza sulla velocità con il quale i giroscopi interverranno e quindi nei transitori, sui passaggi dal volato all'hovering, sui cambiamenti di assetto veloci e continuativi. Per comodità è ora un valore positivo sulla gui, mentre in realtà è un valore negativo nel filtro.
Va generalmente aumentato proporzionalmente al P, in passi di 2-5 unità per cercare di rendere il quad più sincero nel volo e meno soggetto ad oscillazioni.
Per ottimizzarlo al banco, quando avete finito di settare P, provate a scuotere il quad, colpendolo leggermente da sotto su un braccio. Questo deve ritornare in posizione smorzando il colpo in fretta, senza oscillare. Se rimbalza un po' od oscilla, alzate il D finchè l'oscillazione non viene smorzata efficacemente. (Provate anche valori estremi di D, troppo alti e troppo bassi, per capire come lavora, e poi cercate il valore corretto)
Il parametro I (Integrale) ha influenza sulla durata e sulla persistenza con cui il quad compensa le variazioni di assetto, cercando di mantenere l'angolo impostato dagli stick.
Va modificato con cautela e in piccoli passi di 0,05 unità, durante le prove al banco, cercando di evitare che induca oscillazioni ad alta frequenza durante le piccole correzioni col mezzo in hovering. Più e alto e più a lungo la correzione in caso di disturbo esterno (tipo folata di vento) viene mantenuta.
Questo parametro determina quanto il mezzo tenderà a mantenere l'angolo di inclinazione voluto, più è alto e più il mezzo tenderà a rimanere nella posizione comandata dal pilota.
Con le nuove versioni del codice è possibile alzarlo molto di più rispetto a prima, avendo un mezzo molto più insensibile ai disturbi esterni e che mantiene meglio l'inclinazione voluta.
Il codice multiwii non ne tiene conto nei movimenti veloci, per evitare problemi.
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