Настройка ПИД-регуляторов от автора STorM32 -
http://www.olliw.eu/storm32bgc-wiki/Tuning_Recipe Установите значения P, I и D равными нулю.
Кроме того, убедитесь, что:
Все три оси должны находиться в режиме удержания, т. Е. На вкладке [GUI: Pan] параметры Pitch Pan, Roll Pan и Yaw Pan должны быть установлены на ноль или, альтернативно, в настройках по умолчанию режима панорамирования установите «hold hold hold».
Коррекция напряжения должна быть установлена на «0%».
Второй IMU должен быть деактивирован, то есть на вкладке [GUI: Setup] параметр Imu2 Configuration должен быть установлен на «off».
Батарея не должна быть полностью заряжена или почти разряжена, то есть иметь напряжение около 3,7 В на ячейку.
************************************************
Установка двигателя Vmax Параметр Motor Vmax или короткий Vmax определяет количество энергии, приложенной к двигателю. Он должен быть достаточно большим, чтобы двигатель имел достаточную прочность, чтобы удерживать камеру в нужном положении, но с другой стороны не должно быть настолько большим, чтобы двигатель перегревался.
Чтобы определить требуемую мощность двигателя, поверните двигатель вручную против импульса двигателя и предскажите, сколько силы понадобится, чтобы держать камеру в устойчивом положении в любое время.
В примере видео начальное значение для Vmax равно 190, и двигатель показывает явное сопротивление любому ручному перемещению.
При уменьшении значения до 55 двигатель можно поворачивать почти свободно.
На самом деле, у него даже нет достаточной силы, чтобы сохранить текущую позицию - так много о моем балансе сбалансировано отлично, не так ли?
Наконец, поведение показано с Vmax, установленным на максимальное значение 255.
В принципе, использование максимального значения будет в порядке, за исключением того, что это пустая трата аккумулятора, и двигатель может нагреться.
Кроме того, при больших Vmax образуются более сильные микродвижения двигателя и, в зависимости от карданного вала, карданный вал может более легко создавать вибрации.
Поэтому совет заключается в определении полезного низкого значения Vmax.
************************************************
Параметр D Когда P и I установлены на ноль, коррекции положения вообще нет, то есть двигатель просто останется в своем текущем положении.
Производный член контура ПИД-регулирования напрямую не связан с перемещением камеры.
Это высокочастотная коррекция, ожидающая впереди, чтобы ослабить то, что в будущем может стать колебанием.
Если значение D слишком велико, частота коррекции становится видимой и / или слышимой. Поэтому, сохраняя P и I ноль и только увеличивая D, можно найти точку, в которой появляется слышимый высокочастотный шум, создаваемый кардановым двигателем.
Значение D должно быть как можно большим, без каких-либо шумов.
Как только хорошее значение будет найдено, нужно вручную двигать двигатель, чтобы удвоить, чтобы не возникало шума для любого положения кардана.
Если значение D работает отлично почти во всех позициях, кроме одного, это будет признаком несовершенно сбалансированного кардана.
Сперва нужно сбалансировать систему, а затем настраивать.
Примерная настройка иллюстрируется в видео.
Слушайте его (включите аудио).
Первоначально D = 0,17, а карданный встряхивается, как сумасшедший, с низкой частотой и высокими амплитудами.
Затем значение уменьшается до D = 0,10, и положение камеры становится стабильным, но высокочастотный шум может быть четко слышен.
При D = 0,05 частота становится еще выше.
Мы хотим, чтобы частота была такой высокой, чтобы не было слышно шума. При D = 0,04 шум внезапно исчез.
До того, как видео было снято, на самом деле произошло следующее.
Первый D = 0,04 был выбран, и все было в порядке.
С увеличением до 0,05 все было в порядке.
При D = 0,06 были видны тяжелые колебания, поэтому было установлено предыдущее значение D = 0,05, но теперь вибрации все еще присутствовали!
В этой ситуации можно было вручную перевести двигатель в другое положение, и вибрации исчезнут. Что случилось?
При D = 0,06 резонансная частота контура управления была удалена, но с небольшим уменьшением до 0,05 частота оставалась очень похожей, и контрольная петля не могла сама выбраться из нее.
Таким образом, чтобы быть на безопасной стороне, был выбран D = 0,04, поскольку для этого значения дрожь остановилась сама по себе.
Сообщение состоит в том, что вполне естественно наблюдать гистерезис, то есть при достижении больших значений D нужно перейти к меньшим значениям D, чтобы остановить вибрацию, чем наоборот.
Выберите меньшее значение D, при котором вибрации прекращаются.
************************************************
Параметр P Прежде чем начать настройку пропорционального члена ПИД-регулятора, установите параметр I в низкое значение, например 5, что является самым низким ненулевым значением.
Константа P умножается на позиционную ошибку, чтобы получить величину коррекции точно так же, как в примере, описанном во введении.
Чем выше коэффициент P, тем больше будет рассчитанная коррекция.
Если он слишком высок, то ПИД-регулятор будет иметь тенденцию превышать целевое положение, а когда он слишком высок, он даже создает совершенно неустойчивые движения. Следовательно, цель состоит в том, чтобы иметь как высокое значение P, так и плавное движение во всех положениях двигателя.
Видео показывает процедуру. Через пять секунд P и I устанавливаются в ненулевые значения, а карданный ход переходит в положение уровня.
Затем значение Р увеличивается.
Как только P = 15 достигнуто, некоторые странные тряски начинают появляться, когда двигатель освобождается от наклонного положения, которое ухудшается и ухудшается, а при P = 23 камера дрожит еще некоторое время.
Только после того, как значение P будет установлено на 13, плавное перемещение со всех позиций будет достигнуто снова.
************************************************
Параметр I Теперь можно скорректировать интегральный член.
Цель, аналогичная другим параметрам, найти максимально возможное значение без введения отрицательных побочных эффектов.
Фактически, термин I играет гораздо более важную роль для точности стабилизации, чем параметры D и P.
В практическом плане это означает, что более важно установить большую I-ценность или наоборот, что не слишком сильно теряется, если D и P не имеют наивысших возможных значений.
Таким образом, на самом деле неплохо было бы опустить D и P, если это увеличивается, например, надежность поведения ПИД-регулятора.
Когда вы внимательно посмотрите на последние несколько секунд предыдущего видео, где I было 5, вы увидите, что камера не может быть сохранена на уровне при движении кардана.
I термин отвечает за эту часть движения. ( подвес качается и камера вместе с ним не удерживает горизонт )
В видео значение I первоначально установлено на 480.
I по сравнению с поведением для I = 500 теперь получается идеальное движение: быстрая скорость, камера остается горизонтальной, она действительно горизонтальная, все в порядке.
Может быть, я могу еще больше увеличить.
При I = 700 в той же ситуации все выглядит красиво.
При I = 1200, однако, камера не выровнена по горизонтали, и - если вы внимательно посмотрите на желтый кабель разъема IMU, вы увидите, что он вибрирует (извините, не очень заметно в видео).
Итак, я = 1200 слишком велик.
В некоторых положениях камеры наблюдались небольшие колебания даже при I = 700, поэтому в конце я был установлен на 620.
