APM Tuning Guide

[kornetto]

Hallo Leute!

Ich habe heute mal wieder ein wenig Zeit gefunden, um mich mit dem PID-Tuning näher auseinanderzusetzen.
Ziel ist es den APM Tuning-Guide, welchen ich in meinem Blog begonnen habe weiter zu optimieren.

Aktuell habe ich - nach wie vor mit der 2.9.1b - mit meinem Experimental-Copter basierend auf einem Warthox-Frame ein paar Versuche angestellt. Es hat sich ganz deutlich gezeigt, daß man das PID-Tuning am besten im Acro-Mode vornehmen sollte, da die Stabilize-Regelung (wie der Name schon vermuten lässt) doch recht stark eingreift und dann das Feintuning somit beeinflußt.

Die logische Konsequenz: Copter im Acro-Mode tunen.
Allerdings ist der Acro-Mode des APM eine Mischform und kein reiner Rate-Mode.
Es wird ab einem (einstellbaren) Neigungswinkel dann doch wieder stabilisiert. Feine Sache zum Lernen von Acro, allerdings für reine Acro-Piloten eher ein Graus. Mittels ACRO_BAL_NICK & ACRO_BAL_ROLL Werten kann man das Verhalten dieser Unterstützung im ACRO-Mode entsprechend beeinflussen. Default-Werte sind hier 200.
Für reines ACRO-Fliegen sollte man beide Werte auf 0 stellen.
Zum PID-Tuning ist es ganz praktisch sich den ACRO-Mode auf einen Schalter zu legen und die beiden genannten Werte auf 100 zu stellen. Das ergibt dann einen recht guten Kompromiss aus wenig Störeinfluss des Stabilize-Loops während des Tunings und doch noch ein wenig Sicherheit im Gegensatz zum reinen ACRO-Mode.
Allerdings muß man sich schon drauf gefasst machen, daß beim PID-Tuning im ACRO-Mode das ganze Teil doch recht instabil in der Luft hängt und man recht viel manuell eingreifen muß.
Man merkt Abweichungen vom Schwerpunkt oder auch Wind relativ stark.
Das wird dann aber mit jedem ermittelten Wert schrittweise besser.

Recht praktisch ist es im Zuge des Tunings bei jedem Schritt mal im Stab-Mode zu beginnen und dann in den ACRO-Mode umzuschalten um etwaige böse Überraschungen zu vermeiden.

Zu guter Letzt kann man dann den ACRO-Switch wieder entfernen und stellt noch den STAB_P nach Belieben ein.

In meinem Fall komme ich so zu einem noch stabileren Copter, der bereits mit 2.9.1b wie angenagelt in der Luft steht, im Loiter Windböen stand hält, mittels RTL brav wieder heim kommt und im Auto-Landing auch wieder sanft bei Fuß aufsetzt...

Hier mal ein kurzes Video von Loiter mit abschließenden Auto-Landing:
http://www.youtube.com/watch?v=lOg5UGzcHzw

Ich hab meine Erfahrungen im bereits bekannten APM Arducopter Tuning Guide zusammengefasst und diesen entsprechend upgedatet.
Zur Zeit gibt es 3 Teile:

APM Arducopter Tuning Guide - Teil 1: Tipps zum Aufbau von APM-basierten Coptern
APM Arducopter Tuning Guide - Teil 2: Einstellen der PID-Werte
APM Arducopter Tuning Guide - Teil 3: Alt-Hold & Loiter (z.T. noch im Entstehen...)

Nächster geplanter Schritt: Den Guide fit für AC3 machen. Die ersten Tests mit AC3 RC5 sehen schon mal sehr vielversprechend aus, obwohl ich mir ja gar nicht vorstellen kann, was man da eigentlich noch verbessern kann an der Flug-Stabilität...

Wie auch immer: checkt mal den Tuning Guide und postet mal eure Erfahrungen.

Gruß aus Wien,
Christian

 

[kornetto]

Hier noch die PIDs vom heutigen Tuning

im Gegensatz zu den Werten, die beim letzten Tuning im Stab-Mode rausgekommen sind:

Man sieht deutlich dass das Verhältnis zwischen Rate P und I nun viel näher an der Empfehlung von etwa 1:2 ist im Vergleich zu damals.
Ausserdem könnte ich diesmal einen höheren Rate P erreichen als damals.

Auf jeden Fall fliegt er nochmal deutlich ruhiger als mit den vorigen Einstellungen, also meine klare Empfehlung an alle: stellt eure PIDs im Acro-Mode ein!

Gruß,
Christian

 

[bimmi]

Danke für die ausführliche Erläuterung!!

 

[kirschi]

Vielen Dank für die Anleitungen! ich hab gerade heute meinen APM 2.5 ausgepackt und angefangen mich einzulesen. ist ja doch wieder etwas anders mit als MegaPirateNG.
Also nochmals, Danke!

 

[kornetto]

Hallo zusammen!

Für alle, die Probleme im Loiter mit ihrem Kompass haben, gibts ab sofort einen neuen Abschnitt im APM Arducopter Tuning Guide - Teil 3.
Ich hab hier mal zusammengefasst, wie man um wenig Geld mit ein paar Handgriffen dem APM einen externen Kompass verpasst...


Gruß aus Wien,
Christian

 

[kornetto]

Nachtrag zu vorhin, weil ich grad so im Schwung war:

NEU: Der superkompakte APMCopter PID Tuning Guide ToGo zum Ausdrucken und mitnehmen.

Gruß & viel Spass beim Tunen!
Christian

 

[olex]

Super Guide, danke! Damit werde ich mich mal beim nächsten windfreien Tag befassen, meinen Quad auf 3.0 upgraden und dann richtig tunen.

Eine kleine Anmerkung: in der PDF ist wohl ein kleiner Fehler unterschlichen - der Wertebereich für CH6_RATE_KD ist mit 0.02-0.015 angegeben, das müsste wohl 0.002 heißen.

 

[kornetto]

Eine kleine Anmerkung: in der PDF ist wohl ein kleiner Fehler unterschlichen - der Wertebereich für CH6_RATE_KD ist mit 0.02-0.015 angegeben, das müsste wohl 0.002 heißen.

Vielen Dank! Habs schon ausgebessert. In der V1.2 passt der Wertebereich wieder.

Übrigens sind die Wertebereiche als Vorschläge zu sehen, d.h. es kann durchaus sein, daß bei dem einen oder anderen einzelne Werte auch ausserhalb dieses Bereiches sind.
Allzu extreme Abweichungen davon sollten allerdings nicht notwendig sein.

Gruß aus Wien,
Christian

 

[kornetto]

ab sofort gibts im Teil3 des APM Arducopter Tuning Guides ein paar erweiterte Details zum Loiter-Mode, wie z.B. compassmot Kompensation oder auch die Bedeutung von Compass-Offsets.

Gruß,
Christian

 

[detommy]

Danke, für das Tutorial...super beschrieben
aber wie kann ich wenn ich einen wert mit dem Channel 6 mittels Poti den eingestellten Wert erfahren den ich dann eintragen kann ?
grüße
Tom

 

[kornetto]

Du kannst den entsprechenden Wert dann direkt über den MissionPlanner in dem Feld für den jeweiligen Parameter ablesen. Eintragen in dem Sinn brauchst Du dann nichts mehr, der Wert steht dann schon in dem richtigen Feld.
Um den Wert auch wirklich permanent zu übernehmen mach ich es immer so, daß ich zuerst einen anderen Parameter oder auch "None" für die Channel6 Einstellung wähle.
Dann ändere ich die letzte Nachkommastelle von dem soeben ermittelten Wert, so daß sich das Feld farblich ändert und schlussendlich übernehme ich die Werte.

Ich hoffe, das war nicht zu umständlich beschrieben, aber ich bin heute mit Worten nicht so gut... ;-)

Gruß aus Wien,
Christian

 

[filth]

Hallo Christian,

schöne Anleitung, danke!

Ich habe aber noch eine Frage: habe heute versucht meinen Copter danach einzustellen (bin vorher mit den default pids geschwebt, es ging eigentlich ganz gut). Also I und D auf 0 und im Stabilize abgehoben. Noch bevor ich an P rumdrehen konnte, hat der Copter angefangen sich aufzuschwingen und ist dann Kopfüber eingeschlagen.

Habe ich was falsch gemacht oder wie soll ich nun am besten vorgehen?

Lassen sich die PIDs auch mit kleineren Props (9x5 statt 11x5) einstellen, oder ist es dann für die Katz?

Danke

 

[kornetto]

Das hört sich ganz danach an, als hättest Du massive Vibrationen. Check mal deine Props & Motoren.
Ich würde vorschlagen, du versuchst es nochmal mit einem geringeren P.
Am besten das ganze auf einer Wiese, so dass der Copter im Extremfall weich aufkommt.
Um ein Aufschwingen möglichst rasch zu erkennen einfach langsam Throttle steigern.
Wenn das ganze Teil schon am Boden anfängt zu flattern, noch bevor der Copter abhebt, dann auf jeden Fall P reduzieren.
Auch wenn in Bodennähe durch Luftverwirbelungen Bodeneffekte vorherrschen ist ganz am Anfang um schlimmeres zu vermeiden auch ein Schweben auf ca. 30cm denkbar und praktikabel. Wenn es sich gut anfühlt natürlich auf 1-2m. dann langsam Werte anpassen. Sobald das Ding zu schwingen beginnt, wieder reduzieren oder langsam Gas raus so dass du wieder sanft aufsetzt.

PIDs kann man nicht nur mit allen Prop-Größen einstellen, man sollte es sogar.
denn PIDs, die für 11x5 passen müssen ziemlich sicher für 9x5 neu eingestellt werden.

Gutes Gelingen!

Gruß aus Wien,
Christian

 

[stretchko]

Dann würde ich mal sagen, dass dein P Wert noch ein ganzes Stück zu hoch ist. Hast du ACRO_BAL_ROLL & ACRO_BAL_PITCH auf 100 reduziert? War heut auch am Einfliegen der Werte, ist nen ganz schöner Eiertanz am Anfang, insbesondere im Acro Mode. Leider konnte ich nur eine Runde fliegen, da ich vergessen hatte den Laptop, vom gestrigen Flug, aufzuladen. Jetzt heißt es wieder warten bis das Wetter einigermaßen ist...naaarf.

Edit: Ist es im Acro oder Stable passiert?

 

[filth]

Hi,

also Vibrationen kann ich eigentlich aussließen - mit den Standard pids ist er geflogen. Zappelig, aber geflogen. Passiert ist es im Stable. Vielleicht ist es ratsamer ausgehend von den standard pids zu tunen? Dh dann mit P anzufangen und mit D weiter zu machen?

Das war Erstflug mit default Werten:

[video=youtube;ue4bQwM-InU]http://www.youtube.com/watch?v=ue4bQwM-InU[/video]

 

[kornetto]

ist D gut eingestellt, kann man mit P höher gehen (Da ja D auch seine Arbeit verrichtet).
Soll heißen, dein (default)-P ist vermutlich alleine ohne D und I zu hoch.
Daher: wie vorhin beschrieben: starte mal mit einem niedrigeren P und geh dann die ganze Reihenfolge so durch wie im Guide beschrieben. Das hat schon so seinen Sinn...

Gruß,
Christian

 

[filth]

Ich bin ja mit dem default P gestartet - und da hat er sich aufgeschwungen, ca 3 meter überm Boden. Würde das ganz gerne ein zweites Mal vermeiden

Das Aufschwingen kam nicht gleich, sondern erst nach ein paar Steuerbefehlen.

Kann man das eigentlich auch im Log sehen was genau passiert ist?

 

[kornetto]

Kann man das eigentlich auch im Log sehen was genau passiert ist?

man kann natürlich beliebigen Aufwand für Forensik und Grundlagenforschung betreiben, oder aber du nimmst Tipps an nach denen Du ja ursprünglich gefragt hast.

Ich würde vorschlagen, du versuchst es nochmal mit einem geringeren P.

Dann würde ich mal sagen, dass dein P Wert noch ein ganzes Stück zu hoch ist.

Soll heißen, dein (default)-P ist vermutlich alleine ohne D und I zu hoch.
Daher: wie vorhin beschrieben: starte mal mit einem niedrigeren P und geh dann die ganze Reihenfolge so durch wie im Guide beschrieben. Das hat schon so seinen Sinn...

Wenn Du mit default-P fliegst, d.h. nur I und D auf 0 setzt, dann hast Du vermutlich die Anleitung nicht genau gelesen:

Als Wertebereich gebe ich mal 0.15 - 0.2 vor, stelle das Poti auf die Min-Position und starte einen ersten Flugversuch.

Du sagst hier nämlich nix über den P-Wert, hast Du auch wirklich das Poti auf Min gestellt und überprüft, daß Du auch mit 0,15 startest?

habe heute versucht meinen Copter danach einzustellen (bin vorher mit den default pids geschwebt, es ging eigentlich ganz gut). Also I und D auf 0 und im Stabilize abgehoben. Noch bevor ich an P rumdrehen konnte, hat der Copter angefangen sich aufzuschwingen und ist dann Kopfüber eingeschlagen.

Gruß,
Christian

 

[filth]

Ich bin mit 0.08 als P gestartet. Ich schau gleich nochmal nach, bin mir aber ziemlich sicher.

 

[filth]

Ok mein Fehler: Poti nicht kalibriert, der ist auf 0.2 gesprungen. Ich versuchs nochmal...