ЧТО ТАКОЕ ПИДЫ или основы настройки подвеса на АлексМос

 

Что такое пиды? Это аббревиатура, которая раскладывается по буквам и имеет следующие обозначения:

P – обозначает чувствительность мотора. Он подает столько электричества, сколько требует выполнение действий и сигнал регулятора.
I – скорость выравнивания подвеса. К примеру, если его сдвинуть пальцем, то скорость, с которой он вернется в исходное положение и характеризует данный показатель.

D – можно назвать обратной компенсацией параметра P. Он убирает излишки действий, выраженные в вибрации на подвесе AlexMos и т.д.

PWM – сила, с которой мотор удерживает подвес. Показатель должен быть соответствующим, а не высоким или низким. При недостаточной силе, подвес может отвалиться, а при слишком высокой – идет повышенная нагрузка на мотор, он может быстрее износиться и сгореть.

Настройка устройства

Необходимо собрать и установить все детали: мотор, подвес, камеру, датчик и контроллер. Подвес должен стоять ровно, не заваливаться в разные стороны. Чтобы увидеть всю систему в работе приступаем к следующим действиям:

 

  1. Выставляем значения: P=5 I=0 D=2, PWM= 20. При этих значениях подвес не будет вибрировать или дребезжать, будет находиться просто в подвешенном состоянии.
  2. Калибровка датчика. Лучше расположить конструкцию на ровной поверхности и нажать калибровку. В процессе выполнения задачи не следует трогать руками подвес. Датчик необходимо расположить на месте пересечения осей моторов. Его необходимо прочно приклеить или прикрутить винтами, тогда вам не нужно будет настраивать его в дальнейшем. Располагается датчик следующим образом: Y направляется в сторону обзора камеры, Х – влево или вправо.
  3. Отключаем мотор Pitch. С 4 по 7 шаги выполняем для Roll.
  4. Увеличиваем PWM, используя шаг в 5 единиц. Выполняем, пока на моторах не появится усилие, достаточное для удержания оси.
  5. Переключаем I на минимум
  6. Увеличиваем P, используя шаг в 2 единицы. Выполняем пока подвес не примет правильное положение и появится вибрация, затем уменьшаем Р на 1.
  7. Наращиваем D, используя шаг в 1 до исчезновения вибрации.
  8. Включаем мотор Pitch. Для него повторяем шаги с 4 по 7. Если по размеру моторы аналогичны, значения будут ниже, чем для Roll. Причиной тому меньшая нагруженность оси Pitch.
  9. Используя шаг в 0,05 единиц, наращиваем I. Определить конечное значение можно наклонив навес, он должен плавно вращаться без каких либо резких движений.
  10. Избавиться от вибрации можно незначительно изменяя значения P и D.
    Тестируем подвес. Как бы вы его не крутили, камера должна стоять ровно. Если есть отклонения необходимо перекалибровать датчик.

 

Основной способ настройки общий, но мелочей в работе достаточно. Поэтому работу над ошибками легче выполнять, разобравшись в причине.

  • Горячий двигатель означает чрезмерное значение PWM, несбалансирован подвес, или перегруз мотора.
  • Излишне высокое PWM не позволит увеличить P, следствием может стать вибрация и тряска.
  • Заниженное Р приведет к низкой точности и дрейфу системы.
  • Полюса мотора характеризуют число магнитов двигателя. Как правило, их 14. Не всегда использовать фактическое значение целесообразно, часто это приводит к ухудшению работы. Лучше выбрать параметр меньше.

 

Настройка подвеса

Процесс выполняется поэтапно. Выставляется одна ось, затем другая. Можно просто отсоединить мотор от платы контроллера или обнулить maxPWM. Начнем с оси Roll.

  1. Выбираем значения IAcc=0, P=20, D=2, max PWM (Power) 40 для тестирования. Для проверки наклоните подвес, потрясите, имитируйте различные воздействия. Камера должна остаться в исходной позиции при любых условиях. Если проблемы есть, увеличьте maxPWM до 5 единиц и снова выполните 1 действие. Если проблем нет, можно следовать дальше.
  2. Необходимо включить график (Chart), подвес держать ориентировочно по уровню, затем вращать на 90°. Разница в углах графиков и есть дрифт. Отключите график.
  3. Наращиваем P на 5.
  4. Необходимо проверить наличие вибрации. Если ее нет вернуться ко второму действию, если есть – увеличить D на 0,1. После этого снова проверить наличие тряски. Это максимум, который реально получить от подвеса.
    Вернитесь к 2 действию, и вы увидите, что дрифт уменьшился, подвес стал работать намного эффективней.

Следующий прием: установите Iacc = 1 или 2. Подвес должен возвращаться точно в уровень, могут возникнуть тряска и вибрации, тогда следует уменьшить P и\или maxPWM.

  • Если при подключении 2 двигателя или установки maxPWM настроенная ось стала вибрировать, необходимо нарастить D и\или уменьшить P, maxPWM.
  • Ось Pitch более чувствительна к вибрации. Причиной может быть близкое расположение к плате гироакселя MPU6050.
  • Использовать моторы с избытком мощности не стоит. Настраивать их сложней, они более склонны к тряске, а подвес имеет больший вес, что существенно ухудшает работу всей системы. Для нагрузки в виде GoPro, для оси Pitch вполне достаточно 20 — 25 граммового мотора, имеющего 6 полюсов, maxPWM будет примерно 90-120. Для оси Roll, может понадобиться и более крупный мотор, все зависит от конструкции подвеса.
  • Ну и последний совет: если у вас слишком длинный и тонкий провод, который ведет к MPU6050, подвес может крутиться произвольно. Нужно будет установить резисторы 1 Ком вместо 4,7 кОм на плате контроллера БК подвеса и все.