本帖最后由 跳跳· 于 2020-3-10 16:37 编辑
欢迎来到穿越机基础教学此篇教程为基础系列第五课，PID基础调校。
在开始教程内容之前你需要确保完成了以下事项确认Beta Flight软件为最新版本 确认外部设备正确连接飞控UART端口（如可调图传，GPS等）
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PID调校页面
这篇文正并不是教你如何精确调校，我想告诉你的是，PID是个什么东西，他在飞行中会起到什么作用，以及一些微调的方法 虽然PID调校是一件相对复杂的事，但是作为一名新手也能很明显的感觉到PID调校前后的区别，事实上这件事并没有想象中的困难，你需要做的只是去理解每一个参数的意义，尽管如此，如果你使用的是常规布局的五寸机那么系统默认的PID已经可以达到90%的配合度。
默认PID可能出现的问题： 1.飞机可能会产生一些不可预测的震动
2.电机发烫，电机异常的发热 3.飞行器不跟手，操作的响应有延迟
一个很好地判断标准就是听，当然这需要你能够做到第一视角的正常飞行，否则你无法通过声音判断，如果你的飞机PID很匹配，那么你听到的将是干净利索的哮声，如果你听见的是高频的颤动声，过弯时的颤动声（洗桨），直线加速时出现的颤动声，那么应该知道你的飞机出现了一些参数上的问题。
我希望通过调校PID得到的事情
极致跟手的操作体验 飞行中不会出现任何抖动 电机保持较低运行温度 你可以通过配置文件来配置3组不同的PID文件，并且可以通过OSD菜单用遥控器切换，这能使你灵活的应对各种情况。 右侧的ROLL，PITCH, YAW分别代表了飞行器对应的运动轴向，ROLL即为横滚轴向，PITCH即为俯仰轴向，YAW即为方向轴向 （美国手，左手油门摇杆分布图） PID控制器 Proportional：即为P值，注意这里的参数，ROLL（横滚），PITCH（俯仰），YAW（方向），在这三个轴向上各有一个P值 P控制器是如何工作的：当你操作飞机做出横滚20度的姿态变化时，飞机需控制两个电机加速产生动力来使飞机倾斜20度，理想状态下飞机需要一口气到达20度然后停住，如果这个力度小了，飞机无法一次到达20,那么飞控就需要再次加速产生动力来推动飞机达到20度，这时你就会觉得飞机响应慢不跟手，如果第二次加速使飞机超过了20度，那么飞机又需要向回调整姿态，这时你就会觉得飞机有些回弹感，所以，如果你感到飞机在某一个轴向上响应慢，不跟手，有回弹，那么可以确定这个轴向的P值就偏小。 如果P值过高，改变姿态的力度偏大，飞机一下子超过了20度，飞控需要控制飞机回到20度，但是向反方向调整姿态的力度也因为P值过高而过大，飞机仍然无法停在20度，又需要向回调整，这时飞机就会产生高频抖动，电机不停的加减速，这也使得电机温度非常的高。 P值越高，飞行器改变姿态的力度越大，使手感偏向于暴躁，值越小，改变姿态的力度也越小，使手感偏向于缓慢且肉。
Derivative：
即为D值，D值被用于抑制P值，如果你的P值过大，你可以选择降低P至，也可以选择提高D值来使P值得作用变小，这也能起到类似降低P值得作用，但不止于此。什么情况下你需要改变P值：飞机在悬停及正常飞行时没有产生震动，但在突然改变方向时，突然加减油门时，产生了高频震动，这时你需要提高一些D值来改善这些情况。值得注意的一点事YAW轴并没有D值，这是由于YAW轴并不是完整PID控制形式，请保持YAW的D值为零。
你需要使用PID分析器来正确调整D值，这些内容我会在进阶偏里专门讲解。
Integral：即为I值，I值被用于控制P和D相互作用是产生的误差，硬要解释的话很抽象，过高的P会使飞机的抖动越来越严重，I值可以抑制这个偏向于严重趋势（这里要注意，我指的是趋势，因为他并不能降低抖动）将飞机飞到相对较高的高度，将油门降低到怠速（螺旋桨不停转）的状态，松开所有控制杆，观察飞机自由落体时的姿态有没有产生变化，如果飞机的姿态产生了变化，那么你就非常需要去调高I值，直到飞机自由落体时不会漂移为止。我觉得i的话可以写的详细一点：要打一下杆，倾斜着往下自由落体，看有没有角度变化（比如我调roll的i，就打一下横滚，参考地平线看有没有变化），然后说一下，下落时的震动有可能是怠速太低——MJC很重要的一点是，在飞机自由落体快触地之前赶紧将飞机重新拉起来，不然你就从入门到入土了。
洗桨震颤（转弯时的震动）错误的D值和I值都可能会产生洗桨震动（我们常把转弯时的抖动称为洗桨），这是一种令人头痛状况，在转弯时，飞机突然改变方向，这时你会处于短暂的神奇状态，因为你的螺旋桨正全力的向前推进，但飞机因为180度转弯时的巨量惯性正在向后飘，高速运动的气流通过转向相反的螺旋桨时（尽管螺旋桨在全力向前推进，但机体仍然在向后漂移）后方扑向螺旋桨的气流刚通过螺旋桨时立刻又被螺旋桨吸回并向后喷出，并再次进入螺旋桨，气流在此时形成环状气旋，使螺旋桨进入涡环状态，由于这部分涡环气流一直在螺旋桨周围循环，他们并没被螺旋桨喷出去而产生推力（这些涡环会消耗螺旋桨的功率但是不能产生推力），所以这时螺旋桨的推力会以非线性的方式衰减（推力抖动），这种非线性的变化发生的很快，快到飞控无法做出调整，机体便跟着抖动的推力一起抖动。（在使用较软的螺旋桨时，这个情况会被放大，我从较硬的乾丰51499桨换到娇软的51466桨时，洗桨情况严重到我不得不修改所参数，但我偏爱51466，因为他真的很好）在低速飞行时也会容易出现洗桨状态，种种情况都让人无法正确判断洗桨的发生原因，改善洗桨状态的最好办法就是降低系统延迟，滤波器的延迟，使用响应较快的电机，电调，螺旋桨。当然在这里说这些可能有些跑题，相关的内容我亦会在进阶谝里专门讲解。 滑块功能 4.1以上的固件版本提供了滑块调节PID的方法，虽然有可能帮到一些新手，但是这个功能实在是鸡肋，如果你想了解详细的信息可以把鼠标放在滑块后面的问号上来获得详细信息。
Feedforward（前馈控制系统） 早在3.5版本时BF就提供了新的PIDF控制方式，这个功能彻底取代了D Setpoint Weight（D值权重）在以前，P值决定了调整姿态的力度，且这是一个固定的值，Feedforward（下文简称FF，FF值）则提供了一个动态的思路，它会在你快速拨动遥控器摇杆的时候更快让穿越机响应，你的摇杆拨动的越快，Feedforward给出的力度就越大。 在飞行中，当你快速拨动摇杆时，FF值会先于PID的算法开始工作，绕过复杂的PID运算快速创建动作，立刻给予响应，这在手感上会给你一种权重大于Rate值（Rate页面设定的角速度）的感觉，因为这种情况下FF值不会考虑飞机和你摇杆指定的角速度与达到这个角度时实际角速度之间的误差。（你需要让飞机横滚20度，飞控会先计算当前角度，并且参考你设定的最大角速度，再通过PID控制器的P值给与输出，这时飞机才开始横滚），而FF会绕过所有条件直接创建输出。Feedforward值越高，飞机的响应延时越低，过高的FF值会使飞机变得趋于暴烈（抽搐），FF=0时代表不使用Feedforward。
前馈过度阈值
前馈过度阈值提供了一个动态衰减FF的方案， 前馈值会在接近摇杆中点附近时被降低，这可以使你的翻滚动作更加柔和，减小过冲。 该值表示摇杆偏移量：0代表摇杆居中（不是用过度），1代表摇杆打满。 假设你设置的是0，则FF值在全部行程里都会按照你设定的FF值来执行，假设你设置的0.5则你的摇杆超过50%时会按照你设置的FF值执行，在50%行程以内时，你设置的FF值会被持续衰减。 D Min（动态D值）
D Min功能提供了一个可以根据遥控器摇杆晃动频率，来动态改变D值的区间，它定义了动态D值中的最低值。
D Min功能能很大的改善洗桨情况，将动态D值控制控制在一个合理的区间内是非常重要的，他能保证你的飞机同时具兼具灵活与直线冲刺时的稳定。过高的D值会使马达的震动变大而过热。 D Min的调节基于D值，找到属于你飞机的合适的D值，然后降低3-5个点，这便是你的D Min值，另外建议设置Dmin 增益（gain）值为50，超前（Dmin Advance）值为0。如果你在飞行中出现洗桨震动建议增加D值与D min值3-5个点来尝试改善。具体的PID精确调节方法我会在后面的进阶篇中专门讲解。
I值释放（动态I值）与反重力增益
I值释放：
怎么理解，当你在飞行时，I值会积累并释放（归零误差），如果在暴风天飞行，飞行姿态不停的受到外界变化的刺激，那么你的I值就需要一直积累，直到风暴变小时再把积累I值释放掉，这样才能保证你飞行的稳定性。
更高的''截止频率''可以在过弯时提供更具有锁定感的体验，所以我认为I值释放这个功能对于竞速选手来说比较重要，建议的值是5 - 20 - 40，你可以自己去试一下不同的值在飞行时带来的不同体验，每种不同的设定都是不一样的体验，这个需要你自己来把握。
反重力： 这个功能会在飞行时大幅度的提高I值，你会在过弯时明显感受到反重力所带来的区别，建议的值是3 - 6 - 9，然后你再关闭这个功能试试，找出最适合你的手感。
Rate值（飞机操控灵敏度）
飞机的灵敏度，通俗地讲，就像鼠标的DPI一样，值越高，越灵敏请注意Super Rate： 图上方的Super Rate与图下方的667deg/s息息相关，deg/s意为角度每秒（角速度），如图上所示，飞机打满杆会以每秒667度的速度旋转。
作为竞赛飞手，我的Super Rate值很低，但这并不是说我不能驾驭更高的值，而是在赛道里，较低的值给我更加宽裕的操做空间。 如果你是一个自由飞玩家，你可以将Super Rate拉得很高，只需要轻轻在满杆除点一下，你就可以在瞬间翻滚5圈。这能使你做出一些炫技动作。 RC Expo：这个值提供了一个曲线，能使前段的角速度更加缓和，可以根据自己的手感去调整。
至此，PID调校页面的大致内容就讲完了，调飞机是一项技术活需，亦要大量的经验积累，具体的调试技巧我会在后面的金及进阶篇里专门讲解。
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发表于 2020-3-10 16:35
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