APM PID's für Flächenmodelle

[kuvera]

Wie sieht es mit Euren PID Werten aus? Können wir hier eine Sammlung machen mit den APM-PID Werten für Flächenmodelle?

Ich glaub, der Startpunkt für PID-Einststellungen wäre folgender:
http://plane.ardupilot.com/wiki/flying/tuning/

Meine PIDs sind noch nicht zufriedenstellend, mein Modell wackelt noch mehr beim Geradeausflug als ohne APM geflogen. Ich nehm mal an, dass der P-Wert noch zu hoch ist. Obwohl - aufschaukeln tut er noch nicht.

Die PID's Sammlung auf http://plane.ardupilot.com/wiki/configuration-files-for-common-airframes-2/ gibt mal Anhaltspunkte, aber weitere sauber erflogene Einstellungen wären schon sehr hilfreich.

Gruss, Severin

 

[kuvera]

Der PID's tuning guide ist mir bekannt... http://plane.ardupilot.com/wiki/roll-pitch-controller-tuning/

 

[AndreasL90]

Das Problem ist, dass kein Setup gleich ist. Schnellere Servos, Gestänge anders eingehängt, größere Trägheit, .... und schon können die PID-Werte trotz gleichem Airframe unterschiedlich sein.
Als ganz grober Anhaltspunkt sicher nicht verkehrt, aber vermutlich nur unwesentlich besser wie die Default-Werte.

Hast du schon mal Autotuning getestet? Sollte ganz vernünftige Werte liefern.

Ansonsten finde ich, dass das Tuning hier sehr schön beschrieben ist: http://diydrones.com/profiles/blogs/tuning-the-techpod

 

[kuvera]

Danke für den Link auf das Tuning des des Techpod. Das ist ein sehr hilfreicher Bericht. Super.
Speziell die Idee, das Tuning wärend "Auto" Flug durchzuführen mit 4 Wegpunkten find ich ne sehr gute Idee!

Auto-Tuning hab ich mich noch nicht getraut.
Wie hast Du das gemacht?
Einstellen / Testfliegen / Landen / Einstellen / Testfliegen / Landen ...
Oder Sitz jemand am Mission Planner und macht PID Änderungen im Flug und speichert über 433 uplink?

 

[AndreasL90]

Also ich finde das Tuning von Roll und Pitch über den MP am besten. Da hat man gleich die Rückmeldung, wie gut die Sollwertfolge ist (wie im Link beschrieben).

Autotuning hab ich auch noch nicht gemacht; soll aber gut funktionieren, wie mir ein Kollege erzählt hat.
Im Wiki steht ja, dass die Güte vom Autotuning nicht ganz so gut ist, wie wenn man die Paramter sorgfältig "von Hand" einstellt. Aber vielleicht wäre es ein gutes Vorgehen, mit Autotuning anzufangen und die Feinabstimmung dann "von Hand" zu machen?
Müsste man mal testen...

Wie bist du bisher vorgegangen? Ich finde das Thema sehr interessant, weil es - gerade bei Flächenmodellen - viel zu selten diskutiert wird.

 

[kuvera]

ich? von Hand über Mission Planner und dann
einstellen / testfliegen / landen / einstellen / testfliegen / landen ...
Mit dem Resultat, das es endlos dauert und ich nicht zufrieden bin. Mein FY-DOS steuert besser aus...

Ginge es auch mit Einstellen via 2. Person über Mission Planner und 433mhz Link? Wie hast Du das bisher gemacht?

 

[AndreasL90]

Ich finde die Einstellerei mit FPV-Unterstützung ganz angenehm. Auf Sicht ist man schnell wieder so weit weg, dass es schwierig ist, das Verhalten des Flugzeugs "zu lesen". Am MP die Paramter im Flug zu verändern führt deutlich schneller zum Erfolg, besonders wenn jemand die Eingaben machen kann, die man gerne hätte. Alleine ist es nicht ganz so einfach, finde ich. Es gibt ja auch noch die Möglichkeit, die Paramter mittels Drehpoti am Sender einzustellen. Hab ich selber aber noch nicht getestet.

 

[kuvera]

Ok, dann probier ich das dann auch mal mit Unterstützung durch die Bodencrew über den Mission Planner.

Drehpoti geht nur beim Arducopter. Arduplane gibt hier keine Möglichkeit, einen Drehpoti zu bedienen. Zumindest hab ich beim Mission-Planner für Arducopter diese Einstellung gefunden für den Poti, aber beim Arudplane nicht. Sag mir falls ich falsch liege. Denn - mit Poti wär es auch noch ganz cool.

 

[AndreasL90]

Da scheinst du Recht zu haben. Schade, ich dachte die Option ist unabhängig von Copter/Flugzeug/Rover...

 

[kuvera]

Ich wollte heute das Einfliegen machen mit dem Auto Waypoint. Habe 4 Waypoints gemacht, aber
nach Abfliegen der 4 Wegpunkte flog der APM irgendwie immer zum Home-Point und wollte dort (wahrscheinlich) am Punkt loitern (Kreise fliegen).
Wahrscheinlich darum, da dort ein hoher alter Baum steht, und ich daher den Loiter-Flug abgebrochen habe.
Wie mach ich 4 Wegpunkte, ohne home-Point, wo das Modell fortwährend die Wegpunkte abfliegt? Geht das?

 

[Yups]

So vermutlich:

{DO_JUMP waypoint, n/a, repeat count, n/a} Goes to that waypoint and resumes mission there. Set repeat count to any number greater than 1 to do it that many times. or to -1 to do it forever. Good for looping missions.

Flächenmodelle tune ich mit fremder Hilfe und dem MP (tuning fenster).
Der Steuerer soll dann eine um uns herum Fliegen und dabei möglichst Vollausschläge nutzen. Zuerst nur über Roll, dann über Pitch. Falls es Probleme gibt -> schnell zurück von FBWA auf Manual.

Angefangen mit P um die Höhe der Ausschläge anzupassen, dann I hoch (steht sonst auf 0 - ganz ungünstig), dann D um die Reaktion zu verbessern.

 

[kuvera]

Hallo Yups

Danke für die Tipps.
In welchen Schritten erhöhst Du die PID's? 0.1 pro Schritt oder weniger?

Severin

 

[Yups]

Recht kräftig normalerweise, aber das hängt natürlich ab wie groß die Differenz zwischen Soll und Ist-Werten ist. I muss schon kräftig hoch, sonst kann der Flieger nie vernünftig Missionen abfliegen. Gute Richtwerte stehen da in der offiziellen Tuninganleitung auf der ardupilot.com Seite.

 

[kuvera]

Hallo Yups

Hab grad ein paar Stunden Testflüge hinter mir mit Anpassungen.
Gibts irgend ein Insider-Tipp wieso man nach Anpassung der P-Werte zuerst die I-Werte anpassen soll?
Ich meinte, zuerst solle man die D-Werte und dann allenfalls die I-Werte anpassen?

Bei der Full Parameter list steht ja:
"Integrator Gain (RLL2SRV_I) This is the gain from the integral of bank angle to aileron. Increasing this gain causes the controller to trim out steady offsets due to an out of trim aircraft."

Wenn ich das richtig verstanden habe, braucht man den I Wert überhaupt nicht anzupassen, sofern das Modell sauber getrimmt ist. Falsch verstanden?

Mein Modell ist schon einigermassen gut getrimmt jetzt, aber nur mit P und D ohne I.

 

[Yups]

Hallo Severin,

ich hoffe du hast gewisse Verbesserungen erzielt?

Ob du nun nach P erst I oder erst D anpasst ist in meinen Augen nicht so entscheidend. Alle 3 Werte hängen ja auch voneinander ab, so dass man beim Optimieren Stück für Stück die Einstellungen ertastet.

I auf 0 klappt leider nicht besonders gut. Wir haben in der Regelungstechnik gelernt, dass ein reiner P-Regler oder auch PD-Regler niemals den Sollwert erreichen kann und eine Regeldifferenz bleibt. Auch um den Einfluss von Störungen auszugleichen (Wind, Verwindung des Modells in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit,...) benötigst du einen I-Anteil.

Bei mir äußerte sich ein zu niedriger I-Anteil dadrin, dass das Modell einer Mission nicht vernünftig folgen konnte - obwohl gut getrimmt. Mittlerweile fliegt der Vogel einwandfrei, auch bei wechselnden Winden.

Vergiss nicht den YAW-Controller zu optimieren, solange du keinen Nuri fliegst.

Grüße
Yannick

P.S. Im drones-discuss gab es letztens die Diskussion, beim Arducopter das I-Limit für Stabilize stark anzuheben, damit ein Oktokopter überhaupt einen Motorausfall verkraften kann. Ansonsten regelt der eiinfach gar nicht genug nach... so ähnlich musst du dir das auch beim Flieger vorstellen.

 

[kuvera]

Hallo Yannick

Ja, mit den aktuellen PID Werten gehts schon mal nicht schlecht. Die Wegpunkte wurden für mein Empfinden erstaunlich exakt angeflogen. Allerdings - ich weiss ja auch nicht, wie viel besser es noch sein könnte...

Hier meine PID's geflogen mit einem Robbe Arcus mit 1.8m Spannweite


Was würdest Du als Masstab setzen?
Wenn ich die blaue Fluglinie im Vergleich zu den gelben Wegrouten anschaue, wie nahe müsste die blaue Linie zur gelben rankommen (ausgenommen die Kurven um die Wegpunkte)? Ich kriege aktuell ca +/-10m hin und bin schon ganz zufrieden fürs erste, und dafür, dass es heute doch ziemlich windig und böhig war.

Hast Du ein Printscreen von einem Flug, den man als Referenz nehmen könnte? Ich möchte schon so exakt wie möglich

Danke & Gruss, Severin

 

[Yups]

Hi Severin,

klar habe ich:



Entfernung zwischen den Wegpunkten rechts und links ca. 2km (ich stand genau in der Mitte).
Abweichung 3-5 Meter laut g Earth. Der Wind kam bei dem Beispiel von der See (ca. 3 Bft). Ganz zufrieden bin ich nicht, weil der Flieger in Flugrichtung immer leicht rechts von der Linie geflogen ist. Grundsätzlich passt es aber schon ganz gut. Ich muss wohl mit den I-Werten noch etwas höher.
Habe einen 2,4m Super Sky Surfer/Cruiser mit Pixhawk und Arduplane 3.0.4 beta -> EKF ist an.

Ich denke bist auf 2m kann man rankommen! Allerdings reicht dann kein reines PID Tuning aus, da musst du dann auch die Naviwerte anpassen.

Meine Werte aus dem Log:

PARM, RLL2SRV_TCONST, 0.5
PARM, RLL2SRV_P, 1.2 ROLL P
PARM, RLL2SRV_D, 0.04 ROLL D
PARM, RLL2SRV_I, 0.06 ROLL I
PARM, RLL2SRV_RMAX, 0
PARM, RLL2SRV_IMAX, 1500
PARM, PTCH2SRV_TCONST, 0.5
PARM, PTCH2SRV_P, 1.2 ROLL P
PARM, PTCH2SRV_D, 0.04 ROLL I
PARM, PTCH2SRV_I, 0.065 ROLL D
PARM, PTCH2SRV_RMAX_UP, 0
PARM, PTCH2SRV_RMAX_DN, 0
PARM, PTCH2SRV_RLL, 1
PARM, PTCH2SRV_IMAX, 1500
PARM, YAW2SRV_SLIP, 0
PARM, YAW2SRV_INT, 0.06 YAW I
PARM, YAW2SRV_DAMP, 0 YAW D
PARM, YAW2SRV_RLL, 1.1 YAW P
PARM, YAW2SRV_IMAX, 1500
PARM, STEER2SRV_TCONST, 0.75
PARM, STEER2SRV_P, 1.8
PARM, STEER2SRV_I, 0.2
PARM, STEER2SRV_D, 0.005
PARM, STEER2SRV_IMAX, 1500
PARM, STEER2SRV_MINSPD, 1

 

[nique]

Hey Yannick, schönes Beispiel. Wie ist eigentlich die Genauigkeit in der Höhe? Ist das kein Problem, respektive auch im 2m möglich? Und wie genau kommen Sink- und Steigflüge? Ich denke da insbesondere an den Lande-Approach...

 

[Yups]

Hi!

Die Höhe ist leider nicht so super mit Arduplane... darum warten ja auch einige auf LidarLite http://store.3drobotics.com/products/lidar-lite

Genau wie im Copter driftet das Barometer ganz ordentlich. In dem Beispielflug sind es am Ende ca. 8m (nach 40 Minuten). Ich weiss nicht ob mein Pixhawk da besonders schlecht ist, aber so ganz zufriedenstellend ist das ganze nicht.



Bei anderen Flügen ist es in ähnlicher Größenordnung - 10m/Stunde Drift...

RelAlt ist vom Baro, Alt vom GPS. Es wäre schön, wenn der EKF mit Sensorfusion die GPS-Höhe zur Korrektur der Barohöhe nutzen könnte.

Falls du die automatische Landung testen willst, solltest du auf jeden Fall ausreichend freie Fläche vor dir haben. Eine punktgenaue Landung wird damit zwar kaum Möglich sein, aber grundsätzlich funktioniert es wohl. (Habe es selber mangels Testflieger noch nicht probiert).

 

[AndreasL90]

Selber konnte ich es noch nicht testen, aber eine Auto-Landung eines mit APM ausgerüsteten Modells hab ich schon gesehen und das sah garnicht mal so übel aus; ganz im Gegenteil. Hochpräzise Landungen kann man da allerdings, wie Yups schreibt, nicht erwarten. Aber es war trotzdem überraschend gut und definitiv brauchbar, wenn das Feature sauber konfiguriert wird.

Mit dem LIDAR sollte es insgesamt auf jeden Fall deutlich besser gehen.

Bzgl. der Präzision in der Höhe wäre es mal interessant zu sehen, was der Pixhawk (EKF an) mit GPS (M8), internem Baro und dem vom digitalen Airspeed Sensor gemessenen statischen Druck nach 1 Stunde an Abweichung hat. Hab das Setup da; müsste ich mal testen.
(Btw; passend zum Thema: wenn mir jemand dazu was sagen könnte --> http://fpv-community.de/showthread.php?13312-Der-ArduPlane-Thread&p=663629#post663629 )