PID調(diào)試經(jīng)驗分享

很多玩開源飛控的人，安裝驅(qū)動，端口，刷固件，校準(zhǔn)傳感器都不是啥問題，而且關(guān)于這些以及安裝，甚至遙控器設(shè)置，網(wǎng)上都有人教。唯獨一個PID調(diào)試基本是讓人最頭疼的地方。調(diào)法也眾說風(fēng)云說法不一，接下來把修改自MWC飛控國外社區(qū)網(wǎng)友的經(jīng)驗分享出來。

P-I-D：比例-積分-微分

當(dāng)多軸飛行器在PITCH/ROLL/YAW軸上有任意角度變化時，陀螺儀會輸出相對于初始位置的偏差角度值。飛控根據(jù)記錄的原始位置，使用“PID”程序算法驅(qū)動電機，讓多軸飛行器回到初始位置。這是個基于測量角度偏差量，隨著時間推移的數(shù)據(jù)抽樣與預(yù)測未來位置的數(shù)據(jù)組合。它提供的信息足以使飛控驅(qū)動電機，讓多軸飛行器回到平衡狀態(tài)。

P值是PID中最重要的部分，它直接決定飛行器的飛行效果。

首次起飛前PID的基本調(diào)整

請先把PID設(shè)置成當(dāng)前程序版本的初始值。

用手小心抓著飛行器，增大油門直到接近懸停的位置，試著把它向前后左右傾斜，你會感覺到飛行器會產(chǎn)生一個反作用力，壓制人為造成的傾斜。

改變P值(ROLL/PITCH)的大小，直到飛行器變得難以隨意傾斜。如果沒有打開自穩(wěn)功能，飛控會允許你在一段時間內(nèi)傾斜飛行器，這是正常情況。

現(xiàn)在嘗試前后左右搖動飛行器，增大P值(ROLL/PITCH)直到它自己開始出現(xiàn)抖動，再往回減小一點。

重復(fù)操作把YAW的P也調(diào)整好。

現(xiàn)在已經(jīng)適合在飛行中調(diào)整了。

高級調(diào)整，了解P、I和D的實際作用：

P – 糾正飛行器回到初始位置的力度大小。這個修正力度是一個比例值，反映初始位置偏差值減去飛控輸入控制方向變化的組合。較高的P值會產(chǎn)生較強的修正力去抵抗飛行器位置的偏移。如果P值太高，在飛行器返回初始位置的過程中會過沖然后再次往反方向修正，接著再次進行回到初始位置的補償。這會導(dǎo)致飛行器出現(xiàn)持續(xù)振蕩，嚴(yán)重的話會完全破壞平衡。增大P值：飛行器會逐漸變得穩(wěn)定，但P值太高會造成振蕩和失控。需要注意的是，提高P值會產(chǎn)生一個更強的修正力度，阻止飛行器的偏移。減小P值：飛行器會逐漸開始偏移，但P值太低會讓飛行器變得非常不穩(wěn)定。它會讓阻止飛行器偏移的修正力度變?nèi)?。特技飛行：需要的P值稍高。普通飛行：需要的P值稍低。

I – 對角度變化進行采樣與取平均值計算的時間周期存在偏差時，返回到初始位置有個修正的過程，在修正過程中力度會越來越大，直到達到最大值。較高的I值會增強穩(wěn)定的效果。增大I值：減小漂移和提升穩(wěn)定效果，但過大的I值會延長穩(wěn)定過程的周期，同時也會降低P的效果。減小I值：增強反應(yīng)速度，但會增加漂移和降低穩(wěn)定效果，同時會提升P的效果。特技飛行：需要的I值稍低。普通飛行：需要的I值稍高。

D – 飛行器回到初始位置的速度較高的D值(數(shù)值與效果相反，較高的D值參數(shù)上會更接近0)意味著飛行器會快速返到回初始位置。增大D值：(請記住，增大效果等于減小設(shè)定的參數(shù)值)提升修正的速度，也會提升產(chǎn)生修正過量與振蕩的幾率，同時也會提升P的效果。減小D值：(請記住，減小效果等于增大設(shè)定的參數(shù)值)降低由偏差狀態(tài)返回初始位置的振蕩，恢復(fù)到穩(wěn)定效果的時間變長，同時也會降低P的效果。特技飛行：增大D值(請注意是減小參數(shù)值)。普通飛行：減小的D值(請注意是增大參數(shù)值)。

一些建議

特技飛行：增大P值直到出現(xiàn)振蕩，然后稍微減小一點。改變I值直到懸停漂移達到無法接受的程度，然后稍微增大一點。增大D值(請注意是減小參數(shù)值)直到出現(xiàn)大動作控制時無法接受的振蕩。P值現(xiàn)在可以稍微減小一點。

穩(wěn)定飛行(常規(guī)/FPV)： 增大P值直到出現(xiàn)振蕩，然后稍微減小一點。改變I值直到偏差程度達到無法接受的程度，然后稍微增大一點。減小D值(請注意是增大參數(shù)值)直到出現(xiàn)大動作控制時回中速度變慢，然后稍微增大一點D值(請注意是減小參數(shù)值)。

P值現(xiàn)在可以稍微減小一點。在一般的飛行中，你會找到一組折中的PID值，這是最優(yōu)化的效果。

P(比例)：這是一個增益因子，當(dāng)多軸飛行器受風(fēng)等的影響發(fā)生向一邊傾斜時，P值直接決定多軸飛行器的抵抗這種傾斜的力的大小。P越大，多軸飛行器抵抗意外傾斜的能力越強，但P過于大時會引起多軸飛行器抖動甚至猛烈側(cè)翻。P越小，多軸飛行器抵抗意外傾斜的能力越弱，但P過小時會引起多軸飛行器自平衡能力不足甚至朝一邊側(cè)翻(如順著風(fēng)的方向)。

I(積分)：這個參數(shù)決定了飛行控制器對過往飛行狀態(tài)的依賴程度。如果I值太小，會使飛行器過度依賴當(dāng)前的誤差，不能抑制“過敏”現(xiàn)象，從而造成飛行顛簸;如果I值太大，則會過度削弱系統(tǒng)對誤差的反應(yīng)能力，造成反應(yīng)遲緩。

D(微分)：一旦多軸飛行器發(fā)生傾斜，則認為多軸飛行器會繼續(xù)向同一方向傾斜，合適的D參數(shù)的能有效抑制未來可能發(fā)生的傾斜。如果D值太小，您會覺得多軸飛行器反應(yīng)不夠靈敏;如果D值太大，也會引起“過敏”。相較于P而言，D反映得更多的是靈敏度，而P反映的是糾正誤差的力度。

在此鄭重聲明一下：大部分的飛機因為不可能存在條件完全一樣的情況，所以很多時候PID直接搬運的效果和別人花時間調(diào)好的往往效果是不太一樣的，在用的設(shè)備完全一樣，重心點也一樣，重量一樣等大多數(shù)變量都符合的情況下使用同組PID才較有可能直接能穩(wěn)。所以，僅供參考，還是建議大家花點時間學(xué)習(xí)調(diào)參。

審核編輯：湯梓紅