quaidcopter

Заготовка - материал для будущей статьи


Опыт показал что так делать бесполезно:






Тонкий алюминиевый профиль прожил минут 5 и начал ломаться в местах сверловки, на мультикоптерах сильны силы вибрации - малейший еле заметный дисбаланс приводит к образованию трещин.
я сначала вообще хотел удалить инфу об этом неудачном опыте, но до того как впервые попробовал это сам было стойкое убеджение что это должно работать.


Установка APM2 в коробке из пищевого контейнера


крышка от пищевого контейнера закрепляется к раме на 4 демпфера которые можно взять из отживших свое приводов CD-ROM (1)
ровно в центре крышки обводится контур контроллера маркером и на углы клеются паралоновые кубики одинаковой высоты (2)
"резинка для денег" продевается через два отверстия и цепляется за стойки (а лучше крючки) на крышке (3)
в качестве разъема питания использован надежный разъем исключающий выпадание и включение в обратной полярности (4)
провод питания имеет жилы увеличенного сечения во избежание просадки, контроллер и приемник запитан от отдельного высокоточного линейного регулятора напряжения (5) одновременно на этой плате реализован коммутатор жестких сигнальных шлейфов идущих от регуляторов оборотов, в котором разделяются цепи подачи питания, и вместо трех жил на канал к контроллеру идут по одной сигнальной жиле тонким и эластичным мгтф-проводом в виде одного шлейфа (4 провода, только сигналы, общий и плюс не передается, общий идет  по цепи питания)



Если позволяет приемник - можно подключить к контроллеру двумя шлейфами, один четырех жильный - сигналы каналов управления,  второй трехжильный сигнал режима, +5V питания приемника, общий.

Контейнер нельзя оставлять герметичным, барометрический датчик должен находиться под воздействием атмосферного давления.
во избежание нагнетания воздуха в кабину винтами забор воздуха можно делать через трубку внутренним  диаметром от 8мм отведенную через крышку на 10см вверх

 


Недорогой выбор:
- алюминиевая квадратная труба 10*10 или 12*12
- нефольгированный текстолит
- бюджетные готовые рамы 800 -1500 руб (с учетом доставки) например с hobbyking
карбоновые рамы превосходят по жесткости аллюминиевые и текстолитовые и дают почти половинный выигрыш по весу - в результате порядка 20% - 30% прирост полетного времени.


тест моторов d2822/17 с регуляторыми hobbyking blue series 30A, фабричные настройки
по документации рекомендован для 3s пропеллер 8 * 4.7

3s без амперметра
пропеллер 8 * 4.7 = 520гр на 100% мощности


напряжение 12V (3s через амперметр)
пропеллер 8 * 4.7 = 400гр 10А на 100% мощности
пропеллер 9 * 4.7 = 490гр 10А  на 70% мощности
пропеллер 9 * 4.7 = 600гр 12,8А на 100% мощности

замеры продолжительности полета в "активном режиме"
после замены пропеллеров 8 * 4.7 на 9 * 4.7 коптер стал слишком жестко отрабатывать стабилизацию, "как натянутая струна"
батарея 3s 2200 ма 180гр. полетное время 8минут, остаток батареи 10%, отсечка. т.е. полетное время почти не увеличилось по сравнению с пропеллерами меньшего диаметра.

принято решение уменьшить пиды стабилизации на 20%,
коптер приемлемо стабилизируется, без резкости,
после 8 минут полета проверен расход батареи 3s 2200 ма 180гр. - израсходовано 1000ма, то есть менее 50%
после 8 минут полета проверен расход батареи 3s 5000 ма 390гр. - израсходовано 1100ма
есть предположение что данная экономия обусловлена ослаблением пид стабилизации


1. тест -исследование пидов стабилизации
первым делом поставил angular rate control  P в соответствие с размером пропеллеров. у меня средний размер поэтому 0.110
затем попробовал пару вариантов пида stabilize control p
при значении 4.5 коптер ведет себя нервно как натянутая струна - мелкие осциляции на любое отклонение от горизонта
при значении 4.4 вполне прилично стабилизируется
при значении 4.3 слабовато стабилизируется но существенно снижается общий расход батареи и увеличивается полетное время




2. проблема со стабилизацией курса
после того как была подпалена обмотка на одном из моторов при резком газе перестал удерживаться курс,
мотор заказан но чтоб не прерывать испытания был настроен пид стабилизации YAW
Кроме того стабилизацию YAW можно усилить задав углы установки осей моторов таким образом чтобы они были наклонены в сторону курсовой тяги мотора исходя из того что проппеллеры прямого вращения надо наклонять по оси луча по часовой стрелке, винт как бы работает внешней стороной винта "как веслом в лодке" винты обратного вращения с суффиксом "R" следует наклонять против часовой стрелки. угол наклона не должен превышать 1 градуса.








3 проблема со скоростью снижения на arducopter 253
вот мои пиды


с ними скорость на посадке неравномерна и скачет от 0 до 1 м/с - как будто спускается по ступенькам.
но высоту в режиме удержания высоты держит неплохо
если attitude error p уменьшить до 0.3
то коптер не снижается на автопосадке
если увеличить до 0.350 то скорость посадки скачет от 2 м/с до "легкого взлета"  каждые 5 сек

смотрим пиды по дефоулту у ардукоптера 255, надо будет их попробовать

тут завышен пид скорости изменения высоты и занижен пид тяги возможно имеет смысл начать настраивать заново, отталкиваясь от этих значений.

эксперимент показал что с этими настройками хуже удержание высоты,
но проверить посадку не удалось, забыл переводя в ртл установить газ на ховер-позицию и модель набирала высоту в возврате, удержании и посадке


Тесты моторов / пропеллеров


Расчётное время для квадрокоптера ( 4 двигателя )




Аккумулятор 2S 5000 mAh; 250 г.






Аккумулятор 3S 3300 mAh; 260 г.

















MT2212 KV: 750



















Пропелл. Тяга Напряж. Ток Мощн. Обороты г/Watt   Вес Время Аккумул.
APC [г.] [V] [A] [Watt]       [г.] [мин.] [mAh]
10 x 4.7 100 7,93 0,90 7,00 2580 14,29   400 83 5000
10 x 4.7 200 7,65 2,40 18,00 3540 11,11   800 31 5000
10 x 4.7 300 7,31 4,10 30,00 4170 10,00   1200 18 5000
10 x 3.8 100 7,86 0,90 7,00 3000 14,29   400 83 5000
10 x 3.8 200 7,60 2,20 17,00 3900 11,76   800 34 5000
10 x 3.8 300 7,60 4,10 31,00 4650 9,68   1200 18 5000
11 x 4.7 100 7,70 0,90 7,00 2310 14,29   400 83 5000
11 x 4.7 200 7,65 2,20 17,00 3200 11,76   800 34 5000
11 x 4.7 300 7,60 3,90 30,00 3900 10,00   1200 19 5000
11 x 4.7 100 12,40 0,60 8,00 2200 12,50   400 83 3300
11 x 4.7 200 12,30 1,60 20,00 3060 10,00   800 31 3300
11 x 4.7 300 12,20 2,80 34,00 3670 8,82   1200 18 3300
12 x 3.8 200 7,60 2,00 15,00 2800 13,33   800 38 5000
12 x 3.8 300 7,60 3,70 28,00 3400 10,71   1200 20 5000
12 x 6.0 200 7,60 2,20 17,00 3200 11,76   800 34 5000
12 x 6.0 300 7,60 3,70 28,00 3800 10,71   1200 20 5000


MT3506 KV: 650

















Пропелл. Тяга Напряж. Ток Мощн. Обороты г/Watt Вес Время Аккумул.
APC [г.] [V] [A] [Watt]     [г.] [мин.] [mAh]
13 x 4.7 200 7,57 1,70 13,00 2370 15,38 800 44 5000
13 x 4.7 300 7,52 3,00 22,00 2800 13,64 1200 25 5000
13 x 4.7 400 7,47 4,50 34,00 3165 11,76 1600 33 10000
13 x 4.7 200 11,80 1,10 13,00 2300 15,38 800 45 3300
13 x 4.7 300 11,66 2,10 23,00 2800 13,04 1200 24 3300
13 x 4.7 400 11,52 3,00 34,00 3150 11,76 1600 33 6600
13 x 6.5 200 7,52 2,10 16,00 2730 12,50 800 36 5000
13 x 6.5 300 7,49 3,20 24,00 3150 12,50 1200 23 5000
13 x 6.5 400 7,45 4,70 35,00 3600 11,43 1600 32 10000
13 x 6.5 200 11,66 1,30 15,00 2580 13,33 800 38 3300
13 x 6.5 300 11,55 2,00 23,00 3060 13,04 1200 25 3300
13 x 6.5 400 11,43 3,00 34,00 3510 11,76 1600 33 6600
14 x 4.7 200 7,52 1,60 12,00 2040 16,67 800 47 5000
14 x 4.7 300 7,49 2,80 20,00 2410 15,00 1200 27 5000
14 x 4.7 400 7,43 4,60 34,00 2790 11,76 1600 33 10000
14 x 4.7 200 11,60 1,00 12,00 2040 16,67 800 50 3300
14 x 4.7 300 11,46 2,00 22,00 2460 13,64 1200 25 3300
14 x 4.7 400 11,34 2,90 33,00 2790 12,12 1600 34 6600






motortest1


Мой Квайдкоптер №2

моторы hextronics dt 750
регуляторы HK 30A ubec blue
рама turnigy talon v2 550
пропы gefman 12*4.5
вес рама + регули+ проводка + моторы + бокс + апм2 + gps pa6c = 1000 грамм ровно
батарея 3s 5000ma zippy compact 366гр 25c
потребление холостого хода каждого регулятора 190ма

тяга каждого луча в зависимости от потребляемого тока включая потребление холостого хода от батареи 3s 5000ma (12,50V) последовательно с  амперметром с droput 10mv/1A
100гр  0,94А  8,64 гр/вт
200гр  1,76А  9,30 гр/вт
300гр  2,65А  9,43 гр/вт
400гр  4,15А  8.00 гр/вт

расчетное время спокойного зависания без полезного груза 21 мин



тесты hextronoc dt750 http://www.bungymania.com/imageshome/includes3/motorperf1.php?id=119
калькулятор расчет полетного времени, риска перегрева моторов, для мультироторных коптеров   http://www.ecalc.ch/xcoptercalc_e.htm

галлерея мультироторных аппаратов с указанием используемых моторов/батарей/пропеллеров/полетного времени http://diydrones.com/forum/topics/share-your-drone-info-thread?id=705844%3ATopic%3A772848&page=1#comments


Концептуальные изменения последних прошивок и ошибки.




ArduCopter-2.7.4-Epsilon
Improvements (over 2.7.4-Delta): - bug fix to earth-frame to body-frame conversion
Эта ошибка допущена только в процессе подготовки 2.7.4-Gamma

Improvements (over 2.7.4-Gamma): - minor bug fix for stabilize yaw controller that could lead to a twitch as you pass through north
исправлена незначительная ошибка приводящая к небольшому рысканью при прохоходе через нулевой азимут

 Improvements (over 2.7.4-Beta): - improved stability patch to reduce "climb-on-yaw" problem
Устранен самопроизвольный набор высоты при поворотах по YAW - rate controller targets moved to body frames (yaw control now works properly when copter is inverted) - improved yaw control (less bounce) - resolved SPI bus conflict with OpticalFlow sensor and DataFlash - DMP works again by adding "#define DMP_ENABLED ENABLED" to APM_Config.h You can also log DMP vs DCM to the dataflash by adding "#define SECONDARY_DMP_ENABLED ENABLED" - ACRO "Axis" mode enabled by default (now hold last attitude in acro mode by default) Improvements (over 2.7.3): - bug fix to resolve last waypoint being skipped.
 в 2.7.3 была ошибка ииза которой поcледняя маршруиная точка игнорировалась - bug fix to resolve loss of altitude if alt hold is engaged before first GPS lock.
Ошибка приводящая к потере высоты если режим удержания высоты выполнен до захвата спутников GPS
- thrust curve added to linearize pwm->thrust. Removes deadzone found above 90% throttle in most ESC/motors.
изменена кривая зависимости управления газом позволяющая обеспечить линейность регулирования тяги от потребности - Optical flow sensor enabled for APM2.5. Now automatically detects which SPI bus the sensor is on.
Автоопределение подключенного оптического сенсора - more timing improvements (main loop is now tied to MPU6000s interrupt). - expected GPS lag reduced from 1sec to 0.5sec for UBLOX. - increased default Loiter Rate P to 5 (was 2.4), reduced Loiter Rate I to 0.04 (was 0.08). - logging improvements (log I terms, dump all settings at head of dataflash log) - GPS NMEA bug fix from Alexey Kozin
Нелинейная ошибка позиции достигающая 2 км при расшифровке NMEA сообщений, Обнаружил ошибку Александр Антонов, я лишь предложил предложил как ее пофиксить в коде
- code cleanup - removed INSTANT_PWM

Фактически можно продолжать летать на прошивке Arducopter 2.7.3

если:

  • вы не используете GPS модуль в режиме nmea
  • всегда дожидаетесь захвата спутников до начала взлета
  • добавляете дополнительную последнюю, неиспользуемую полетную точку при автоматическом полете

Судя по активности в изменениях исходного кода в бэта - релизах 2.7.4 до эпсилон включительно есть нектороые проблемы при использовании APM1  + телеметрия и APM1 + оптический датчик


Если на предыдущих пршивках успешно летали на дефолтных пидах, а обновляясь до прошивки 2.8.1 получаете перевороты при старте или раскачку в полете

- в большинстве случаев следует уменьшить

для модели с мощными моторами и большими винтами (например DT750 и порядка 12 дюймов)

angular rate p  = 0.090

angular rate IMAX  = 3

для модели с маленькими винтами (порядка 9 дюймов)

angular rate p  = 0.110

angular rate IMAX  = 3



 

SelectionFile type iconFile nameDescriptionSizeRevisionTimeUser
ċ

Скачать
прошивка квадрокоптера х апм2 с поддержкой настройки нулевого значения для датчика тока аллегро  548 кб версия 1 7 нояб. 2012 г., 6:21 Alexey Kozin
ċ

Скачать
пиды и их сравнение  14 кб версия 3 29 мая 2012 г., 12:28 Alexey Kozin
Подстраницы (2): talon1 talon2
Comments