http://clamp-cc.sakura.ne.jp/Seigyo-R.html
これも、昔やってて、
[ http://ameblo.jp/eruna-captor/entry-12248066072.html ]にて興味が再び始まる。
http://ameblo.jp/eruna-captor/entry-11516874638.html
から再開
http://ameblo.jp/eruna-captor/entry-12242246254.html
から再々開
独自設定だったり、
トライアンドエラーな部分があるので、読むなら最後まで読む(目を通す)方がイイです。
制御工学の物理的意味は、
2017-03-13な記事の部分
に書いてあります。
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フライトコントローラーユニットのイロイロ
2017-03-04 08:55:53
フライトコントローラーユニットの
「MultiWiiSE3.0」の在庫がないので…、
とりあえず、
PCなしでスタンドアロンで設定できる。
・「HobbyKing KK-Mini Multi-Rotor Flight Control Board 36x36mm (30.5x30.5mm)$19.99」
を注文。
で、どうも在庫は増えなさそうなので、
MultiWiiで動く互換の
・「Flip32+ (V2.6_Rev6) Flight ControllerJPY1,850」
・「Mini32 10DOF Multicopter Flight ControllerJPY1,850」
を選定し注文、後者はProが良かったのですが、在庫がなかったです。
ピンヘッダは自分で付けるタイプなので、ハンダの盛り加減で重量も少々変わってくるかも。
これらの方が6軸ジャイロが高速なMPU6500だったりバロメーターがHMC5883と高精度だったりあるので良いようです。
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でもって、シングルローターヘリT-Rex450に使う、
Djiの「NAZA-H」は、安定制御を入れると、それは、ガバナーでスロットルホールドと同じ状態で、ローター回転数が一定になるという怖い仕様なので、
(理論上適正なローター回転数はありますが、離陸からホバリングの際に安定化するサポートがないというのは室内とか狭いとこではキツいですね。)
「Wookong-H」と思っても、15万円と非常に高いし古く、
多分Win7までしか動かないメーカーの放置っぷり。
更にAceONEになると、33万円。
で、見つけたのが、「PX4」というヤツです。
・「Pixhawk PX4 2.4.8 Flight Controller 32 Bit ARM PX4FMU PX4IO Combo for Multicopters JPY6,619」
https://pixhawk.org/modules/pixhawk
を注文。
PX4オープンハードウェアプロジェクトというモノで、
マルチコプターだけで無く、シングルローターヘリ、ボート、車、
潜水艦、月面？探索車などにも使われるという、オートパイロットモジュール。
比較的安いので注文してみました。
ジャイロはMPU6000ですが、バロメーターはMS5611という高精度なものが入ってます。＜分解能10cm？
マルチローターのジャイロはMPU6050か、高速らしい6500ですが、
そもそも、超高速で動かない限り、圧電振動ジャイロのサンプリング周期を速くしてもそれほど関係ないのかもですね。
でも、
HobbyKingの以外は、配送に結構時間がかかりそうですので、3月の終わりごろになりそうですね。
って、
FCUが沢山ですね。
あと、BEC付きの
Power Distribution Board
を注文したり、
今月も沢山…、
そういえば、
MultiWiiのWiiは任天堂のWiiコントローラーからの由来と言うことらしいですね。
追記＞
こっちの方が同じ感じで安かったかも？
・「Ardupilot APM 2.8 Flight Control Board Bend Pin with Protective Case JPY3251」
PX4のほうが良いみたいだけど。
http://ardupilot.org/dev/docs/common-history-of-ardupilot.html
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ミニクワッドな組み立て始め。
2017-03-05 02:27:17
昨日の午前、
HobbyKingから大体のパーツが、予想より早く、注文から3日で届いてしまいましたｗ
それからずっと組み立て作業だったです。
KK2.0フライトコントローラーは、PI制御で、
D(微分項=ダンピング)がありません。
未だ届いてないですが、PX4には、温調器のようにPID値の自動学習機能が付いてるようですね。
コレを使って室内で設定項を探すのってのはムリそうですが…、
フライトコントローラーユニットの除振台には、
チューブ状のゴムみたいなのが基板スペーサーの変わりな感じによく使われてますね。
Djiの最新FCUなN3もそんな感じでスポンジテープいらずの
「卓越した制震性能システム(バイブレーションダンピングシステム)」
とか大げさな名前ですが、同様な感じ。
どっちが先なのか判らないですね。
でもって、
部品到着早々に難題が…、
表示が27.5gのフレームがこの質量。
確かに、フレームオンリーとは書いてあったですが、
フレームだけでも、33.5g程度有ります。
付属のパワーデバイダーみたいなのは、
78M05つまり、三端子レギュレター。2パラ状態？
容量は、TV送信やら何やらでギリギリかと思われます。
アームがかなり分厚いカーボンで、メインフレームが薄くて柔軟性がアルという、
コレまでのモノと逆な感じ。←リペアパーツはアームの方があるのですが…、
実はこのシリーズの200サイズフレームより一回り小さい、
180なのを注文予定でしたが、なんと注文作業をしてる途中に品切れ、
バックオーダーもないので、3.5g重いこれになりました。
プロペラは、表示には一つ1.5gでしたが、1.7gほどありました。
朗報は、バッテリーが表示より結構軽かったです。
で、案外重いのがケーブル。
でも、ESC周りは長さを削らないことにしました。←1個3gのうち本体は1.1gらしいです。
けど、φ2.0mmのESCモーター間のコネクターはやはり、
重くなるので、使用せず直接半田付け。
実はモーターは、KV2300のモノが予定だったのですが、
コレを予想してKV4000のモノも注文してましたのでコレに変更。＜4000円近い浪費な散財。
モーターのマウントネジを二つにしました。
モーターのKV値は大きいほど、ステップが粗くなり、簡素な造りになります故、
軽くなるとふんだ感じです。しかも、多少安くなる可能性もあります。
ネジやタイラップを使える余裕がないため、
スズランテープを縦に裂いて使用。←釣り糸が使いたかったですがなかったので。
あと、ファットシャークの3軸ジンバル的なのが、33g
Tx付きカメラが、5.6gで、これで、199.9gになりそう。
加えてカメラへの電源配線があるのですが…、
このままだと、ギリギリ超えます。
でも、FCUを交換予定ですので、2〜3gの余裕が生まれるかも。
S.BUS対応なら更に2gくらいは…、
あと、カメラ保護用のカーボンの円筒の棒くらいは欲しいです。
ホント、ギリギリですよね〜、
問題は、フレームに穴が多くて、スポンジ両面テープでは、
FCUが結構ぐらぐら、水平に固定できてるのやら…
受信機は8chなテレメートリーつきのを、ガワを外し裸にしました。
でもって、
設定とキャリブレーションは一応して、PI値はまだの初期設定のままの状態です。
オーバーシュートを繰り返す、発振気味な、ワギング(ハンチング)も出そうですが、
安定化電源に繋いで、手持ちで動作させてみましたが、
右に行こうとする気がします。
まあ、手持ちですと、制御機構故、どんどんずれた方向へ行こうとしますのもありまして、
でも、このままでは、飛ぶとしても、上手くは飛ばない気がしてます。
あと、重さは、
最悪シナリオだった、ESCなどのリケーブルとかにはならなくって良いかと思います。
にしても、このサイズでこの重さは結構な感じもしますが、落ちたら衝撃は大きそうです。
ドローンレースなどは、しょっちゅう壊したりするのも覚悟なのでしょうけど、
金額より何より、時間と手間がかかってますので、気軽に落として破損はしたくないですし、
そもそも、FCUを高等化させる理由は、ソコにあります。
追記＞
飛ばしました。
つんのめらないよう滑りやすいViveの段ボール箱(50×60cm位)の上でホバリングです。
最初は、制御が有効になってませんでしたが、
唯一のナゾの項目を変更したら、上手くいきましたようです。
まだ、P項が足らないのか少々横滑りが気になるかなー、という感じですが、
とりあえず、それなりに穏やかには飛びました。
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ミニクワッド飛行制御の考察
2017-03-06 02:31:05
前回に製作からテスト飛行を終えた印象です。
そもそも、今使ってるのこのFCU(フライトコントローラーユニット)のPI値の設定は、
数値の単位が妙に規格化されてて変なようですから目星が…、
で、弄ってみて、
P値は90まで上がりました。←普通の450サイズでは35〜40らしいです。
200サイズはモーターのテコの原理に質量分布の分散な慣性モーメントの関係が高いですね。
コレを超えると、高速でプルプルします。
あと、上下動は地面効果のとき、多少振動するので、Pを100⇒70位に下げました。
カメラも載せ重くなるので、このくらいは多少振動しても良いのかも？
ただ、
DJIのN3やE010？のように、
スティック離しても自動で当て舵が出るコトにてブレーキがかからない？
もしかしたらI項(積分)のフィードバックUPにて、もうちょっとは修正されるかな？
…やってみたけど、かんばしくないですね。
それにしても、
PとIのLimitって数値は何なのでしょうね。
こっちも関係する？
意味不明の項なのでちょっと弄りたくないですね。
角速度と加速度ゲージの制御値を別で変えられるとイイですね。
なにげにE010は高性能なFCU載せてるようですね。
スティック離して
角度を戻すのと、ブレーキとは別のタームですよね〜…、
よって、6軸なジャイロがソコまで使われてないようで、横滑りが気になりますね。
これは、MultiWiiのセンサーを良くした互換品でもキツい要求かも？
(GUI見る限りFWは基本的にPID制御のみから進化したとは思えないし…、)
PX4ならアルかもですが、これをマイクロ機に載せられるかというと、
PX4の小型版「MicroPX4」は13gらしいですので、付属品も入れて17〜18gと見積もって、
…載りますが、その代わり、FPVは可能でも重量的にヘッドトラッキングはムリそう。
となると、E010で十分という答えに…、
ってか、
E010を大型機でブラシレス対応FWで、高度維持と、
除振された高精度センサーを加えればとてもイイ感じに。
水平にリターンするってコトは風には流されやすいのは仕方ないですが。
そこでうろ覚えで思い出したのですが、
20年以上の昔、
「SuperPilot」というヘリ用の3軸レート(角速度)ジャイロがありまして、
多分、その時代唯一のヘリ用三軸ジャイロでした。←キーエンスやYamahaの機体に組み込まれてるモノ以外。
その説明書に、傾きを戻す際に、
ある程度盛って返すようにすると
ブレーキがかかる上に位置が戻るみたいな機能の説明がありました。＜角度に
時間積分してズレた値を戻すようですね。
図
昔なのに結構追求されてたのですね。
マイコンの計算速度にもかなり制約があった時代なのに。
PX4の印象が良ければ、来月にはMicroPX4の搭載を考えます。
…と思ったけど、
それなりに安いところがあったので、…注文。。
バロメーターなどが無いマルチコプターに特化したCC3DMiniも。
あと、自動制御ですので、バッテリーが空になるまで頑張ってしまうので、
電池を過放電させる危険があります故、それをなんとか…、
200g規格、ホント、もう50gは欲しいトコです。
そうすれば、保安に関わる部品からバッテリーの余裕まで手が届くのに…、
あと、出来ることと言えば、
ジンバルの、カメラ取り付け部分の簡素化。-1.5g？
カメラ自体の小規模化(小電力)。⇒-2g
カーボンのプロペラ、⇒-2g
いっそのことカーボンパイプで華奢だけどとっても軽いフレーム自作とか。←十字の上に円盤みたいな。
電池減らして、もうワンランク規模を下げたモーターとか。
やっぱ、配線を細く短くリケーブルとか…、
(バッテリーケーブルが長いので〜…、は絶縁なマスキングとか手順を上手くしないと、かなり危険ですね。)
ここまですれば、MicroPX4でもヘッドトラッキングも載るかと。
BATT電圧モニターなどのOSDも欲しいですが、
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Naze系で上手くいかず…、
2017-03-09 11:42:24
200サイズのミニクワッドな機体で、
FCU(飛行安定装置)を「Flip32+」に変えました。
Flip32+は、Naze系ですね。MultiWiiの発展型みたい。
セッティングソフトの「CleanFlight」にて設定中…。
(「baseflight」は設定がすぐにクリアされて全く使えず。)
今のとこ、
「KK2.0フライトコントローラー」より遙かに安定性がないです。
よって、50×60cmくらいの段ボールの上でホバリングできない感じです。
一旦ある程度まで落ち着かせたのですが、FWを書き換えたら、
各パラメタの重みが変わってしまって迷宮に入ってます。
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FWは頻繁に更新されてるのだから、何か先進的な内容もありそうですが、運動性方向に発展してるとか？？
たしか、「CC3D系」の方が安定が良いとも聞きます。
まあ、OｐenＰilotの系列から関係してるのかも？
一番下の段の列にあるHorizonal方向の設定項目の意味が強くありそうです。
ただ、まともに機能してないパラメタかも。
特に、最後の項である「遷移」については、横滑りの制御っぽいので、
遷移を小さくするなら値を小さくすれば良いのかな？
はたまた、制御の強さだとしたら大きくしたら良いのやら？？
もしかしたらこの機体では軽すぎるとかで、セッティングが出ないFCUなのかも。
最終的には、「MicroPX4」一本でどうにかしたいです。
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結論＞
イロイロ弄ってみたけど、どう弄っても全くセッティングが出ないみたいです。
ハッキリ言って、この機体では、まともに制御されて飛ぶことはない。
多分FWを変えれば良い部分もありますが、気が遠くなりそうです。
デフォルトのFWのモード切り替えにバグがあったし…、
弄くってても、発振するしない以外の手応えがなく、非常につまらない結果ですね。
元凶はFWの不備という問題の可能性が多大。
これが、軽量な機体だと顕著に表れるのではないかと。
…疲れました。
追記02＞
和訳。
「あなたが好きな方は、CleanFlightとBaseflight Firmwareを手動でフラッシュすることもできます（GoogleのHow Toをご覧ください）。しかし、現在のところCleanflightにはRev6ボード用のバグがあります。」
やっぱですね…。
使い物にならないわけだ。
しかも、二つ購入したNaze系のFlip32+もMini32もRev6です。
…どうしたモノか、ですね？
追記03＞
CleanFlightでBasicFｌghtのFWに書き換えることが出来ました。
これで、とりあえず、ある程度飛べるトコに戻せました。
でも、
PID設定パラメタ項目と値がCleanFlightと違うので、水平に戻すようなパラメタは、BasicFrightには無かったり。
よって、凄く安定するのは不可能です。
多分、もうちょっと重い機体で、レース用の意味合いが濃いのでしょうね。
ソフトは、
Cleanflight v2.x - > betaflight - > cleanflight v1.x - > baseflight - > multiwii
というコトらしいです。
ボードもF1、F3、F4、F7とかCC3D
なんだかんだいって、高級なセンサー積んでても、
室内での使用では、KK2.0、E010に到底かなわない安定性なのが心残り。
CC3DかPX4に賭けようとおもいます。←今までのは金の無駄。
＜＜後述で判ったことですが、実は、I項が大きすぎるのもあったです。＞＞
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PX4とかフライトコントローラーに求められるモノ
2017-03-06 02:31:05
マルチコプターは高価でなくとも、
スマホでコントロール出来るモノもあるので、
自律安定性は高く出来るはずだと思います。
欲しい要素は、
水平復帰と、横滑り出し抑止の演算とそのPIDなど細かいパラメタの設定項目。
加速度計と角速度計別々に扱える部分があるとイイかも。
障害物に機体を押しつけるようなことの無い判断機能。
傾斜角度制限にて転倒防止＋傾斜角度オーバー時のモーター自動停止。。
GPSが使用可能か？正確に判断して切り替える。
重心と加速度ゲージの位置のずれを逆算。
あと、
センサーの精度やサンプリング周期
演算の速さ
ペラの軽さとかまでも？
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ArduPilotの「PX4」は、標準のヤツに加えて、
MicroPX4
PX4LITE
など有るようです。
ボートからシングルローターヘリなどイロイロなモノに使えるのが最大の特徴。
安定性はいかに？
PX4(PixHawk)はAPM(ArduPilot)系なFWを使うようですが、
マルチコプター専用に、もっと簡素化(軽量化)されたボードもあるようです。
(ArduPilot Mega 2.6 Flight Control Board (MiniAPM V3.1 / 35x35mm))
コンパスがなく他のボードより高めですが。$30位。
あとは、OpenPilotなCC3Dがどの程度か？
コンパス、バロメータなしの小さくて安価なのは魅力かも。
あとはボードの演算能力やFW次第。
PX4っていうか、ArduPilotはおびただしい設定項目で凄まじいです。
でも、
当て舵によるブレーキと復帰、
加速度ゲージによる機体の平行加速の阻止みたいな項は今のところないみたい。
4〜5万円のNAZA-Hは一回も使うことなく外しました。
で、PX4なのですが、450サイズのヘリに搭載するには大きいようですね。
前バージョンのAPMなFCUも、同等で簡単に載りそうにはないです。
機体の下部分に固定しようと思ったのですが、
多分モーターのマグネットでコンパスが影響を受けて、システムエラーになります。
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とりあえず、
CreanFlight
AruduPilot
OpenPilot
がどう進んでいくかは不明ですが、
シングルローターは、AruduPilotのみじゃないかな？
と思います。
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(機体の)制御工学的に〜☆
2017-03-13 06:23:24
ここでは、PID制御理論なのですが、
新人の頃？温調器を作ってる部門に入って学んだレポート(図)なのですが、
その温調器は自己学習機能があり、自動で制御試験を行い、系の特性を試し、適切なPIDの値を取得します。
ただ、説明とかで制御理論はあまり判らなかったのですが、
式を見たらどういうモノか解り、
そういう現象の原因も判った感じです。
ただ、この式、当時説明した人間が判ってないようでおかしい部分が…。
パラメータの文字がダブってたり適切では無い部分や間違ってる部分がありますので、
もうちょっと修正して、多分、物理的に整然と判りやすくしてみた感じ？が下のです。
P(比例項)は、偏差に比例して目標値に近づける項。
D(微分項)は、ダンパーでして、速度に対して比例する抵抗。オーバーシュートや発振を防ぐ。
I(積分項)はPD制御した課程を「一定時間」監視しての結果的な平均的なズレを差し引く。
(0からTでの積分になってるけど、普通は…、)
PD制御は抵抗のアル中でのバネの振動と同じ方程式ですね。
(簡易なイメージでは、水の中で振動する重りを付けたバネとか。パッシブな電子回路に置き換えたりとか。)
Iはその特性上、時間的にある程度「遅れて」から結果が出ます。
まあ、デジタルのエイリアスの積み重ねのオーダーまでは細かく出来ないです。
あと、一定区間の時間積分なので、どこからドコまでの「時間範囲」の平均という結果を、どの時点に適用するか？というのも注意どころですね。
過去のDATAを未来に使うので、時間のずれがあります。Iは特殊な部分もあるのかもです。
後で気が付きましたが符号が逆転してる部分がありました。が、面倒なので、判りますよね。じゃなきゃ、Wikipediaでもありますので〜
そういえば、ドローンの制作の説明本で、
アル本では、I項とD項の特性と思われる記述がおかしい部分がありました。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
そういえば、サブプライムローンとは、航空制御工学のヒトの発案から来ていて、
そのマニュアルは300ページにおよんだとか。
基本原理はリスクを逆位方向の種類の別のリスクで制御するだったように記憶してます。＜うろ覚え。
しかし、市場安定ではなく、一方的に儲けを考えるのが災いを起こしたようです。
バブルと同じく、
いつまでも無意味に右肩上がりにつり上がる地価なんてないですから、
誰かがヤバイと思い始め、手を引いたら、ソレを見て、こぞって殺到、それが拡大し加速、急落という感じです。
それは、マニュアルを理解もせずに、ただ使ったからで、こうなったのは、発案者も当然の結果だと言ってました。
たしか、リーマンショックの原因はサブプライムローンの焦げ付きで、
ヨーロッパの大不況はリーマンショックの影響となると思われますが、
それぞれ単体で表されて、その一連のルートは、あまり報道されてないですね。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
で、
例として、
アナログサーボのドライブ回路は、比例制御なのですが、
デジタルサーボだと、個々の設計によるとも思いますが、ファジーな系に合わせてインテリジェントな回路とか、ずれを全く許さないとか、非線形にも出来て、比例よりきついカーブの特性を持ったモノにも出来ます。
あと、自己判断で、ある程度力を加えて動かなかったら負荷が大きすぎるので諦める回路とか。
前回書いたのが、特殊な制御もアルですね。
http://ameblo.jp/eruna-captor/entry-12255281680.html
制御というと、先ほどの水の中でのバネがサスペンションに置き換えられますが、パッシブですね。
昔、F-1でアクティブサスペンションというのも使われてましたね。
モトモト、サスの設計は、電子部品にて運動方程式や過渡特性に置き換えて考えたのが始まりだとか。＜うろ覚え…。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
で、制御による安定は、
メカニカル安定制御でもヒロボーの同軸反転ヘリなXRB、
更に、その模倣品であるE-SkyのLAMAなど、
室内でホバリング中、プロポから手を離し、カメラに持ち替えて写真を撮ったりまで出来るものです。
この方式の同軸反転は、走り出すことが無い感じで良いですが、
高速移動や、風が吹くと、上下のローターが衝突してしまうのが弱点です。
(特に、上のローターがシーソーなのが不味いのでしょうね。)
が、
電子制御でも、このくらい安心してられる安定が欲しいところですね。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
で、思ったのですが、
安定してた「KK2.0フライトコントローラー」には、
2つのモードがありまして、
「アクロバットなスタント」と「スタビライズ」なモードですね。
スティック中立にすると、
前者は角度維持、後者は水平復帰すると思われます。
つまり、
前者は角速度制御(角度の時間微分値)、後者は角度制御になります。
CleanFlightには水平復帰らしきパラメタ項目がありましたが、
BasicFlightには無いように見られました。
それ故に難儀してたのかもですね。
あと、マイクロヘリのFCUには「F3」が結構多く使われてるらしいですね。
注文した「CC3D」のは、
OpenPilotとCleanFlightが使えるらしいので安定できるかも？
追記＞
OpenPilotはディスコンで「LibrePilot」になったそうです。
あとはPX4にも期待ですね。
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そうそう、教職でやると思いますが、
教育にも、OP-AMPや航空姿勢制御と同様にフィードバック制御理論を扱います。
講義の段階の都度、口頭試問や、机間巡視、小テストを行い、
理解が目標に達してるか？足らないなら何が足らないのか？
を確認しながら、目標地点へ達するよう制御します。
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制御理論の話をしてきましたが…、
2017-03-16 00:34:32
心理学で、自分の心を研究題材にすると、
狂ってしまう場合を何度か聞いたことがあります。
そういえば、
「長いこと深淵を見つめてると、深淵もまた君をのぞき込む、
怪物と対峙するには、自分が怪物にならないように…。」←うろおぼえ。
というのは、ニーチェだったかと。
とは、制御工学でも判ると思います。
心の自己制御系の「ネガティブフィードバック(NFB)感度」を上げてしまう。
それは、無意識下だからこそ自律安定性が正常に機能していたモノが崩壊することになりうるから。
過去記事(参考)＞
飛行制御に要求されるモノとか。
http://ameblo.jp/eruna-captor/entry-12255281680.html
PID制御理論の説明＋α？
http://ameblo.jp/eruna-captor/entry-12255591061.html
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FCU(フライトコントローラーユニット)は、
「PX4」と「CC3D」が開発の組織的規模から、他を凌駕してると予想。
ソフトがしっかりと開発されてる感。
他は、素人の有志数人とかで、バグとか有っても放置はおろか開発が尻切れトンボも多い感。
あとはKK2.0フライトコントローラーが案外良いです。
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PID制御値設定の実践的な方法。
2017-03-20 02:53:21
以前、PID制御の「原理」と、その「物理的意味」については、
上にて詳細を示しました。
で、今回は、実際の、挙動変化として、どうなるモノなのか？
各パラメータを弄ってセッティングを出すために必要なことですね。
そして、パラメタを弄ると、
どんな特徴の現象になるのか？というコトを考えて見ようとおもいます。＜頭の中で。
まずは、オーバーシュートや発振を避けるPとDの釣り合いですね。
P項は、偏差に比例した復元力を持たす。
遠く離れてるほど、目標に戻す力が強く必要だという考えからです。
D項は、復元運動の速度に制限をかける。
目標に目一杯にまっしぐらだと、自分には慣性がアリ、すぐに止まれない、
故に反対側に行きすぎてしまう、繰り返すとバネの振動と同じく蛇行することになる。
そこで、速度に比例した制動を与える。
バネの振動を流体粘性抵抗のアル水の中で行えば、落ち着くと言うイメージです。
しかし、Dの存在が大きいと、復元速度が遅く、戻るのに時間がかかる
小型機では制御の反射神経的な反応の機敏さが鈍る問題となってしまう。
適切な量の高速応答が必要かも。
なので、調整の際には、一旦D項をゼロまで下げて、I項は普通か無難に低めかゼロに設定。
P項を機体がギリギリ振動しなくなる高い値にする。
機体にゴー&ストップな揺さぶりの運動を与えてみて、見苦しいオーバーシュートや減衰振動が起こらないように下げる。
(D項を下げたのですから、当然、Pは低くしないと振動することがあります、PとDの釣り合い的な問題です。
しかし、PとDの両方が弱い釣り合いだと、希薄(貧弱)な制御なり、外乱に負けてしまいます。)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
で、
次に気になったのが、I項が大きすぎるとどうなるか？
反射神経でアル、P制御、或いは、PD制御を行った結果、
現在地値と目標値の結果的ズレの平均を計測し戻すのですが、、
Δｔ秒間前からの「ズレ(オフセット)のトータル」を、この先戻そうと、復元力を働かせることになる。
過去のデータをモトに、NFB(ネガティブフィードバック)をかけ、この先元の位置に戻そうという、
時間的にラグのアル制御です。
これが大きすぎると、やはり、目標値を通り過ぎて逆方向まで行ってしまいます。
その結果、トータルは逆にずれたのを戻すために、という蛇行が予想されます。
微分のNFBに比べ、積分のNFBは時間的にゆっくりしているのが特徴だと思います。
予想としては、ノタノタ引きつける感じだと思います。
実は、この現象らしきモノにずっと悩まされてきました。
I項が大きいと、制御以前の「緩やかな強い蛇行」、「引きつけ」みたいなコトが起こるのです。
よって、PとかDとか言う問題以前の制御不能に陥ります。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
もう一つ判らなかった、
PとIの「Limit」という設定項目です。
例えば、Pで説明しますと、
「P_Limit」と書かれてたりしますが、これは「P値自体」の制限ではありません。←だから混乱する表記だと思います。
このパラメタの意味は、
Pファクターを設定して与えた制御結果である「制御する力」に値する数値に制限をもうけるというコトのようです。
100分率に規格化されてるようです。
以前、昔のFCUの「SuperPilot」のアルゴリズムを示したときに、
センサー回路からの制御力に上限を持たすという理由と似てる感じかと思います。
以上、考えただけで導き出した予想であるわけですが、こんなモノかと。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
話は変わりますが、
以前、回転方向の制御で、
・角度の制御：水平からのアングル
・角速度の制御：アングルのレート
の違いを示したと思います。
Attitude(姿勢角度)とRate(角度変化率)の項目があったりしますが、
たしか、DJIでも、
「Attiモード」(姿勢モード)って呼ばれるのがあって、
それは、スティックへの入力値が0(中立)になれば、水平復帰するものだったかと記憶してるのですよね。＜うろ覚え
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
・主な作ったことのアル制御回路は、
レーザー信号受光用AGC(オートゲインコントロール)回路。←入力振幅が変わろうとも出力は一定に規格化された信号になる。
レーザー光発振のAPC(オートパワーコントロール)回路、半導体レーザーは不安定な素子なので、発振しなかったりオーバーロードで破損となる。
よって、光出力をモニタしながら、ソレをネガティブフィードバックして出力を一定に維持する。
しかし、超大出力のLDとなると、ACC(オートカレントコントロール回路)に簡素化されても破損せず動作する。
あと、
加速度ゲージからのヘリコプターの縦方向の安定回路。←30エンジンヘリでは制御反応の遅れが気になり、振動を起こしあまり上手くいかなかった。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ミニクワッドに搭載するFCUについては、
変なモノばかりつかまされて時間の浪費。←FCUを12個も試して見て。
高精度なジャイロとバロメーターが付いてて、
水平復帰すればイイだけなのにそれがマトモに出来るモノが無い。
E010を高性能化する程度でOkなのに。
で、今度の問題は、
シンプルなFCUの「CC3D」とその設定ソフト「BibrePirot」。←CreanFlightなFWも入る？
到着まで、かなり待たされました。
ハードウェアは、SBUS対応、且つ、とてもコンパクトなので良さげなのですが、
なんだか、再度接続したとき、設定が勝手に変わるときがアル気がします。
特に、センサーのキャリブレーションがいつのまにかズレてたり。
姿勢モニタ表示が動作したりしなかったり。
よって、FWや設定ソフトが、まだ、不安定に感じ、まったく実用的じゃない気がして落胆。
ソフトも、ノートPCでは、エラーが出て起動できなかったです。
設定のセーブ機能も有るようですがややこしい。
しかし、今後「シングルローター」の方にも手を出す予定なのか、
制御ソフト上において、選択ボタンが有効になってないですが
機体の種別の選択項目にシングルローターヘリのアイコンもあります。
今後、またNaze32なFlip32＋をSBUS変換ケーブルが届いたらそれでつなぎ、
再度、「CleanFlight」で動かして見たいと思います。
あと、同時に届く予定のAPMなFCUもためしてみたいですが、
小さなJST-XHから、ESCサーボコネクタに繋がねばならず、
配線が結構大変なので、どうしたモノか？です。
にしても、RCにとって、ドローンレースってにわかな流行ですし、
制御理論なんて、殆どワケメだった、じゃないでしょうか？？
個人的には、ドローンレースに、空モノのRCの面白さが少ない気がして、
それは、ヘリの3Dアクロと似てるし。
ゲームだと、
FPSや、シューティングゲーム化したフライトシミュレーターも似た感触を覚えます。
追記＞
加速度センサーから出す角度による制御と、角速度センサーからの制御に、
反応速度の差があるのか、フィルタがあるからなのか、
二つの固有周期の振動が存在しますね。
レートジャイロの方は、プルプル速く振動して、
姿勢維持の方がブラーンという振動でゆっくりしてる感じです。
後者は、どうしたモノか？
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
Naze32系フライトコントローラー「Flip32+」のセッティング
2017-03-23 06:23:31
フライトコントローラーである「Naze32系」のボードは、シリアル入力に対応しております。
SBUSは、シリアル信号を反転しただけなので、
RxのSBUS出力から反転回路が入ったケーブルを使い、
「Flip32+」ボードのシリアル入力に接続すれば動作しますです。
反転出力を得るには、トランジスタ1石で反転できるので、簡素に済みますが、
買った方がラクでしたので。
でも、届いたモノはどっちが入力なのかすら記述されてない。
ボードの方も、ポートなど数カ所を設定しないと動かない、
なので、「差し込んで動けばそれが正しい方向。」とかやってるよりも、
不確定要素は確実に潰す方が効率が良い。
よって
手っ取り早く、古いハンディーオシロを復活させてシグナルを確認してから組みました。
で、調整した結果、やっとマトモに飛ぶようになりました〜。
足がないので、低空では、地面効果の横滑りが大きいです。
「角速度ゲージ」からのプルプルした振動は押さえられますが、
「加速度センサー」からの角度姿勢制御は、ゆらゆらとしており…、収まりが悪い。
D項(ダンピング)は無し「0」です。＜小型機故の制御応答の機敏さも考えて。
I項(積分)も、3でも、入れると心なし良くない印象だったので、とりあえず、あるという「1」に…、
室内でFPVするには、まだまだもっと静安定性が欲しいです。
同軸反転のような安心感が欲しいです。
気になっていた、水平方向の「Transition(遷移)」というパラメタ。
通常考えれば、遷移しないほうが良いですから「0」が良いハズですが、
制御の強さだとすると話は逆ですね
。
んで、
この値を、0、50、80と変えてみてチェックしてみたのですが、
イマイチ違いが分からないし、何かが大きく改善することはありませんでしたので、
一応、無いよりはマシな「5」に設定しました。
設定は、こんな感じ。＜図
あとは、更に、もっと除振したら改善するとか？
「KK2.0フライトコントローラー」の方が、
水平への復帰も速く、安定してて精度も高い気もします。
ですが、SBUS入力に対応してないのと、
なによりも、気圧高度計であるバロメーターがないのが難点ですね。
それにしても、
E010の安定と水平復帰の速さはなんなのでしょうね。
とはいえ、CleanFlightでの設定では、
安定モードでもレートジャイロからのフィードバックがあるのは事実ですね。
PX4な設定画面でもそんあ雰囲気ですが、
APM、PX4系も、今後、チェックしてみたいと思います。
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http://ameblo.jp/eruna-captor/entry-12259828522.html
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T-Rex450XLをAPM系なPX4にて飛行安定試験！！
2017-03-28 13:17:09
「T-Rex450XL」というシングルロータヘリを
AruduPilot Megaな系統の
「PX4」とか「PixHawk」
とかいうFCU(フライトコントローラー)で
飛行安定を図ります。
T-Rex450XLはスワッシュプレートのコントロールが、
CCPMではなく、MPM方式です。(←メカニカルピッチミックスの略？)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
まず、取り付け部分が小さいので、
手元にあったアクリル板を幅21.5mmに切って「SUソフト」という超多用途接着剤で接着し、
その上に、除振台($1.99)を接着し、
その上にスポンジ両面テープでPX4を貼り付けました。
PixHawkのヘリ設定。
スワッシュプレートの角度の図は、バグですね。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
そして、テスト飛行。
室内なので、左右1mも余裕がない感じです。
まず最初、ピッチが低すぎるようで、ローター回転数が恐ろしいことになってました。
よって、スロットル40および60％時のピッチを十数％上げて、ローター回転数を少々落ち着かせました。
全体の感度を動かすと思われる簡易設定の「ベーシックチューニング」スライダがあり、
コレを動かすと、PIDの設定数値が自動で動くらしい？けど、
どうも連動していない？？←後述で解明されました。
また、
ラダーのトラベルアジャスト設定画面があるが、これも有効ではないみたい。
なので、温度が上がって、壊れそうな感じになったりして居たようです。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
途中、エルロンサーボが壊れました。
なので、交換用の白いサーボがあったので、はめようとしたが、ハマらないので、無理矢理はめ込もうとしたら、
線の被服が剥げましたので、ケーブル下出しに改造しましたが、
ものすっごく細かい半田付け作業になったです。
この白いサーボ、
「HKSCM9-6」
と言うモノなのですが、＄2.99と、とっても安く、
ワンチップデジタルサーボで、カタログスペックでは、結構速度が速いようなのですが、
それ故、ギア比が低く、ムリに力が加わると、ギヤにあまり負担がかからず、モーターが負ける感じ。
回路も焼ける気配がないので、扱いやすいとは思います。
コントロールスティックに対するサーボの動きを見たいときは、
フライトモードはアクロモード？がスルーに近いので良いかと思います。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
傾斜角センサーは、まず、機体を傾けてみて、
スワッシュプレートの動き度合いを妥当なレベルにしてみる。
で、少しずつ上げてみたりする。
多すぎれば、多分、ゆっくりとした振動が生ずるハズ。←ブラブラする感じ？
P=9.7でまだ余裕有り、
速い振動は、レートジャイロなので、P値をギリギリまで上げました。
地面効果のアル低空では、少々なら振動が表れてもイイと思います。
高度方面の制御は、弱めに設定してます。
バロメーターの影響か、たまに、ふわっと上がったりするようで。
ラダーは、もうちょっと感度を上げても良いかなと思っております。
設定はこんな感じです。
そんなこんなでトラブルで、設定も含めて2時間ほどかかりましたが、
室内、低高度なら、ある程度安心して、安定で飛ばすことが出来るようになりました。
やっぱ、APM系のフライトコントローラーは、良く出来てるようですね。
クワッドに変なFCU付けたときよりは、
結構安定させることが出来る感じがします。
それにしても、「ロイター何とか」の意味が未だ分からない状態です。
どうやら、GPS衛星からの座標による制御のようですが…、
あとは、
・傾斜角のゲインをもうちょっと上げて、
・ラダーのゲイン設定を突き詰めて、
・スロットルダウン方面の挙動をソフトに、←ピッチ変化を穏やかに。
とやれば、操縦がもっとラクになると思います。
APM系でシングルローターがマトモに飛ばなかったら、
今までの投資がかなり無駄になると思ったので、
何よりの結果です。
−−＋＋＋＋＋＋＋
今度は、ラダーサーボが飛びました。
というのも、
モーターをアームする際、ラダーを思いっきり右に寄せますので、それで焼損したようです。
これも、白いサーボに交換しようと思います。
で、
突き詰めていくに、
更に、突き詰めて、
傾斜角センサーによる水平復帰は、P=12でMAX値、
この数値を上げると、
レートのP値を下げねば振動するようで、P=0.090にしました。(設定できる最小値は0.080)
お互い少々関わってるですね。
あと、ヨーのPを6まで上げ(Maxは7)、そのレートのPを0.35まで下げました。
ここで、更に言うと、
ピッチとロールの慣性モーメントはそれぞれ違いますから、
与える制御係数も変わってくると思われます。
が、ローターは回転してますので、与えたモーメントの積分結果が影響して、
お互い、関わり合ってると思います。
その特性を目で見るのは、結構大変に思います。
よって、まずは、同じ値を当ててみるのが妥当かと思います。
そして、片方ずつ弄ってみて、よく様子を見てみながらなら、イケルかもです。
−−−−−−−
加えて、
「ベーシックチューニングレート」の「レート」設定も関わるかも。
なので、今後ソコを弄ってみようと思います。
で、
判ったことは、「レート」なので、
このレートとは「時間変化率」であって、係数のレートではなく、
単に、
ロール、ピッチ、ヨーのレートのPIDが連動していたです。
つまり「角速度」方面の制御値です。
あと、
この方式のMPMリンケージはガタが多いようで、
比例制御では、舵が戻りきらない部分があるようです。
あとはトリムをキッチリ合わせれば、楽になるでしょうね。
シングルロータは、空中静止しているとき、
水平ではなく、若干、ロール方向に傾いてますので、ソコがポイントかも。
通常のRC(ローターが時計回り)の場合、その反作用(反時計回り)を止めるため、
テールがトルクを与えますが、コレによる(左への)横滑りを止めるため、
(右に)傾けるという感じです。
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FPVでインドアなマイクロクワッド機に
2017-04-02 10:04:24
Target Omnibus: F3
Firmware version: Betaflight 3.1 Dshot ready
Firmware Version: Betaflight 3.0.1
とか、結構書いてありますが、
これは、FCUのボードがF3系で、
FWがBetaFlightということで、
マイクロ機ではこれでイケルようですね。
でも、CleanFlightでは、
アクロモードはあまり遜色ないかもですが、
室内で安定モードはちょっとムリな印象でした。
前に書いたように
Cleanflight v2.x - > betaflight - > cleanflight v1.x - > baseflight - > multiwii
らしいですから、ドコまで進化したのでしょうかね。
ただ、ショップのデモなど、
室内をアクロモードで飛ばしてるのが見られますので、
アクロモードのみかも？
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
ミニクワッドをAPM系で安定飛行！！
2017-04-04 01:25:55
APM miniというFCU(フライトコントローラー)です。
モータのアームが、なかなか上手くいかず、結構苦労しました。
APMからESCへの接合は、両オスなピンヘッダで繋いでます。
グランドは、横一直線にピンヘッダにジャンパを張ってます。
角度制御のスタビライズなP値は、4.5で設定できる最大値です。
ロールピッチの「レート」のPIDですが、
P値をかなり弱めないと発振してプルプルします。
垂直制御も少し弱めてます。
飛びは、さすがはAPM系？
いままでいちばん安定していた「KK2」なフライトコントローラーより安定している気がします。
でも、もう少し横滑りを無くしたいですね。
I値UPかDownか、傾斜角度制御のP値を下げるか？という感じ？
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
この状態で、167gなので、
ヘッドトラッキングなFPVに、とすると、10gくらいは重すぎになるです。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
追記＞
表を見るとI値が高すぎるような感じですので、
レート制御のPの0.15倍くらいに下げると、どうしても左へ飛んでいき、
それはコントロールスティックでも維持できないほどです。
これは、ちょっと異常ですよね。
本来、I値はそれほど大きく影響してはならない項ですし。
通常、Iが大きい状態で飛ぶと、意に反した横滑りが出る気がします。
そういうのは、多分、積分値のフィードバックが大きすぎるので蛇行してるような状態なのかも？
まあ、Iは、角度制御のPのために大きめな数値が必要なのかもですが、
Iが弱いとマトモに飛ばないほど、左にぶっ飛んでくのは異常だと思います。
あと、I値の設定の上限にバグが有り、設定手順によってこの値が変わるので、
数値を上げるにも、一手間です。
とにかく、何かおかしいですね。
予想通りでしたが、次回にでもまとめます。↓↓↓↓↓
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
APM系フライトコントローラーの設定の特徴？
2017-04-05 03:37:31
前回の設定で、
APMのIが弱いと、強く左に流れる現象。
予想の通りだったのですが、
「傾斜角度のP値」を上げると、高いオフセットを呼ぶようで、
「レート(角速度)のI値」のNFB(ネガティブフィードバック)を要求し、
コレを上げなければ釣り合わないようです。
(単純に角速度の時間積分は角度なので次元も合ってますね。)
で、前回のミニクワッドの設定は、
角度ゲージのゲインオーバーからと思われるゆらゆらな振動も出てきたので、
ソコのPを3.5まで下げて、Iをその一割に設定。
図のようになりました。
クワッドのFWでは、現時点、設定項目の制限にバグがあるようですので、
ベーシックチューニングのレート設定で全体を大きめに動かして。
拡張チューニングの方に移って、下げるパラメタを下げます。
にしても、ナゼに左へ飛ぼうとするのか？
機体の振動とか？
加速度ゲージのキャリブレーションのズレが高いゲインで拡大して表面化とか？
とりあえず、上空では安定してるようですが、
やっぱ、左の舵の方が強く働くときがあるようで、
イキナリそっちに行こうとするときもある感じです。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
T-Rex450のほうもこれで追求できそうです。
まあ、ヘリとFWが違うので、同じようなアルゴリズムとは限らないですが。
で、やってみました。
I値を最大の0.5まで上げましたところ、
滞空中の安心感がかなり増しました。
スタビライズモードでは、
水平の大体の維持は、角度ゲージのP項が基本で、
レートの偏差の積分値I項で結果のオフセット除去を行い、
素早い角度変化の防止には、レートのP項で維持してるようですね。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
もしかしたら、CleanFlightにも似たようなことがあって、
マトモに飛ばなかったのかもですね。
弄ってみた記憶があるので、可能性は低いですが。
−−＋＋＋＋＋＋＋
飛行試験の動画を〜…
2017-04-08 11:37:02
と思い、上昇させようとしてみるに、
前回から何も弄っていないのに、
イキナリ、ピッチ方向の激しい振動が出ました。
(慣性モーメントの高いピッチ方向というのがナゾ。)
原因を考えると、天気ですかね〜？
前回調整時より気圧が異常に低い？と思われ、
そのため、ローター回転数が上昇。
操作に機敏になる感じでしょうか？？？？
でも、そんなことあったら、上昇したら高度が上がり気圧下がるわけですし…、
(気圧が低いと操舵も鈍くなり相殺されるでしょうし…)
ま、地面効果がある状態のときのみですけど。
ピッチを上げて、
スタビライズのPを下げて、レートのPもちょっとだけ下げて抑えましたが、
振動は、地面につんのめる(ぶつかる)と励起されます。
スタビライズなPゲインは、
機体を傾けても、常にスワッシュォプレートが水平になるような程度になっております。＜リンケージの程度によるので、明確な理由にはならないです。
https://www.youtube.com/watch?v=RHb0qZ0hKLU
一応、FullHD動画です。
あと、良く見ると、FCUが3mmから4mmの振幅で激しく横振動してました。
除振台のおかげで大きく振動してる感じです…。
ヘリのローターヘッドの取り付けガタでバランスが崩れてるのもありそうですが。、
地面効果とは、自分が起こした乱流で姿勢が乱れるのもアルです。
舵が穏やかなので、もうちょっとD/R(デュアルレート)を上げてエクスポネンシャルを下げてもイイかも。
そうそう、トリム調整はしないで飛ばしております故、
センターがズレたままでやっています。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
・ピッチの振動は、「D値」を少々上げるかも検討しなくてはですね。
・Imaxも上げておいた方が良いかも。
・PID制御値は「スタンダードパラメーター」でも合わせられるので、
他の画面で制限されてる範囲を突破できれば、有効かなー、と思います。
・ちゃんとした除振には、ローターヘッドの取り付けガタをどうにかしなければ。
・だんだん悪化してるので、ダンパーのゴムの劣化も懸念。
新しいゴムを注文。
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
APM系フライトコントローラーの設定の詰めとT-Rex450XLのフライバーレス化！！
2017-04-15 00:47:29
この前、T-Rex450XLにてFCU(フライトコントローラー)からの振動が激しいと書きましたが、
ロータヘッドの取り付けガタかと思い、締め付けてみたり。
除振台が余計に振動してるようで、テープで固定してみたりとか、
ダンパーがへたってるとか考えて交換してみたりしたら、ローターグリップなフェザリングシャフトのスラスト方向へのガタは増えるし…、
とにかく、それらは原因の一部のようではありましたが、
根本解決にはならず…、
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
とにかく、スタビレス機に改造しました。
これが大変で、
まず、スタビレスT-Rex互換のTAROTのヘッド付属のメインマストでは、短かすぎてメインローターで、FCUを叩くレベル。
そこで、スタビ機の標準のメインマストに交換、、してみると、
可動域上、ピッチが高く出来ない状態に。
そこで、
エルゴ50で使ってた、JR製の長めのジョイントリンクを流用することにしました。
メカメカしいイメージからスッキリしたのが残念にも思いますが…ｗ、
あと、ラダーサーボがローターに叩かれかねないので左右逆の位置に付け替えました。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
で、
スタビレス機なので、ローターのピッチ合わせは独特かなーと思いましたが、
まず、
メインローターのピッチは、
ローターグリップをローターがスムーズに動く限界まで締め付け。
スワッシュプレートとピッチゲージが平行になるようにしたり、
グリップに小さな水準器を載せてスワッシュプレートを動かさずに反対側のローターを同じ回転位置に回してきて同じ水準値にするという感じで追い込みました。
まだ、トラッキングは見てないですが、多分、いいセン行ってると思います。
ただ、このヘッドは弄ってみた感触では、ダンパーがないような気がします。
で、飛行。
ダイレクトなリンケージの制御になったためか、
…ものすごく激しく振動する…。
そのうち、モーターを回さずほっといても、小さな外乱の振動を感知して励起しサーボが動きヘリが勝手に揺れ出す始末。
全てのPパラメタを限界まで下げて、Dを最大にしてもダメ。
これじゃあ、どうやってもセッティングなんて出るわけもない。
困ってたのですが、
ダメ元で、残っていた「FF」というパラメタ。これを最小の1にしてみたら大幅に改善しました。
FFはどうやら、センサーの振動の周波数フィルターのようです。
どうも、細かい速い振動を大きく受け取っていたらしいです。
詳細なとこを見て見るに、
センサーからのLPFのカットオフが1Hzということらしいので、
もうちょっと大きい方がよさそう。
これで、飛行すると、
空中で、スティック固定で、ほぼ、完全静止できるようになりました。
完全静止まで出来るとは、革命的だと思います。
成果として改良した飛行の状態の違いを示す感じの動画です。
一応、FullHD動画です。
更に良くするとしたら、今でも高速なサーボを使ってますが、
もっと、超高速なサーボを電圧高めで使うのもフィルタに対して効果があると思います。
逆に、遅いと良いこともアルかも知れないですが…、
制御の基本としては、高速で高トルクなのが望ましいですね。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
追記＞発振はD項が大きすぎると強くなります。
普通逆なのですが、
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
フライトコントローラーとサーボと制御の関係と実際のテスト？
2017-04-16 17:55:00
前回、
モーターを回さなくっても、ちょっと軽いショックを与えると、
ジャイロ(機体)の振動からサーボ制御が発生して、
勝手に固有振動を励起する。
という現象が起こり、
センサーからのDATAを周波数フィルタ(LPF)らしきモノで緩和させましたね。
そこで、フライトコントローラー(FCU)の制御回路に対し、
サーボの特性は、とても重要な気がしました。
前に、回路が焼けにくくて良いと書きました、「HKSCM9-6」という白いサーボ、
$2.99と、とても安く。
ハイニュートラルな高精度、高速、高トルク。
スワッシュ用、テール用どちらもOKという評判なのですが、
450ヘリに使う人も多く、評価もとても高いです。
(劣るとすれば、唯一、ギヤがプラであると言うことくらいですが、これはクラッシュしたときレベルでの耐久性くらいですね。
前に書いた通り、ギヤ比が低くソコへの負担より、モーターが逆転というファクターが大きいです。
金属ギヤのは、$4.28な「HK15178B」が近い性能のようです。)
でも、
HKSCM9-6に付け替えて、はじめから気になってたのですが、
気のせいだ、とか、諦める。と思うことにして、見過ごしかけてました現象があります。
それは、目に見えて速くなる予定のハズが、
目で見てみるに、スペックと裏腹に、結構遅い(遅れる)感じのイメージがしましたからです。
サーボの速度は、電圧に結構影響します。
モノによっては、4.8Vと6.0Vでは、1.5倍位速度が違うモノもあるようです。
だから、そのせいかも？と思っておりました。
で、その差を考えて見るに、
前に使っていた古いE-MAXアナログサーボ「ES08A」の方がスペックは約三割以上遅いのですが、HKSCM9-6より結構速く見えている。
よく比べて見ると、(無負荷で)回転速度自体はHKSCM9-6の方が速い。が、レスポンスとしては、出遅れる感じ？
スティック操作からの回転の変化にラグ(遅れ)がアル感じ？
速すぎると遅れが目立つというのもありますが、やっぱそれ以上に遅れる感じ。
デジタル演算故の遅れ？それともまさか加速の差？
何らかのアクセルとブレーキ的な加減速の質の違い？
比例制御的な係数も違うようで、負荷を繋ぐと更に差が感じられる気がします。。
トルクのスペックはES08Aの方が僅かに低いのですが、体感的にはかなり強い感じ。
多分、サーボが連続で耐えられるトルクの最大定格出力の表示のようです。
で、
主に、この「遅れ」のせいで、機体制御系が激しく振動するのではないか？と思いました。
よく、
3軸ジャイロを積んだスタビレスシステムとサーボの相性があるとはレビューで見かけた記憶があります。
ジッターが出るなんてレビューも見かけたような気がありますし。
ジャイロからの電子制御回路を有するヘリには、
そのサーボとの相性が強くあるようです。
FCUの演算速度にしても、サーボの応答にしても、反射神経の遅れが、フィードバックのある制御系には不味いコトは確かです。
無難となると、赤いラインのアルミケースに入ったような、
ハイスペックでお高い高級サーボなのでしょうけど。
高すぎに感じるですね。
もちろん、信頼性の薄い結果を呼ぶサーボを積めば、
FCUの性能が出せず損をしていて、更に、機体を破損する可能性もあるので、
実は、一番お高くつく結果を呼び起こす原因にもなります。
で、困るのが、
どんなのが良いのか答えが出ず、迷ってたりします。
やっぱ、E-MAXのデジタルでメタルギヤなスワッシュ用「ES09MD」あたりが無難そうですが、
一個1000円近いので、T-Rex450XLのエルロンエレベーター用限定には良いとしても、他のCCPMな機体まで全てとなると、かなりの…、
それとも、制御が常識のテール向けで、ハイニュートラルなサーボが良いかも？？
思うのですが、
ラジコン雑誌は買ってないのですが、そんなネタも既にありそうですね。
今は、話題も、ドローン、FPV、ネットや中華製品などで世界ががらりと変わってそうです。
エンジン機なんて、とっても少なくなってそうですね。
追記＞
ES09MDは、ハイレスポンスで、ジッターも出にくいとか、
悪いレビューがないのでコレを5個注文してみました。
…届くのは来月かもですが。
(在庫の問題なのか、カリフォルニアから…、)
追記02＞
二つのサーボを2出力のサーボテスターに繋いで比べました。
電源は、一応、5.0Vのスイッチング電源です。
結果は、
大きな角度だと、この二つにさほど差を感じませんので迷いましたが、
小さな角度を、瞬間的に変異させると、
ES08Aより、HKSCM9-6の方が、かなり遅いという感じです。
比例制御の係数の違いでしょうかね？？
つまり、出だしが遅いという可能性はあるですね。
ギヤ比も違うので、オーバーシュートを考えると比例係数の設計が違う可能性はあるかもですが、
HKSCM9-6は、小刻みな動きは遅くなるという結果になりますね。
遅れの時定数によっては、逆位相になった場合、振幅が強くなりますから、
電子回路で言う、OP-AMPは、容量性負荷に弱いのと近いイメージです。
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マイクロヘリV911ProV2を試す。
2017-04-21 08:29:27
(http://ameblo.jp/eruna-captor/entry-12267551706.html)
手前のが、ProV2です。
V911ProV2は、
V911-1の後継機バージョンなのですが、
3軸ジャイロで更に安定すると言うことらしいです。
送信機は、純正は購入しなかったのですが、
9Xに標準でくっついてる送信モジュールや、
Banggoodの4in1というモジュールなら、扱えます。
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APMとPX4の違いや配線
2017-04-22 03:18:27
ArduPilot系にて、β版のFWに書き換えるにはMissonPlannerのFW画面上でCTRL+Qを押すと切り替わるのですが、
FWのアップデートは、前のパラメターなどのデータを反映するので、大幅な変更がある場合、エラーの原因になるようです。
なので、全く別の構成のFWにアップデートして全てを消すようにした方が無難のようです。
また、モトの安定版に戻す場合も、同じです。
設定ソフトのMissonPlannerというソフトのβ版も似たようなモノかもですが…。
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MissionPlannerが使えるAPMとPX4。
6000円位のPX4よりAPMは2000円位なので安いです。
両方とも、シングルローターが扱えることは変わりません。
あと、MissionPlanner上で、
APMとPX4では、設定項目が若干違い、
APMでは、FFパラメタがなかったり、
ソフトでピッチカーブを設定できないようです。
で、
QGroundControlという設定ソフトでは、
ArduPilotに対しPX4Proという別のFWを設定できるのですが、←PX4用
サーボの配置とか反転、フライバーレスとか、細かい設定ができないようです。
ArduPilotより、PX4ProのFWの方が
高等で、演算速度も速いようですが、＜APMは枯れた技術とか言われてましたが？
残念ながら、シングルローターは、今はまだ無理のようです。
でも、横滑りに反応する項とかもありそうで…、
ってか、
何でもマルチなクワッド優先の世の中ですよね。
ただ、QGroundControlは、APM系FWも扱えますし、
設定パラメタやキャリブレーション設定をファイル保存できます。＜パラメタ設定項目のトコにあります。
ついでに、
ArduCopterV3.4.6にはエラーがあると警告が出てきます。
安定版なのに、まあ、結構アルのは目に見えてましたね。
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オートチューニングについては、
希望の特性というのが個人個人であるのと、
また、
昔、温調器の解析を行っていたとき、オートチューニングは結構バカでした。
今は、マシかもですが…、
ということと、
使用するのに、かなり広い場所じゃないと安心できない。
ヘリの上下動のコントロールは、反応の早いピッチ制御でして、
緩やかに反応するスロットルは、回転維持がメインのようですね。
まあ、トルク変化だけなら良いのですが、回転数変化となると時間がかかりますから。
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ころで、
APMへの入力接続は、デフォルト設定だと、
12345678が
AETR･･･Pに対応するようです。或いはAEPR・・・T？
Pはピッチ、Tはスロットルに分類されます。
出力は、
(サーボ1)(サーボ2)(サーボ3)R･･･T
となるようですね。←PX4も同じ。
サーボとはスワッシュサーボです。
Tは8ｃｈに定義されてます。
以上、仕方なく、自分で弄ってみてピンアサインを探ったという…。
追記＞
マルチコプターなサイトでは、
AETR…と固定になってるので注意が必要かもです。＜TとPの区別と設定による。
PX4とAPMで、chに関する、意味合いが違う部分があるような部分も。
追記02＞
あと、AruduPilot系は、なぜだか、
サーボがジリジリとジッタのように動き、消費電流が大きく焼けそうに熱くなったりします。
しかも、PX4では、ラダーのトラベルアジャストが設定できないので、
これも、サーボ破損の原因になります。
よって、そういうのに強いサーボが望ましいようです。
あとは、HKSCM9-6で問題となったので、出だしの速いサーボですね。
追記03＞
PX4と違い、APMは古いハードなので、入るFWも古い故、ちょっと違うようですね。
それは、次回に。
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PX4(PixHawk)のシングルローターヘリの設定。
2017-04-26 20:13:56
前回の取り扱いの感じから、
どうやら、Heli(ArduCopter3.4.6)において、
APM用とPixHawk用とは、かなり違う性質のハードだと判明したので、
PixHawkに限って書きます。
扱うモードはスタビライズモードです。
スタビライズモードでも、
スタビライズとレート制御の項が混在して有り、
スタビライズ(角度制御)のPを大きく、こちらが優先。
レート(角速度制御)のPはそれなりに。
一般的に、
スタビライズ(角度センサー)からの振動は振り子のようにゆらゆらとゆっくりで、
レート(角速度センサー)からの振動は、かなり速い振動だと思われます。
レートのIを大きめに取ることも可能な場合がある。
(スタビライズのオフセットにも効いてるので。)
とはいえ、大き過ぎは良くないときも。
大きいと、蛇行したり、トリムズレとは思えないほど片方へヘバリ付こうとするような、
「妙な挙動」になるようです。
激しい発振現象なのですが、
D項が大きすぎるのも原因でした。
本来、D項はその逆の性質を持ってるはずなのですが…。
ArduCopter特有の特性なので注意です。
あと、
発振については、「Lead」と言うパラメタも有効なようです。
制御の時間を、早めるパラメタのようです。
説明訳[原因：機体の現在の角度を現在の角速度に基づいていくらかの時間だけ先行させるための出力。
サーボが反応してもオーバーシュートしないようになるまで増やしてください。 パンの安定化を有効にします。]
これを弄ってみると、それなりに違うようにも感じますが、派手な変化はないです。
もしかすると、最大｢0.2｣とあるのはあらかた0.2Sec/60°のサーボに適用されるのかもですね。
センサーからの情報の周波数フィルター(LPF)でと思われる「FF」はそれなりに。←カットオフ周波数は高い方がが望ましいけど
(スタビライズ用としましたが、アクロ用の場合もこの設定のレートのみを使うのではないかと思われるので、アクロも使う時はちょっと注意かもですね。)
最大傾斜角も33°に設定。
ここらのパラメタは、APMでは殆ど設定できません。
APMの場合、ArduCopterが3.2.1までしか有効ではないのが原因かも。
また、MissonPlannerにて、
パラメタの数値が妙に制限されてしまった場合、
QGroundControlで設定してやることが出来ることも。←面倒ですが。
450XLでは、ひどい振動は抑えられました。
が、依然FFを1Hzにしないと、暴れ気味の感じがします。
が、最終的には、15Hz以上に設定したいです。
(原因：レートのP値が高そうなのもありますが、サーボが原因の一つだと思われます。)
改善したとはいえ、
250サイズの機体では未だ飛行できないほどの機体の振動が出る状態です。
サーボとジャイロ制御の相性とか、
ジャイロの固定が悪いとか、ありそうです。
サーボとその電源を変え、ジャイロの固定方法も工夫する必要性が…。
E010が安定してるのに、
他のフライトコントローラーが尽く安定しないのには、
少々ウンザリしますね。
まあ、ArduCopterなサイトの解説の例では、
全体の数値が小さいバランスのようですが、
シングルローターは、ある程度、FF等を下げられるとも感じ。
ガチガチの制御に近い感じに、とも考えたりしてます。
追記＞
Arducopterは、デジタルサーボを強く推奨するとあり、
和訳すると、「デジタルサーボは、アナログサーボよりも小さな入力変化に対してはるかに速く応答します。この効果は、60°掃引のために測定されたサーボの指定された通過速度を超えている。2つのサーボ、アナログとデジタルの両方が同じ指定された通過時間（例えば：0.20秒/ 60°）を持ち、両方が5度だけ動くよう要求された場合、デジタルサーボはアナログより速く動くでしょう。これは、ACがヘリコプターをどれくらいうまくコントロールできるかにも影響します。」
「より速いサーボでは、Rate Pをチューニングし、振動なしでより良いコントロールを得ることができると期待しています。」
という感じで、
今の状況での、搭載してるデジタルサーボと、手持ちのアナログサーボの比較と逆な構図になってますが、
肝の部分が、初期速度が遅れるため、
「小さい角度が遅い」
という欠点を論点にしていたのは、妥当な判断だったようです。
あと、Leadの単位の予想を追記しておきました。
もしかしたらですが、
サーボの、秒/60度なのではないかと思いました。←Sec/60deg
もちろん、リンケージによるのですが、目安的に妥当な気も。
(位相の周期の速度が角度によって違うので60°とは限らないですが、オーダーの目安的に。)
追記02＞
ピッチ、ロールにて、
振動は、P値が大きく関わってますが、
レートのP値のPCでの設定が大変手間、且つ、その範囲に制限を食らっているので、
PX4のch6入力にプロポのポテンショツマミを設定して、
飛ばしながら、設定を変更し、様子を見ることにします。
けど、サーボが届いてからですね。
続く
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ArduCopterのPID値、調整方法？(シングルローター)
2017-04-28 01:35:15
続き
設定方法を模索。
まず、
「加速度センサー」から演算して出した角度情報による制御に関するのを「スタビの項」。
「角速度センサー」からの制御にかんするのを、「レートの項」。
として表しています。
ピッチ、ロールにて、
振動は、P値が大きく関わってますが、
[レートなP値]のPCでの設定が大変手間、且つ、その範囲は小さすぎて制限を食らっているので、←ココが解せない！！。
PX4のch6入力にプロポのポテンショツマミを設定して、
飛ばしながら、設定を変更し、様子を見ることにします。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
センサーからの情報のLPFと思われる「FF」は、現在1Hz状態です。
20Hz以上が望ましいです。
が、
40Hz当たりが限界のようです。
おそらく、ローター回転数からくる振動が通常50Hzから、ということでしょうね。
このFFという値は、「高すぎる[レートのP項]」故の振動を抑えないと、マトモに設定ができません。
それでも、なるべく高く[レートのP項]を設定したいわけで、それには、D項や、サーボの速度が影響します。
けど、
そのなかでも、現在、サーボの速度(特に小角度？)の遅れの影響も大きく受けてるようなので。
対策として、新しいサーボが届いてから、ですね。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
サーボ速度による遅れに対しては、「Lead」という
「時間的に先行した位相」の制御が行える項があります。
オーバーシュート等にも効能があります。
単位は、サーボの動作に関する部分が濃厚だと思いますので、
時間のようですが、
位相などだと、周期や振幅によってそれが変動するようなモノかも？
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
「I値」の解説。
角速度を「I項」により時間積分すると角度情報になります。
外乱や操作制御で生じたオフセットな誤差を、時間積分による平均値からのズレを読みとり、フィードバックすることで補正する項です。
前にも書いた通り、完全積分は不可能で、区間積分的要素になります。
デジタイズ時のエイリアスな誤差が積み重なるコトもあると思われ、
積分は、100mSecで2％リークさせてるそうです。(←アナログ積分回路のコンデンサーからの電荷のリークと捉えると想像しやすいかも？)
問題は、Iが大きすぎると、蛇行したり、据え置いてる状態でだんだん一方向に張り付くような意に沿わない奇妙な動作があると思われます。
特に、ヘリを地上に置いたまま暫く放置すると、ヘリは水平なのに、だんだんスワッシュプレートが傾いてきます。
Imaxというのは、補正に制限をかけてると思われるパラメタですね。
以前、[スタビのP項]の存在によって生ずるI項のキャパシティ増加を書きましたが、
スタビ項(加速度センサー)によって発生する誤差の補正に役立つかもですが、
そもそも、スタビの角度情報出力に時間で変化するオフセットは殆ど存在しないような気もします。
あるなら、横滑り変化を読むような、進んだ制御機構に適用されるべきモノですね。
ArduCopterはインテリジェントと思える段階の進んだ制御には達していないので当然、横滑りな変化を扱うことはないです。
最近のヘリの総合的な進化によって、制御誤差が少なくてすみ、I項は案外小さくてもOKだとか。
ダイレクトに角度を読む[スタビのP値]により、I項は小さく出来るようですが、
[スタビなP項]を多くすると、
水平に維持しようとする要素が強いですから、
風に弱くなるような気がします。
よって、屋内専用と屋外とでは若干違う重み配分の設定になりそうです。
あと、静止物との衝突を判断して、キャンセルする機構が欲しいですね。
じゃないと、制御が機体をさらに押しつける方向に働くので。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
とにかく、これから進めて行くにも、
サーボの到着と、
あとは、センサー系統の除振ですね。←250サイズ機
これが必要です。
あと、ESCのBECも5.5Vと高めに出せるモノを注文しており、
これによっても、サーボが幾分高速化出来ますが、
発送側の倉庫のトラブルとかで、未定です。
※なるべくかみ砕いて書くように加筆しました。
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
PX4(PixHawk)の450シングルローターヘリでの設定改！！
2017-04-30 12:28:44
機体は、T-Rex450XLにて。
主なる改善は、
・サーボの交換。
・数値入力できない小さな「レートのP値」をプロポのポテンショメーターツマミで微調整しながら追い込む。
です。
まずサーボ、
出だしが遅かったHKSCM9-6から、
EMAXのE09MDへサーボ交換しました。
肝心の出だしは、ちょっと速くなった感じがしますが、
全体としては、少し遅くなりました。
(更に、5.5VのBECで改善する予定。)
FCU出力のトラベルアジャストが設定できないようなので、
そういう意味でも壊れにくいサーボ。
という要素も必要です。
で、
次にP値。
PX4を追い込もうとするに、
どうもローター回転数からピッチが低めでアルという感じで、
ソレが原因で振動が出て、セッティングが出づらいようで、
ピッチを高めに上げました。
で、まずは、こんな感じに。
でもって、
Pは、0．25と低め、
FFは8Hz
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
気がついたのが、Leadを0.2と高く設定したままでした。
そこで、Leadを0.075に下げて、再度設定に挑戦。
Pを0.37と結構高めに持って行けました。
今度は高めだった、ローターピッチの数値もほんの僅か下げました。
回転数が若干上がりましたが、余裕がある状態です。
(PX4は、上下動は、制御なので、回転上昇によってこのような振動も出ます。
ホントは、ガバナーモードを使ってキッチリ回転数管理をしてやるべきな要素ですが、まあ…、)
FFは8Hzですが、8〜10Hzに本質的に固有振動を持っているようなので、
Pをなるべく高い数値にするには、FFを下げるべきだと思いまして、
また、
シングルローターなこともあり、この程度なら、低めでも良いかと…。
(マルチコプターなどはガバナーも扱えないですね。)
とはいえ、かなり改善したことは確かです。
気になったのはD値の存在ですね。
高すぎると、逆に細かく速い振動が出る傾向という妙な…
なので、ほどほどな数値に、
一応、実用的な数値になったと思います。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
課題は、
新しいESC＋BEC(5.5V)、
ガバナーモードによる回転数制御←若干低め
ローターのトラッキングもあまり詰めてないです。
加速度ゲージのキャリブレーションのズレの修正
あと、250サイズの機体で上手くいくか？←前例は無い？？
こちらは、FCUの固定法も課題。
適正ローター回転数も調べねば。
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
除振なソルボセインとハネナイト
2017-05-05 01:13:56
シングルローターの450機はダンパーの付いた専用の除振台を付けてるのですが、
250機やマイクロクワッドは、発泡ゴムテープを低面積で接合してるだけです。
もっと厚くて、面積も下げたいですが、イロイロ事情があります。
で、効率の良さそうな素材を〜、
「ソルボセイン」。
エーテル系ポリウレタン
振動に対し、水のような反応。
水もゴムも高周波は…、
でも、500Hzまでのグラフを見るにソルボセインは案外高周波を伝えない？
逆に、20Hzとか低周波が一般ゴムより伝わりやすい感じ。
よって、振動の速いマルチコプターなんかに向いてるかも。
「ハネナイト」は低反発(ダンパーが強い)らしいけど、一般のゴムの十倍吸収する？らしい。
ソルボセインよりショック吸収は良いようで。
ゴムの粘性とか関係してるかも？
しかし、フライトコントローラー自体が軽いのでダンピングは容易ではないかも。
どちらが良いのやら。
つまり、
震源に衝撃が反発として戻ってくるか？
振動を裏側へ伝搬しないか？
の違いのような感じがします。
まあ、衝撃を与える物体にとっては、反発するもイキナリ止まるのも衝撃が大きいので、
止まる行程が大きいのが良い感じがします。
両者、そのままでは密度が高いですね。
構造が発泡な状態ならば、高周波も期待できそう。
緩衝材自体が軽くなるので、重さを気にするマイクロ機に向いてるかも。
速い振動は、フェルトとかはどうかなー、と思ったり。
基本的には、比例バネ、減衰項で成り立っており、
PID制御と運動方程式が同じです。
オーディオ用インシュレーターの素材としては、
PC雑誌のオーディオ記事やネットで、これらは、「音が死ぬ」とか書いてあったけど。
結論から言うと、論理だってないナンセンスな判断材料ですね。
考察は最後あたりに。
で、この二つの素材のどちらを使うか？ということで
手、の上にその防振の物質を乗っけて、上から叩いたり振動を与えてみるのが一番感覚的に判りやすい気もして、
そうやってみるに、ソルボセインの方が伝わってこない感じがしました。
なので、ソルボセインを選択。
飛行機で、主翼など、殆どの共振周波数は、エンジンの回転数より下に設計します。
音楽な音作りで、下の周波数の音は、上に害を及ぼす(汚す)が、
上の周波数が下の邪魔をすることは無いというコトは聞いてても、スペクトル解析で見てもありえず、
高調波というコトで同じですね。
あとで、見た、ArduCopterの説明には、
Oリングを横弾性的に使うサスペンションや、
今回450機に使っている、チューブ状のゴム(ダンパーボール)を四隅に付ける、よく見られる方法が究極とされてました。
昔、レーザー干渉計による光学的距離の測定には、一波長の1/1000のオーダーの距離の振動が測定に表れてしまうため、
重い台をエアサスペンションによる三点支持するコトにしてました。
これは振動は殆ど伝わらなかったのでかなりの性能ですが、音の空気の疎密波が、光学的距離に直接影響が出るくらいでした。
ただ、
これだけだと高さの位置の精密な維持が難しく、
ソルボセインを面積は小さめにして、多く重ねて行程を多めにとって、
間に重りを挟んで、周波数の違う連成振動にしたりしたモノで補助的支持をしてました。
やっぱ、若干の振動は伝えますが、我慢出来るレベルに面積などを調節してました。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
オーディオにて、
スピーカーを宙に浮かすのを目標として、
高周波に向いてない意外、スピーカー自体の音は変えるようなファクターはないし、
振動が伝搬しないのが目的なモノだから、下からの伝搬して出た音は少なくなって良い。
よって、非科学的な意見ですね。
多分、除振、制振、というイメージから音を妨げるというオカルト的なイメージが生まれたか、
単に、自分のオーディオシステムと個人的な聴覚の好みが一致しなかったか？ですね。
(そもそも、ホールや、楽器自体、響くものが多いもので。
音楽鑑賞の観点では、残響や、部屋のモノが振動しても、聴覚上必ず悪い印象に聞こえる。という判別も迷信なので。)
点接触のインシュレーターって、
点接点の受け側が、同一ヤング率の場合にバネ係数が低くなると言う原理ですよね。
しかし、受け側が損傷したりしかねないし、ソレを嫌って硬いモノだったらあまり意味ないし。
五円玉とビー玉やパチンコ玉でしょうか？
追記？＞
ハネナイトは、ただ衝撃を吸収するので、
振動する物質を止めるような効果は”ある程度”あるという以外は、
除振台に使用するは的外れだと思います。
あたった、ボールが下の受け皿に落ちるとかそんな用途ぐらいしか無い気もします。
ソルボセインは、遮蔽やショック吸収特性がグラフになってるので、
裏側に振動を伝えないと言う性質をF特グラフにして明記しています。
よって、ソルボセインは、振動のシールドに効果あるという感じです。
まあ、どちらも、ダンピング項が大きくなくては出来ない特性ですね。
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
http://ameblo.jp/eruna-captor/entry-12266941588.html
にて制作の↓
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
PX4でT-Rex250サイズ互換ヘリを安定化!!
2017-05-17 00:32:39
250サイズのシングルローター機にて、PX4マイクロ仕様。
(ArduCopterなサイトには450以上しか例が無いようなことが書いてある。)
とりあえず、
PX4にてマトモに浮いてある程度ホバリング維持が出来る程度に出来ました。
飛行前のスワッシュプレートの状態の確認、
浮かすときは、ローター回転面が傾いてないかを見ながら浮かす感じ。
課題は、
上下動制御が強すぎ、浮き沈みする。
ホバリング中だんだんモーター回転が速くなる。
多分、電流消費が大きい。(通常の倍近い？)
だんだん右にドリフト(数十秒で舵を左めいっぱいまで。)⇒I項増量で緩和
加速度ゲージのキャリブレーションのズレも影響ある？
FCUのちゃんとした防振。
---------------------------------------------------
途中、FCUの高度?制御が強すぎて意に沿わない上昇をしたので、あわててハードランディングさせたらズバンという爆発のような音、
ショックでのメインロータースワッシュ間のリンケージの脱落していました。
またはめて戻そうとするに、樹脂が割れてガバガバになってて再度使えるモノではない。
もともと、はめやすく加工されてたのでそれもあって外れたのかも。
とにかく、実験中断です。
で、
この小さい3.5mmのボールジョイント(ボールリンクとか呼ばれるモノ)部分のリペアが問題。＜つながる相手はボールエンドとか。
シャフト側の太さも合致するモノ…。
となると、純正しかない？
250機の部品を売るショップは少ない。
Aircraft
スーパーラジコン
Alignのショップ
くらい。
で、在庫があったAircraftに注文。
届いたジョイントは、見て見ると、Align純正の方が、
材質は強度が高く粘りがアリ割れるような性質ではなさそう、加工精度も段違いに高い。
---------------------------------------------------
あと、ミニクワッド用にもう一つPX4マイクロを注文しようと思ったのですが、
在庫が無く、入る予定もなさそうなので、
「PixRacer」を注文したところ、アルミケースのようで結構重いので、、
この250ヘリに使うことにしました。
配線のやり直しです。
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
PixRacer＋T-Rex250互換品!!
2017-05-19 10:30:17
PixRacerは、アルミケースで高級感がありますが、
コンパクトな割に重くなっております。30g弱
ローターバランスはイマイチのようですが、トラッキングはリンケージ寸法とピッチゲージだけでばっちり合ってました
前回の
左に行こうとするのはリンケージ長さがずれてた要素が強いようです。
配線は、これまでのPX4とちょっと違ってて、
USBか電源モジュール？を付けないと、ARM信号が出ないようになってます。
例えば、BECから出力とRXや何かと橋渡ししてもARMが有効になりません。
RCって、GNDラインの電流の流れ方とか、結構無視されてるのでノイズには注意だったですが、
これは、内部回路と、サーボへの給電が違うだけでは無いという感じです。
でも、電源モジュールで更に重くなるのが…ですね。
レートのP値を19まで下げました。
コンパスの異常がしょっちゅう出るので、
ARMチェック項目のコンパスは外しておいてるです。
コレとは別に、何かがバグってキャリブレーションまで狂ってきますと厄介なようです。
ウィザードのチェック項目ではコンパスのキャリブレーションをしたことにはなってるのですが、
実際にエラーが出ててて、ARMチェックを外してもARM出来ず。
キャリブレーションしようにも測定ポイントがプロットされず
キャリブレーションが全く進行せず上手くいかないことがありました
結局、別FWで上書きしてみたり(意味ない？)QGroundのキャリブレーションを使ってみたりしてなんとか上手くいきました。
(上手くいった理由もハッキリせず？)
PixRacerは、出力がCh6までなので、←基本的にマルチコプター向け？
スロットル出力をCh6或いはCh5に設定します。
250サイズ機で感じたのは、
ローター回転数が一番むずい
ガバナーモードはスタビライズとアクロモード以外強く推奨とあるだが、
まず、低めに設定できる適正ローター回転数がわからないが、
マニュアル参考ではピッチが優先のようだが、450と250では変わらない
表を参考にすると、450より怖い回転になりそう。
よってピッチ高めで穏やかにしますが、どこまでOkなのか？
しかも、450より機敏で不安定な印象。
室内FPVなら、大きめの体育館が必要そう。
重さ、450g程度。
330gが標準ですが、3D飛行は行わないので…、
ローターの長さがもうちょっとあれば、自然に穏やかになりそう。
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
世界最小クラスなクワッドCX10
2017-06-03 14:37:41
到着しました。
青いヤツで1380円だったような。
E010がでかく見えますね。
マルチプロトコルモジュールにCX10は既にあります故。
付属のコントローラーでは無く、
9XRとか9Xなプロポで飛ばしてみました。
印象は、
E010より安定していて飛ばしやすいです。
これは驚きですね。
特に、上下動が安定してます。
ラダーは、鈍感なようです。
次に、
前回つくった9X＋操縦桿なモノで飛ばしてみました。
ちょいと機敏ですが、
扱いづらい上下動とラダーが安定してるので随分とラクです。
これで、普通にFPVゴーグルが扱えれば…、←スマホなWifiはあるようです。
プロペラガードや替えのプロペラも注文してみました。
電池は最近送料が付くようになってしまったので、諦めました。
ただ、電池は筐体の中に入ってるので、交換はかなり面倒です。
ブラシモーターですし、耐久性も考えて、もう一機注文しました。
飛ばしまくるとしたら、
充電器を良いのにして、2C充電。←満充電にしないモード。
機体は、5機ぐらいそろえてもイイかも。
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
TinyWhoopをお好みのパーツで組み立てようと
衝撃に一番強そうなE010のフレームとペラにF3なFCUなど。
超小型カメラ＋マウント
59000rpmφ6mmモーター
マウントはアルので載せます。
でも、カメラとそのガードが未だ余ってないですので…。
古い設定ソフトCleanFlightに対するファームウェアなので、BetaFlightに書き換える。
まず、ジャンパをハンダのブリッジで一時的にショートして、書き換えをするのですが、
今のWinのDFUドライバがBetaFlightで使えないことを突き止めるのに時間がかかりました。
よって、DFUな書き換えソフトを別に調達。
hexをDfuFileMgrで、dfuファイルに変換してからそれをDfuSeで書き込む。
PID制御の各パラメータ値は、デフォルトのままでさほど大きな問題なし。
しかし、このスペックのこの組み合わせに近い完成品がE010の派生のE010Sとして売られていたようですｗ。
ただ、基板レイアウトが違うので、判らないので、そっちも注文してみましたが、標準配送なので到着は遅いと思います。
エルロン、エレベーターは、機敏すぎるので、50%にD/Rを下げる。
目視で、ジョイスティックで飛ばすのは結構ラク。
モーターをARMすると、アイドル回転になるのが、やや煩わしい。
E010の方が軽く飛ぶし、安定しているのは問題。
この問題、
機体は結構軽いのにモーターが熱いのが気になります。
細かく素早い変な制御が電気を無駄遣いしてるとか？？？
除振やPIDだけじゃないかも。
AMPの強さ？かモーターの問題？
放電が進むと、強いオフセットが出てくるようでまっすぐ飛ばない。
やっぱ、ハズレモーターが混ざってるのかな？
あと、コンパスが無いからなのか、モーター制御の反トルクらしきモノでヨー軸方向が若干動きます。
後述のdustX58もコンパスが無いですが、このようなことは無いです。
ヨー軸のPとIを5下げたら改善しました。
やっぱ、
モーターのブラシのコンディションが整うまで
時間がかかる。
そういうモーターなのかも。
これで、ヨー軸の設定も戻せそうかも？
あと、バッテリーが減ると横へぶっ飛ぶのは、
プロペラが一つ曲がってたのと、
フェイルセーフの設定を変えてみたら、結構改善した気がします。
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dustX58
左のヤツ。
超小型でFPV仕様なのに、軽量でブラシレスモーターというのがウリ。
バインディング手順にとても苦労。
プロポのマルチプロトコルモジュールはFrSkyのDに設定、
機体のバインディングボタンを押しながら機体の電源ON⇒プロポの電源on⇒バインディングボタンを放す⇒機体の電源を切る。
機体の電源を入れる。⇒プロポの電源をonで確認
古い9Xなどでは動かないとあるが、マルチプロトコルモジュールなら、それが動くようにプロポのFWを更新して設定すればちゃんと動きます。
バッテリーが取り付け辛く、足が無いので最初斜めに浮くので、一気に上げる。
バッテリーの加熱が気になる。450ｍAh20C
安定は良い方。
ピッチロールはデフォルトのP値だと、若干震える。
あと、E010のダクトほど保護は強くないのも実感。
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E010SとかTinyWhoopとか、、、E010CやE010にカメラを載せたのと比べて
2017-07-15 11:35:13
テーマ：ラジコン
E010Sが来たのですが、
FCUのRXは、メジャーなFrskyにしたのですが、
DSMにした方が良かったです。
FWをCleanFlight2に書き換え、SBUSに設定するのにも苦労でしたが、
バインディング不可能でした。
というのもマルチプロトコルモジュールでは、
プロポのFWがOpenTXならどうにかなるかもですが、
そうじゃないので細かな設定が出来ない。
というのが原因です。
このFCUはSpracingF3なのですが、
このまえ作ったTinyWhoopは、
その上位のSpracingF3Evoですから、
結果は大体見えてます。
重くて、AMP回りの抵抗が大きいので、
上がらない機体です。
E010Sな製品は、
これを、大きくて放電能力の高い電池と59000rpmモーターで補っているかと思われますが、良いあんばいでは無いと思います。
(自分で設定したPID制御は公表されてるPIDよりまだロールとピッチのPが低い段階、他は同じくらいだったですが、あとで変えてきてもあまり変わらず。)
電流が大きくなるので、コネクタも変更になってます。
飛行感覚としては、
E010Cの59000rpmモーターに変えたのみでは、
スロットル中立以下でホバリングしますが、
これらのFCUでは、フルスロットルに近い状態になります。
当然モーターへの負担が大きく、しかも、短い時間しか飛ばない。
しかも、水平復帰モードでの安定性もあまり無い。
そして、
電池電圧が低下しきる前に、モーターのパワーのばらつきで、
斜めに飛ぶようになってくる。
アクロ(レート）モードならまだましに感じるかもですが…。
それだけ、無印のE010のFCUが優れてて、
しかもコンパスもアリなのす。。
難を言えば、モーター交換にコネクタが着いてないので、
半田付けが必要という位です。
なので、
素直に、E010Cを買うか、無印E010に極小カメラを付けた方がイイかと思いましたです。
まあ、
E010Cに59000rpmモーターとコネクタがついてて、
FCUに上下方向の安定モードが着いてれば、最高なのですよね。
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10/10/09
以前から書いてるように、
操縦で一番難しいのは高度調整。
この機体は、世界最小にもかかわらず高度計による制御が付いています。
日本だと高いようですが、
セールなのもアリ、RTFモデルがBanggoodで3200円程度。
で、その精度は、というと、
高度がほぼ固定と言ってイイのではないかと思います。
不安定な上下度は殆ど無いです。
なので、普段スティックはモード3で操縦してるのですが、
モード2でも操縦できます。
プロペラガードも付けられます。
で、WifiによるFPVがあり、
このため、RC専用のは使えないですが、スマホようのVRな入れ物を使えばOkです。
ただし、大抵この手のゴーグルは立体視用のため、サイドバイサイドになってるため、視界は広くないです。
フレネルレンズで作れればマシかも。
アプリは、まだ、iOSのみのようです。
スマホのエミュレーターがあれば、
PCモニタで飛ばせられると思い、それが一番自然なのかも。
あと、
今までのCX-10と違う通信プロトコルを使っているようで、
マルチプロトコルTxモジュールによって、普通のトランスミッタで動かすことは、まだできてないです。
設定を見つけさえすれば、できる可能性もあるかと思いますが、、、
よって操縦桿で操縦できない状態です。
というか、
E010に高度計を付けてほしいものですね。
これも、前から書いてるのですが…、
あと、前からやってたので重量オーバーっぽかったですが、
ヘッドトラッキングできる機体199g以下でバロメーターが付いてるとイイですね。
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http://clamp-cc.sakura.ne.jp/M-EMS.html
の下方に制御理論の実践を書いてみた。
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