Калибровка регуляторов. Калибровка квадрокоптера

Область применения этих летательных аппаратов в настоящее время значительно расширилась. Они стали необходимы везде – от осмотра катастроф в местности, куда невозможно добраться человеку, до использования их для съёмок различных развлечений. , благодаря имеющимся функциям (ГЛОНАСС, GPS), успешно применяются для получения фото- и видеосъёмок в чрезвычайных ситуациях в самых непредвиденных ракурсах.

Уже недалёк тот день, когда с помощью таких летательных аппаратов будет осуществляться доставка всевозможных видов груза. Большое значение для безаварийного их применения имеет своевременная калибровка квадрокоптера, которая так необходима для настройки различных полётных режимов.

Калибровка квадрокоптера на основных режимах полёта

Для того чтобы правильно произвести настройку квадрокоптера, надо знать основные режимы полёта:

• Stabilize. В этом режиме автопилот, без применения стиков сам убирает крен и тангаж и приводит квадрокоптер к горизонту.
• AltHold. Режим выдерживания высоты. Считывая показания барометра, дрон выдерживает заданную высоту, стиком газа её корректируют с начальными показателями.
• Acro. Если не трогать стики, тангаж и крен остаются неизменными, чтобы их выровнять нужно перемещать стики в противоположную сторону.
• Auto. По данным GPS перемещение по путевым точкам.
• Loiter. Режим зависания. Аппарат выдерживает заданные координаты и высоту.
• Position. Режим зависания с помощью газа.
• Guided. Перелёт в заданный waypoint и нахождение в этой точке.
• Circle. Сохраняя радиус, перемещение вокруг заданной точки.
• RTL. Режим возврата на точку старта с посадкой или зависанием на двухметровой высоте над этой точкой.
• OF Loiter. Используя OpticalFlowSensor, выполняется режим зависания с ещё большей точностью.
• Drift. Самолётный режим с выдерживанием заданного курса.
• Sport. При выполнении съёмки, высота выдерживается автоматически вместе с углом крена.
• Land. Выполнение посадки.

Теперь зная основные режимы полёта, вполне понятно для чего необходима тщательная калибровка квадрокоптера.

Калибровка квадрокоптера и регуляторов скорости моторов ESC

Калибровка летательных аппаратов включает в себя настройку аппаратуры управления, компаса, акселерометра и регуляторов оборотов. В этой статье более подробно рассмотрим калибровку регуляторов скорости двигателей ESC.

Полётные контроллеры регулируют обороты моторов, а электронные регуляторы задают скорость вращения двигателей. В зависимости от сигнала полётного контроллера, регуляторы скорости должны быть настроены так, чтобы определить уровень сигнала по крайним значениям ШИМ.

В зависимости от марки регуляторов производится и их калибровка. Для этого надо внимательно изучить документацию и только после этого приступать к настройке ESC.

Способ калибровки «всех сразу» применим практически ко всем регуляторам оборотов ESC, если настроить этим методом не удастся, необходимо сделать «поочерёдную калибровку моторов».

Калибровка квадрокоптера методом «все сразу»

Перед началом действий проверьте, что все пропеллеры сняты, отсутствует подключение АРМ и компьютера проводом USB и аккумулятор не подсоединён.

• Поставьте стик газа вверх до упора и включите пульт управления.
• Подсоедините батарею, светодиоды начинают мигать АРМ сообщает о готовности.
• Выключите аккумулятор Lipo и вновь подсоедините.
• Начинают поочерёдно зажигаться красный и синий светодиоды — это запущен режим калибровки.
• После музыкального тона сигнала, количеством раз равным числу банок в вашем Lipo и потом ещё двух раз переведите стик газа в нижнее крайнее положение.
• Продолжительный сигнал указывает, что минимум газа определён и режим калибровки заканчивается. Увеличьте газ, проверьте вращение двигателей, двигая стики газа туда и обратно.
• Поставьте стик газа до упора вниз и отсоедините аккумулятор.

Калибровка квадрокоптера методом «поочерёдной настройки ESC»

• Подсоедините один регулятор оборотов к каналу газа.
• Стик газа поднимите до упора и включите пульт управления.
• Соедините аккумулятор с коптером.
• Сначала будет музыкальный тонированный сигнал, затем ещё два сигнала, после них переместите стик газа до конца вниз. Количество сигналов равное числу банок в аккумуляторе и один продолжительный гудок указывают, что процесс калибровки закончился.
• Отсоедините батарею и повторите процесс для каждого следующего регулятора оборотов двигателей ESC.
• Если калибровка не проходит, то, вероятно, канал газа пребывает в инверсии и его требуется настроить.
• Когда во время калибровки возник непрерывный сигнал, уменьшите триммер газа на 50 процентов.

Вот так поэтапно проводится калибровка квадрокоптеров и определяется пригодность их к полётам.

Эта инструкция по настройке и калибровке квадрокоптера H8 mini написана для «чайников» - опытным авиамоделистам большинство описанных здесь действий хорошо знакомо!

В безветренную погоду правильно настроенный квадрокоптер неподвижно «висит» в воздухе! Он не вращается вокруг оси и никуда не отклоняется!
Добиться такого «зависания» довольно просто с помощью калибровки датчиков и триммирования (точной подстройки) квадрокоптера.

Для настройки и калибровки квадрокоптера H8 mini прежде всего определите, какого типа пульт вы используете: MODE 1 или MODE 2?
Это очень просто – переместите вверх-вниз оба джойстика и посмотрите, какой из них не возвращается в центральное положение!
Если этот джойстик (ручка «газа») находится справа – у вас пульт типа MODE 1, если слева - пульт типа MODE 2.

На пульте H8 mini типа MODE 1 кнопки триммера «влево-вправо» находятся под левым джойстиком! На пульте H8 mini типа MODE 2 – под правым!
Кнопки триммера «вперед» - «назад» расположены по центру пульта H8 mini – прямо между джойстиками!

Но прежде чем начать триммирование квадрокоптера H8 mini, произведите автоподстройку датчиков!
Для этого установите оба триммера в нулевое положение!
Как узнать, что триммер находится в нулевом положении? При прохождении через нулевое положение пульт издает длинный сигнал, а не короткий!
Таким образом, если нажать кнопку триммера «влево», и он издаст короткий сигнал, а при нажатии кнопки «вправо» - длинный, триммер находится в нулевом положении!

Для калибровки датчиков H8 mini, убедитесь, что квадрокоптер стоит на ровной поверхности и пульт расположен точно позади него!

Чтобы произвести настройку гироскопа H8 mini, переместите оба джойстика в левое нижнее положение!

Светодиоды квадрокоптера медленно мигнут несколько раз и засветятся опять – это значит, что гироскоп H8 mini уже откалиброван!

Чтобы настроить магнитный датчик H8 mini, переместите джойстики в правое нижнее положение!

Светодиоды квадрокоптера быстро замигают – когда они засветятся, магнитный датчик H8 mini откалиброван!

Внимание: чтобы режим «Headless mode»в квадрокоптере H8 mini работал правильно, перед его включением обязательно убедитесь, что пульт находится точно сзади квадрокоптера!

Если после калибровки датчиков, H8 mini всё-таки отклоняется – выполните точную подстройку (триммирование).
Например, вы видите, что квадрокоптер «тянет» влево! Чтобы выровнять его нажимайте кнопку триммера «вправо», до тех пор, пока не заметите, что квадрокоптер выровнялся! Аналогично при «уходе» квадрокоптера вперед – вам поможет кнопка триммера «назад»!

Если триммирование (точная настройка) H8 mini не дает никакого результата, и несмотря на установку триммера в крайнее положение, квадрокоптер продолжает «уводить», скорее всего, какой-то из двигателей расположен неточно!
Посмотрите, все ли двигатели расположены симметрично - нет ли перекоса! Не погнут ли какой-то из винтов!
Причина может быть и в том, что какой-то из моторчиков не обеспечивается тяги, достаточной для нормального полёта!

Если вы решили заменить моторчик в квадрокоптере H8 mini самостоятельно, обязательно обратите внимание на то, в каком направлении он должен вращаться! По часовой стрелке или против неё! Чтобы не возникало путаницы «минусовые» провода моторчиков H8 mini маркируют разными цветами!

Таким образом, мотор H8 mini типа CW (clockwise), рассчитанный на вращение по часовой стрелке, имеет красный и белый провода, а мотор типа CCW (counter-clockwise) рассчитанный на вращение против часовой стрелки – красный и черный провода!

Купить мотор для H8 mini можно конечно

Большинство моделей беспилотников попадают на прилавки магазинов откалиброванными со специальной маркировкой на упаковке. Но настройка квадракоптера все же требуется, так как калибровка производителей может «слететь» в результате небрежной транспортировки. Рассмотрим подробнее как самостоятельно настроить квадрокоптер и для чего нужно триммирование.

Принцип работы квадрокоптера

Работа квадрокоптера основана на принципах механики. Полет регулируется ускорением или замедлением пропеллеров. Квадрокоптер не может самостоятельно сохранять устойчивое положение во время полета. Для этого конструкция оснащена бортовым компьютером. На основании показаний гироскопов и акселерометров, контролер позволяет беспилотнику находиться в воздухе в определенном положении.

Назначение настройки при полете

Для чего нужна настройка квадрокоптера? Без нее дрон будет кренить на один борт и не сможет лететь в пункт назначения, определенный владельцем. Управлять полетом в таких условиях невозможно и есть риск привести беспилотник в негодность раньше времени. Те, кто не умеют обращаться с устройствами, списывают проблемы с полетом на заводской брак, низкое качество товара и на другие причины. На самом деле требуется установка настроек.

Как определить, нужно ли откалибровать квадрокоптер? Достаточно провести короткий полет, и просмотреть, как беспилотник ведет себя в пространстве. Для этого устройство поднимается в воздух хотя бы на полметра. Если траектория полета хаотичная – ему требуется калибровка. Слишком низкая высота мешает настраивать машину. Квадрокоптер держится в воздухе благодаря воздушной подушке, которую создают винты.

Типы калибровки

Есть несколько видов триммирования:

1. Механическое — при незначительном отклонении необходимо подкрутить регулятор тяги;
2. Автоматическое –если нужно сместить триммер на 5 позиций и больше. Устройство настраивается с пульта дистанционного управления.

Читайте также:

Квадрокоптеры для съемки с камерой – сравнение моделей

Механическая калибровка квадрокоптера требует всего нескольких минут, а вот автоматическую выполнять сложнее и дольше. Выполняется работа с переключателями. Один раз откалибровать устройство иногда мало и требуется калибровка до тех пор, пока беспилотник не встанет в нужное положение. При наклоне влево треммирование выполняется в правую сторону для равновесия.

Подготовка устройства к полету

Перед тем, как запустить дрон, нужно выполнить несколько простых шагов:

1. Вставить аккумулятор внутрь устройства без включения. (не относится к моделям, со встроенной батареей);
2. Чтобы настройка прошла быстрее, требуется поставить дрон на ровное место (к примеру на стол);
3. Далее нужно взять квадрокоптер в руки и включить его, а затем поставить на поверхность;
4. В новых моделях синхронизация гироскопов занимает примерно 10-20 секунд.

Триммер

Джостики для квадрокоптера обычно имеют стандартные кнопки и функции:

1. На джостике есть правый и левый стики. В правом – вертикальное перемещение дрона и наклон вперед, а в левом – горизонтальное передвижение;
2. Верхняя левая кнопка отвечает за переключение скорости;
3. Верхняя правая кнопка – поворот устройства на 360 градусов;
4. Слева по направлению от правого стика – переключатель движения «вперед-назад»;
5. Переключатель режимов находится под правым стиком.
6. Кнопка включения и выключения квадрокоптера располагается в центре джостика.
7. Под кнопкой включения – дислпей, отвечающий за расходы. Высокие расходы для быстрых полетов, низкие- для малой высоты.

Подавляющее большинство (до 90%) квадрокоптеров продаются уже в готовом к полету состоянии (подтверждением становится специальная маркировка Ready to Fly). Одновременно перед первым запуском владельцу при необходимости нужно провести калибровку. Для этого поднимите ваш квадрокоптер попробуйте двигать в разные стороны. Если траектория движения будет меняться хаотично, то это признак необходимости калибровки. Аналогичные проверки стоит делать периодически и в будущем (особенно это касается ударов дрона о разные поверхности), что может сбить настройку и точность движения. Контролировать четкость реакции на ваши действия необходимо на высоте чуть выше полуметра. Сильно поднимать рискованно из-за повреждений при падении, а на высоте до 50 сантиметров пропеллеры квадрокоптера будут создавать воздушную подушку, которая удержит дрон и не позволит четко проконтролировать его действия в вертикальной плоскости.

Обратим внимание, что проверку необходимо производить в большом закрытом помещении (подойдет спортивный зал или склад), либо на поляне, в поле при условии отсутствия ветра, который может внести свои коррективы и сносить дрон в одну из сторон.

Подготовка коптера к первому взлету

Перед первым запуском проверьте включен ли дрон, проконтролировав положение соответствующего переключателя на его корпусе. Затем установите его на горизонтальную поверхности и разово на короткий промежуток времени поднимите левый джойстик вверх (если требование горизонтальности не будет соблюдено, то могут быть сбиты все настройки). Если все в порядке и можно взлетать, то вы услышите короткий однотонный звук.

В случае, когда после активации на пульте управления начал быстро мигать светодиодный индикатора, а на квадрокоптере он мигает очень медленно, то это признак рассинхронизации.

Восстановить нормальную связь поможет выключение и повторное включение дрона.

Калибровка квадртокоптера. Основные моменты

Существует два варианта действий:

• механическая (применяется при небольшом отклонении в полете, представляя собой обычное подкручивание регулятора, отвечающего за тягу в одну или другую сторону, который расположен между сервоприводом и тарелкой);
• автоматическая (предполагает настройку работы напрямую с пульта управления и проводится при необходимости сместить триммер на 5+ позиций).

Сама калибровка проводится следующим образом:

Если появились проблемы, то сбрасываем до нуля настройки. Для этого поставьте дрон на ровную горизонтальную площадку, включите его и потяните одновременно левый джойстик вниз, а правый налево. Сделайте паузу, необходимую для настройки гироскопа, а затем одновременно левый стик отведите вниз, а правый направо. дождавшись калибровки акселерометра. Обратим внимание, что калибровка невозможна на наклонной поверхности из-за неизбежных ошибок и необходимости повторно калибровать.

Теперь попробуйте вновь запустить дрон и поднять его на высоту не меньше полуметра (ниже нет смысла, так как коптер будет удерживаться воздушной подушкой, образующейся при вращении винтов). Если проблема не исчезла, то требуется триммирование.

Достаточно простой процесс, позволяющий точно откалибровать движения дрона и обеспечить хорошую управляемость в полете. При выполнении процесса обращайте внимание на следующие правила:

• если квадрокоптер клонит влево, то триммировать по рудеру его нужно в правую сторону и наоборот;
• если при полете дрон кивает носом вперед, то триммируем назад и обратно.

Для оценки направления, требующего настройки, достаточно сделать разворот квадрокоптера на 360 градусов по любому из основных направлений. Для этого достаточно потянут правый стик в одну из сторон и нажать верхнюю кнопку.

Перед тем как начать триммирование квадрокоптера нужно помнить, что у современных дронов имеется два режима работы (высокий и низкий расходы энергии), поэтому важно оценить качество его работы в каждом из них по отдельности. Также обратите внимание на правильность сборки самого коптера, так как иногда пропеллеры не крутятся даже при полностью исправных моторах.

Принципиально триммирование и настройка подобных дронов не отличается от описанной выше процедуры. Ее можно легко провести собственными силами с помощью инструкции, прилагаемой к коптеру. Также обратим внимание, что модели Syma оснащены устройством, контролирующим уровень заряда аккумулятора. При приближении последнего к критическому уровню дрон самостоятельно снижается до безопасной высоты, что предупредит его повреждение при полной разрядке и падении на землю. Про этот момент нужно обязательно помнить и если не удается произвести настройку квадрокоптера, то обратите внимание на уровень заряда.

Сам процесс калибровки и триммирования не отличается от моделей других производителей. Для начала нужно запустить дрон на высоту чуть выше полуметра и понаблюдать за ним. Если происходит самопроизвольное смещение, то нужно подкорректировать, учитывая следующие моменты:

• при вращении влево триммер под левым джойстиком управления нужно медленно сдвигать вправо до момента прекращения подобного движения и на оборот;
• при движении аппарата вперед или назад нужно передвигать триммер под правым джойстиком также в противоположном направлении.

Обратите внимание, что передвигать триммер нужно очень медленно из-за риска перестараться и необходимости откалибровать его уже в обратном направлении.

В статье описано как производится калибровка регуляторов. Калибровка необходима для того, чтобы регуляторы «запомнили» уровень минимального и максимального газа и в дальнейшем правильно работали при изменении уровня.

Прежде чем начать процедуру калибровки регуляторов, необходимо убедиться, что процедура была сделана. Если перенастраивали аппаратуру, то эту калибровку необходимо сделать заново.

Если мы провели калибровку аппаратуры и моторы с регуляторами подключили к контроллеру APM согласно типу выбранной рамы, то можно переходить к калибровке регуляторов.

Рассмотрим 2 способа калибровки регуляторов:

• С подключением к контроллеру APM
• Отдельная калибровка каждого регулятора

Перед началом обязательно СНЯТЬ пропеллеры, отключить USB от контроллера и отсоединить аккумулятор.

Калибровка регуляторов с контроллером APM

1. Включите аппаратуру и установите уровень газа на максимум.
2. Подключите аккумулятор к коптеру. Светодиоды на плате APM (красный, желтый, синий) начали поочередно моргать. Это означает, что контроллер готов к процедуре калибровки регуляторов после последующего снятия и подачи питания с аккумулятора.
3. Оставить уровень газа на максимуме, отсоединить, а затем опять подключить аккумулятор.
4. Контроллер теперь находится в режиме калибровки регуляторов (на плате можно видеть, что красный и синий светодиоды начали поочередно мограть).
5. Необходимо дождаться, чтобы регуляторы проиграли мелодию. Далее будут сигналы, по количеству соответствующие подключенной батарее (3 раза для 3S батареи, 4 раза для 4S батареи и т.д.), далее еще будет 2 сигнала, означающие, что регуляторы обнаружили высокий уровень сигнала газа (в районе 2000мкс).
6. Резко сбросить газ на минимум.
7. Сейчас вы должны услышать длинный сигнал от регуляторов, означающий, что обнаружен минимальный уровень газа и что калибровка завершена. Теперь можно попробовать добавить немного газа, чтобы моторы начали вращение. Затем опять уровень газа установить на минимум.

Видео, показывающее процесс калибровки:

Калибровка каждого регулятора

1. Подключите один из регуляторов к приемнику на канал газа (обычно 3й канал).
2. Включите аппаратуру и установите уровень газа на максимум.
3. Подключите аккумулятор к коптеру.
4. Необходимо дождаться, чтобы регуляторы проиграли мелодию. После двух сигналов резко сбросить газ на минимум.
5. Сейчас вы должны услышать сигналы, по количеству соответствующие подключенной батарее (3 раза для 3S батареи, 4 раза для 4S батареи и т.д.), затем длинный сигнал от регуляторов, означающий, что обнаружен минимальный уровень газа и что калибровка завершена. Можно попытаться слегка повысить газ, чтобы запустить мотор.
6. Отключите батарею. Повторите шаги 1-5 для оставшихся регуляторов.
7. Если процесс пошел не так, то необходимо убедиться, что аппаратура выдает сигнал без реверса. По необходимости сделайте в аппаратуре реверс канала газа. Также необходимо попробовать снизить уровень газа триммером на 50%.
8. Уровень газа установить на минимум. Далее отсоединить аккумулятор, чтобы выйти из режима калибровки регуляторов.

• Многие регуляторы при включении с высоким уровнем газа входят в режим программирования. Уровень сигнала запоминается как максимальный. При перемещении стика газа с минимальное положение уровень сигнала запоминается как минимальный.
• Если после калибровки моторы не начинают вращаться одновременно или вращаются с разной скоростью, то калибровку необходимо повторить.
• Если не получается выполнить калибровку с использованием контроллера APM, то выполните ее вручную (вторым способом) для каждого регулятора.
• Для некоторых регуляторов процедура калибровки отличается. Читайте документацию по регулятору.
• Для более точной калибровки можно подключить все регуляторы одновременно к приемнику. В этом случае будет исключено влияние «плавания» сигнала аппаратуры.

Выбор настроек регуляторов

• Brake: OFF . Торможение мотора после установки газа в «ноль». Может иметь значения включен/выключен
• Battery Type: Ni-xx(NiMH or NiCd) . Не выбираем типа батарей Li-Po, т.к. регулятор остановит моторы, когда напряжение аккумулятора просядет, а так хоть есть шанс попытаться посадить коптер.
• CutOff Mode: Soft-Cut . При плавном выключении мотора контроллер сбрасывает обороты постепенно.
• CutOff Threshold: Low . Мотор будет выключен только при достижении минимального напряжения на аккумуляторе.
• Start Mode: Normal . Выбираем среднее значение из доступных (золотая середина). Мягкий и жесткий старт не рекомендуется.
• Timing: MEDIUM . Параметр, от которого зависит мощность и КПД двигателя. Может находится в пределах от 0° до 30°. Физически это электрический угол опережения коммутации обмоток.

На данный момент процедуру калибровки регуляторов считаем выполненной. Пробовать запускать моторы пока не будем , т.к. еще не произведена процедура первоначальной настройки контроллера.