多旋翼无人机的调试

1目录第一节多旋翼无人机调试概述第二节多旋翼无人机飞控调试第三节多旋翼无人机遥控器和遥控接收机调试第四节多旋翼无人机动力系统调试2一、多旋翼无人机调试概述多旋翼无人机将机架、飞控系统、动力系统和通信系统等硬件组装后，为了实现无人机的良好飞行及功能要求，必须进行合理的调试，调试工作关系着飞行性能及安全。根据调试过程中是否需要安装螺旋桨，可分为无桨调试和有桨调试。1.无桨调试主要内容（1）连接所有线路，接通电源，进行首次通电测试，检查飞控、电调、电机和接收机是否正常通电，检查有没有出现短路或断路现象。（2）检查遥控器，进行对频及相关设置。（3）将飞控连接到电脑，用调试软件（地面站）对飞控进行调试。（4）接通电源用遥控器解锁飞控，推动油门检查4个电机的转向是否正确。1.无桨调试与有桨调试3一、多旋翼无人机调试概述2.有桨调试主要内容（1）安装螺旋桨，根据电机转向正确的安装螺旋桨。（2）限制飞行器，将飞行器放在安全防护网内试飞，或通过捆绑的方式限制飞行器。飞行器第一次试飞可能会出现各种意外情况，通过防护网或捆绑可以有效的保护人员和设备安全。（3）飞行测试，通过飞行状态检验飞行器是否正常。1.无桨调试与有桨调试4一、多旋翼无人机调试概述电动多旋翼无人机调试内容主要为软件部分的调试，其调试步骤大致如下：2.调试步骤软件部分调试内容飞控系统调试遥控器和接收机调试动力系统调试飞控固件的烧写各种传感器校准飞控相关参数的设置对码操作遥控模式设置通道配置接收机模式选择模型选择和机型选择舵机行程量设置中立微调和微调步阶量设置舵机相位设置舵量显示操作教练功能设置可编程混控设置电调调参等内容5目录第一节多旋翼无人机调试概述第二节多旋翼无人机飞控调试第三节多旋翼无人机遥控器和遥控接收机调试第四节多旋翼无人机动力系统调试6二、多旋翼无人机飞控调试调试软件是指飞控调试软件，除了价格低廉的闭源飞控外，大部分飞控都能支持调参，都有相应的调试软件。常用的几款飞控与对应的调试软件，如表5-1所示。1.调试软件表5-1飞控与调试软件飞控调试软件CC3DOpenPilotGCSF3、F4飞控Cleanflight、betaflightNAZAzadigMWCArduinoAPM、PIXHAWKMissionPlanner7二、多旋翼无人机飞控调试2.多旋翼无人机飞控调试1.PID简介在闭环自动控制技术领域里都是基于反馈的概念以减少不确定性，其反馈的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关键的是被控变量的实际值与期望值相比较，用偏差来纠正系统的响应，执行调节控制。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。2.不良的PID值的表现（1）动态响应太快或太慢。（2）控制过冲或不足。（3）抖动、无法顺利起飞和降落、自稳能力弱、摔机。8二、多旋翼无人机飞控调试2.多旋翼无人机飞控调试3.较好的PID值的表现（1）动态响应迅速、及时。（2）控制既不过冲也不欠缺。（3）无抖动、飞行平稳、自稳能力强、动作迅速有力。4.PID手动调参（1）一种是直接感受无人机的飞行情况，从感观上来判断问题所在，然后再逐步调试。（2）利用飞控调试软件的黑匣子功能，里面有记录电机在飞行过程中的震荡记录，根据记录来调试。5.PID自动调参（1）PIX飞控自动调参功能自动调参功能可以自动调整StabilizeP和RateP、RateD的参数，从而得到更高的灵活性，同时也不会过大的超调。通过在飞行中不断的roll（横滚）和pitch（俯仰）动作中来得到最佳的PID参数。9二、多旋翼无人机飞控调试2.多旋翼无人机飞控调试5.PID自动调参（2）自动调参步骤1.设定定高模式2.在起飞时确保通道7或通道8处于低位，起飞后在一个合适的高度切到定高模式（定高模式下无人机只是高度保持不变，但在水平方向会漂移，需操纵者时实控制无人机水平位置，高低位置不需要控制）。3.当无人机姿态相对稳定后，将通道7/通道8拨至高位以开启自动调参模式如果我们想终止自动调参，我们只需要把通道7/通道8打回低位，此时自动调参将会终止并且切回自动调参前的PID参数。4.经过数分钟的偏摆动作后，无人机将会切回自动调参前的PID参数，如果想测试自动调参得到的PID参数的飞行效果，需要把通道7/通道8先切回低位，再打到高位，此时使用的就是自动调参得到的PID参数。如果想继续使用自动调参前的PID参数，把通道7/通道8打到低位即可。10二、多旋翼无人机飞控调试2.多旋翼无人机飞控调试5.PID自动调参（2）自动调参步骤5.参数的保存采用自动调参参数：如果觉得自动调参得到的PID参数飞行效果不错，在给无人机上锁的时候保持通道7/通道8高位，这样新的PID参数将会保持并且覆盖自动调参前的PID参数。不采用自动调参参数：如果觉得自动调参得到的参数不理想，在给无人机上锁的时候保持通道7/通道8低位，此时自动调参得到的参数就不会保存。或者将自动调参的参数保存后再重复进行一次自动调参，有时调一次效果不好，可选择多调一次。11二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试F3飞控1.飞控介绍Spracingf3飞行控制器简称F3飞控，是为飞手提供高性能的飞行体验而设计的，具有经过验证的传感器算法，同时还提供较强的I/O能力，较CC3D飞控使用了新一代的CPU，把设计浓缩到一个轻巧的PCB上。12二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试F3飞控驱动1.飞控调试1）F3飞控驱动程序的安装13二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试Chrome浏览器扩展程序安装界面Chrome浏览器两款扩展程序2）调试软件的安装14二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试BOOT短接端口固件写入界面3）烧写固件15二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试加速度计校准三个端口定义4）飞控设置-查看无人机姿态16二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试接收机端口选择4）飞控设置-端口设置17二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试配置界面一4）飞控设置-飞控配置118二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试配置界面二4）飞控设置-飞控配置219二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试接收机4）飞控设置-接收机设置20二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试PID调参界面4）飞控设置-PID调参21二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试飞行模式4）飞控设置-飞行模式22二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试寻机模式4）飞控设置-遥控器控制BB响（寻机模式）23二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试命令行调试4）飞控设置-命令行调试24二、多旋翼无人机飞控调试3.F3飞控调试电机电调校准4）飞控设置-电机电调行程校准25二、多旋翼无人机飞控调试4.NAZA飞控调试Naza-MV2Naza-MLiteNaza-M图5-22NAZA飞控分类1.飞控介绍Naza-M“哪吒”系列飞控，如图5-22所示，是DJI专为多旋翼爱好者打造的新一代轻量级多旋翼控制平台，创新的一体化设计理念，将控制器、陀螺仪、加速度计和气压计等传感器集成在了一个更轻更小巧的控制模块中，同时可提供D-Bus支持，且支持固件在线升级，功能、硬件均可扩展。26二、多旋翼无人机飞控调试Naza-M“哪吒”系列飞控，各飞控特点如表5-3所示。4.NAZA飞控调试表5-3NAZA系列飞控特点型号特点NAZA-MLITE入门级产品，以V1平台开发，可以加GPS，无更多扩展功能。适合初学者和只需要飞行平台的玩家使用。NAZA-MV1第一代Naza产品，官网已停售。NAZA-MV2第二代Naza产品，在V1的基础上硬件结构做了优化，极强的扩展性能。支持ZenmuseH3-2D/NAZAOSD/NAZA蓝牙模块/IOSD/地面。适合重度玩家使用，足够的扩展性能能够搭建完善无人机系统，能够满足大部分玩家的要求。27二、多旋翼无人机飞控调试4.NAZA飞控调试2.飞控调试1）调试软件安装2）感度调试感度28二、多旋翼无人机飞控调试4.NAZA飞控调试失控保护3）增强型失控保护29二、多旋翼无人机飞控调试4.NAZA飞控调试智能方向控制4）智能方向控制30二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试1.飞控介绍px4，早期的pixhawk，px4fmu和px4io采用分体式设计pixhawk，最主要的、使用最广泛的版本pixhawk2，3DR的solo无人机使用的版本pixfalcon，轻量化的pixhawk，介绍io输出，为FPV穿越设计的版本pixracer，简化版pixhawk，去除了协处理器，增加wifi功能，专为穿越设计的版本PIXHAWK飞控封装31二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试2.飞控调试1）驱动和调试软件的安装PIXHAWK飞控封装PIXHAWK端口32二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试2）烧写固件安装固件33二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试3）飞控设置——加速度计校准加速度计校准界面34二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试3）飞控设置——加速度计校准步骤1加速度计校准步骤135二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试3）飞控设置——加速度计校准步骤2加速度计校准步骤236二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试2）飞控设置——加速度计校准步骤3加速度计校准步骤337二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试3）飞控设置——加速度计校准步骤4加速度计校准步骤438二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试3）飞控设置——加速度计校准步骤5加速度计校准步骤539二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试3）飞控设置——加速度计校准步骤6加速度计校准步骤640二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试3）飞控设置——加速度计校准完成加速度计校准完成41二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试3）飞控设置——罗盘校准步骤1选择初始设置→罗盘→如使用内置罗盘则选第一个Pixhawk/PX4→开始校准，如图5-42所示。图5-42罗盘校准步骤142二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试图5-43罗盘校准步骤23）飞控设置——罗盘校准步骤2沿各个轴对飞控进行圆周运动，至少延每个轴旋转一次，即俯仰360º一次，横滚360º一次，水平原地自转360º一次，可以看到屏幕上的进程，如图5-43所示。43二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试图5-44罗盘校准完成3）飞控设置——罗盘校准完成校准完成后会提示罗盘的补偿量（误差量），如图5-44所示，点击OK完成罗盘校准。如果觉得误差太大，可尝试重复校准一次。44二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试图5-45遥控器校准步骤13）飞控设置——遥控器校准步骤1连接PIXHAWK的USB数据线，然后打开遥控器发射端电源，运行MP，按步骤选择好波特率与端口后点击connect连接PIXHAWK，接着点击Installsetup（初始设置）→MandatoryHardware→RadioCalibrated（遥控校准）→校准遥控按钮，如图5-45所示。45二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试图5-47遥控器校准步骤33）飞控设置——遥控器校准步骤2、3点击校准遥控后会依次弹出两个提醒：第一个是确认遥控发射端已经打开，如图5-46所示，第二个是接收机已经通电连接，确认你的电机没有通电，如图5-47所示。图5-46遥控器校准步骤246二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试图5-48遥控器校准步骤43）飞控设置——遥控器校准步骤4点击OK开始拨动遥控开关，使每个通道的红色提示条移动到上下限的位置，如图5-48所示。47二、多旋翼无人机飞控调试5.PIXHAWK飞控调试图5-49遥控器校准完成3）飞控设置——遥控器校准完成当每个通道的红色指示条移动到上下限位置的时候，点击