Aus QC-Copter

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Detaillierte Funktionsweise

Hier entsteht die Beschreibung der detaillierten Funktionsweise....

Forumseintrag dazu ist hier. [1]

Bisher werden hier nur Inhalte zusammengetragen. Daher ist diese Seite auch noch sehr unvollständig und unübersichtlich. Aber in zwei drei Monaten sieht das hier bestimmt schon viel besser aus.


Flugmodis

HHD-Modus (HeadingHold)

Im HeadingHold-Modus versucht der Copter seine Lage immer beizubehalten, egal wie er gerade im Raum steht.

ACC-Modus

Im ACC-Modus versucht der Copter immer, die Waagerechte wiederzufinden, wenn kein entsprechender Knüppelausschlag da ist. D.h. der Knüppel gibt einen Flugwinkel vor.

Lageregelung

Was ist die Lageregelung?

Als Lageregelung bezeichnet man, das "was der Kopter wie macht um gerade und stabil in der Luft zu fliegen".

Generell versucht der QC-Kopter gerade zu fliegen. Er versucht nicht die Position zu halten. Gerade bedeutet beudeutet, das die QuadroControl gerade steht. Daher ist es wichtig, das die QC auch gerade zum Kopter eingebaut wird. Weil das nier so 100%ig möglich ist, muss man dann halt etwas nachtrimmen.

Wie wird die Lage geregelt?

Auf der QC-Control sind meherer Sensoren und ein Mikrocomputer (kurz µC) drauf. Der µC nimmt die Messwerte der Sensoren, die Signale der Fernbedienung und die Parameter die man eingegeben hat und macht rechnet damit hunderte male in der Sekunde eine sehr komplexe Rechnung, die als Ergebnis die Stellwerte für die Motoren hat.


Die Flugparameter

Die Parameter zum fliegen hängen von der Kopter beschaffenheit ab. Also Gewicht, größe, Leistung der MOtoren, Sensorentyp und die POsition die Ausrichtung der QC auf dem Kopter spielen dabei eine Rolle. Wie man die Parameter einstellt steht hier: Bedienung_des_Konfigurations-Menüs

Was nun welcher Parameter beeinflusst, weiß ich noch nicht, vielleicht weiß es ja jemand anderes. Auf jeden Fall ist es glaube ich hilfreich, wenn mit Logview umgehen kann und sich die Kurven beim Parametrieren anzeigen lässt. In der Bedienungsanleitung der QC wird schon ein bisschen über die Parameter erzählt. Hier würde ich gerne erklären können wann man wo genau Festellen kann, welcher Parameter zu groß oder zu klein ist.

Um überhaupt mal einen Anfang zu haben, habe ich meinen Kopter in das Gestell eingespannt und mal an den Parametern rumgespielt:

Als nächstes kommt hier eine Liste mit allen Parametern und möglichen Standardwerten hin:


    • GROßE SCHÖNE LISTE

AB HIER ERSTMAL NUR INFORMATIONSSAMMLUNG AUS VERSCH: FORENBEITRÄGEN: Wie ist der Kopter richtig eingestellt?

Stützung durch den ACC auf 1 reduzieren und mittels Logview bei schnellen Bewegungen prüfen, ob Integral Nick und Winkel Nick sowie Integral Roll und Winkel Roll nahezu deckungsgleich sind. Wenn nicht, den Integralfaktor so lange anpassen, bis das passt.

Dann prüfen, ob die Gyrowerte gleichmäßig um den Nullpunkt herum streuen - je mehr die abweichen, umso mehr muss gestützt werden, aber umso unberechenbarer werden die Reaktionen.


Einfacher geht's, wenn man der Reihe nach die Winkel und Integrale am linken Bildschirmrand auswählt, mit der rechten Maustaste anklickt und dann den automatischen Wertebereich abschaltet und stattdessen z. B. einen Wertebereich von -500 bis +500 eingibt. Wenn man das bei allen 4 Winkeln gemacht hat, sollten die schön deckungsgleich sein...

nochmals zu der "kurvendeckung" in logview... wenn ich den integral und kopplung so einstelle, dass die kurven von integral und winkel gleich sind, dann wird der copter unfliegbar und einert wie von einer terantel gestochen herum, kaum kontrolle.

die acc-kopplung auf 1 zu stellen verbessert das flugverhalten extrem. damit kann man ruhig auf dem punkt schweben... jedoch nicht fliegen, es verschlimmert das "ich will in die genau andere richtung, als ich vorher gelenkt wurde"-problem ebenenfalls extrem. kann nur mit werten zwischen 7-10 fliegen, ohne dass "mein problem" (falls es nicht der bug ist..) auftritt, dann ist der kopter aber entsprechend wackelig, sprich zittert sehr schnell hin und her... ein verringern des P anteils und erhöhen des D anteils hilft da aber wunder.

wie im anderen beitrag geschrieben, scheint koppelfaktor 1 = 100% acc-wirkung und 10 = 0% acc-wirkung zu sein. also genau umgekehrt, als es sein müsste. (das verhält sich analog quasi wie ein teilungsfaktor 1/1 bis 1/10, anstatt einer multiplikation von 1x bis 10x)

Von Tido:

Der D-Anteil ist der Dynamikanteil. Er sorgt dafür, dass schnelle Knüppelbewegungen verstärkt werden werden. Beim Kunstflug sorgt ein hoher D-Anteil z.B. für schnellere Loopings.

Außerdem gibt es für die Roll- und Nick-Achse einen Integralfaktor. Neu ist, dass dieser Faktor im Gyromenü erreicht wird. Über diesen Faktor gleicht man ACC-und Gyro-Winkel (Integral) so ab, dass diese Kurven so gut es geht übereinander liegen (im LogView). Macht man den Wert kleiner, wird das Integral größer, macht man ihn größer, wird das Integral kleiner. Diese Einstellung ist für einen sauberen Flug sehr wichtig!


-Im ACC-Menü stellt man den Koppelfaktor ACC-> Gyro ein, Hier gilt: Je größer der Wert, desto stärker wird der Gyro-Winkel durch den ACC-Winkel beeinflusst. Ist dieser Wert zu niedrig, kann dies ein Weglaufen des Integrals und damit ein ungewolltes Kippen des Copters verursachen. Ist der Wert zu hoch, werden mehr Winkel-Störungen auf das Gyro-Integral übertragen => Dann wird der Copter unruhig.

Eine weitere Neuerung wartet im Settings-Menü. Dort kann man den ACC für ein bestimmtes Setting aktivieren. => d.h. es ist möglich, einige Settings mit HH zu fliegen, andere nur mit ACC. Wichtig ist folgendes: Wenn man ein gut funktionierendes Setting für den HH-Modus hat, braucht man dieses nur zu kopieren und den ACC für diese Kopie zu aktivieren!

Wichtig: Wenn man keinen ACC installiert hat oder dieser aus durch einen Defekt nicht erkannt wurde, dann werden bei aktivierten ACC-Setting die Motoren nicht gestartet. Stattdessen ertönt ein Warnton über den Piepser (bzw. die rechte/hintere LED) leuchtet für 1,5s auf. Erst wenn ein HH-Setting gewählt wurde kann man durchstarten!

der I-Anteil bewirkt das Aufsummieren (=Integrieren) der Gyrowerte. Da der Gyro die Momentangeschwindigkeit herausgibt, ergibt sich aus dem Integral der zurückgelegte Weg. Der I-Anteil stellt also einen Skalierungsfaktor für den Weg dar. Richtig eingestellt, bewirkt der I-Anteil das Wiederfinden der Waagerechten (in den Grenzen, in denen es mit einer Regelung nur über Gyros machbar ist). Idealerweise kannst du den Copter im Schwebeflug durch Schubsen ärgern und er kommt in die Waage zurück. Da mit dem Integral aber auch Messfehler aufsummiert werden, kann der Copter dadurch auch abdriften. Um dem so gut es geht entgegenzuwirken wird das Integral bei Knüppel in Mittelstellung langsam in Richtung Mitte zurückgezogen.

Beim ACC ist es so, das durch den Arctan die Winkel aus den Beschleunigungen berechnet werden können. Da der Copter sich auch seitwärts bewegen kann, erhält man Beschleunigungen, die die Berechnung des Winkels stören. Daher wird das Gyrosignal integriert und mit dem ACC gestützt (allerdings hat er wenig Einfluss aufs Integral).

Dannn schau mal, wie die beiden Winkel für Roll und Nick angezeigt werden. Ist der Copter gerade, sollten die in etwa bei 0 stehen.

/ENDE DER INFORMATIONSSAMMLUNG.

Die Sensoren

  • Das Gyrokope misst eine Winkelgeschwindigkeit (achsiale Beschleunigung). Es sind insgesamt drei Gyroskope für die drei Drehrichtungen vorhanden: Nick, Roll und Gier. Die MEMS-Gyros und die Gyros der WM+ geben, wenn die nicht gedreht werden, eine konstante Spannung aus. Ich nenne diese hier mal "Ruhespannung". Die Differenz zu dieser Ruhespannung die sich dann während dem Drehen der Gyros ergibt ist dann die aktuelle Winkelgeschwindigkeit. Diese Winkelgeschwindigkeiten kann man aufaddieren (integrieren) und erhält so ein Integral, was dem Winkel entspricht.
  • Der ACC-Sensor (Beschleunigungssensor)beinhaltet auch drei Sensoren für die drei Achsen: Nick, Roll, Z. Nun fragt man sich schnell: Wozu noch einen Sensor, Nick und Roll machen ja schon die Gyros und warum setht da Z und nicht Gier? Ganz einfach: Der ACC misst auf der Roll- und auf der Nick-Achse nicht die achsiale Beschleunigung, sondern die horizontale Beschleunigung und gleichzeitig den absoluten Winkel zur Erde in der entsprechenden Richtung. Wie stark der Winkel des ACCs mit den Werten der Gyros zusammen die Fluglage erkennen soll bestimmt der "ACC zu Gyro koppelfaktor".

Abgleich (Was macht die QC beim Gyroabgleich?)

1. Initialisieren der Integrale

Die Integrale der Gyros werden auf den Winkelwert des ACCs gesetzt.

2. Messung der Ruhespannung der Gyros während die Motoren Laufen.

Ich nehme an, es wird während dem Abgleich ein Mittelwert der Gyrospannung gebildet??? Dadurch würde zumindest auch die Vibrationen der Motoren etwas berücksichtigt werden. Dieser Wert wird dann als "Der Gyro dreht sich jetzt nicht" interpretiert.

2. ...was geschieht hier noch...?...