Helicopteros Radio Control - RC - Radiocontrol

Tal y como prometí os mando la traducción de un articulo publicado en este foro http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1375728 (http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1375728) sobre el ajuste delos parametro PID

He intentado hacer una traducción entendible mejor que una literal, espero no haber resbalado mucho.

Que disfruteis.

PID teoría de ajuste y guía de configuración para vehículos MultiRotor
(Advertencia, esta guía está aún en construcción - se quieren / necesitan comentarios)

Proporcional-Integral-Derivativo

Cuando cambia la orientación de un MultiRotor en cualquier de sus ejes  pitch/roll/yaw, los sensores  indican un cambio angular de su posición inicial.
El controlador del MultiRotor registra la posición original y utilizando un bucle de programa "PID", dirige los motores para intentar devolver el MultiRotor a su posición inicial.
Esto se hace con una combinación de medidas de la desviación angular, tomando muestras de los cambios a lo largo del tiempo y prediciendo la posición futura.
Esto proporciona suficiente información para que el controlador pueda manejar los motores para volver al equilibrio.

P es la parte dominante del PID y nos llevará a unas buenas características de vuelo.

Ajustes básicos PID - en tierra
Inicialmente ajusta los valores PID a la configuración recomendada y predeterminada por el diseñador
Sujeta el MulitiRotor de forma segura y sin peligro en el aire (mucha precaución, por favor)
Aumente el acelerador hasta el punto en el que comiences a sentirlo ligero.
Trata de inclinar el MultiRotor hacia abajo en cada una de las direcciones (izda-dcha, adelante-atrás)
Deberíamos sentir una reacción en contra al esfuerzo que estamos haciendo en cada eje.
Cambiar la P hasta que sea difícil actuar contra la reacción. No obstante sin modo estable podrás notar que puedes girar el MultiRotor poco a poco. Eso es normal.
Ahora trata de balancear el MultiRotor. Aumenta la P hasta que comience a oscilar y cuando lo haga redúcela un poco.
Repítelo para el eje YAW.

Esta configuración inicial debe ser adecuada para iniciar el ajuste en vuelo.

Ajuste avanzado - Entendiendo el impacto de P, I y D

P - esta es la cantidad de fuerza correctiva aplicada para devolver el MultiRotor de nuevo a su posición inicial.
La cantidad de fuerza es proporcional a la combinación de la desviación de la posición inicial menos las órdenes dadas para cambiar la dirección desde el controlador (emisora).
Un mayor valor de P creará una fuerza más fuerte para resistir cualquier intento de cambio de posición.
Pero si el valor P es demasiado alto, en la vuelta a su posición inicial, se rebasa ésta y es necesaria una fuerza opuesta para compensar.
Esto crea un efecto de oscilación hasta que la estabilidad es finalmente alcanzada o en los casos graves se vuelve completamente inestable.


Aumentando el valor de  P:
Se volverá más sólido / estable hasta que P sea tan alto que empieza a oscilar y se pierda el control.
Usted notará una fuerza de resistencia muy fuerte a cualquier intento de mover el MultiRotor

Disminuyendo el valor de P:
Comenzará a aparecer deriva en el control hasta que si P es muy baja se vuelve muy inestable.
Será menos resistente a cualquier intento de cambiar la orientación

Vuelo acrobático: Requiere valor de P alto. (Muy próximos a la oscilación pero sin llegar a ella)
Vuelo suave: requiere un valor de P ligeramente inferior.



I – Corresponde con el período de tiempo en el cual se muestrea y promedia el cambio angular.

La cantidad de fuerza aplicada para volver a la posición inicial es mayor cuanto mayor sea la desviación que existe, hasta que se alcanza un valor máximo de dicha fuerza.
Un valor alto de I aumentara la capacidad de mantener la posición. (heading hold)

Aumentando el valor de I:
Aumentar la capacidad de mantener la posición inicial y de reducir la deriva, pero también aumenta el retraso a volver a la posición inicial
También disminuirá el efecto de P.

Disminuyendo el valor de I:
Mejorará la reacción a los cambios, pero aumentara la deriva y se reducir la capacidad de mantener la posición
También aumentara el efecto de P.

Vuelo acrobático: Requiere valores de I ligeramente menores.
Vuelo suave: Requiere valores de I ligeramente mayores.

D – Marca la velocidad a la que el MultiRotor vuelve a su posición original.

Un valor alto de D (como es negativo que esto significa un menor número - es decir, más cerca de cero) significara que el MultiRotor volverá de nuevo a su posición inicial muy rápidamente

Aumentando el valor de D: (recuerde, lo que significa un menor número ya que es un valor negativo)
Mejora la velocidad a la que las desviaciones se recuperan
Con una velocidad rápida recuperación tendremos una mayor probabilidad de pasarnos y que comiencen las oscilaciones
Aumentará el efecto de P

Disminuyendo el valor de D: (recuerde, lo que significa un mayor número ya que es un valor negativo - es decir, más lejos de cero)
Reduce las oscilaciones al volver de cualquier desviación de su posición inicial
La recuperación a la posición inicial se vuelve más lenta
Disminuirá el efecto de P


Vuelo acrobático: Aumento de D (recuerde, lo que significa un menor número ya que es un valor negativo - es decir, más cerca de cero)
Vuelo suave: Disminución de D (recuerde, lo que significa un mayor número ya que es un valor negativo - es decir, más lejos de cero)

Ajuste avanzado - aplicación práctica

(De momento - se trata de una propuestas solamente que tendremos que validar!)

Para vuelo acrobático:
Aumenta el valor de P hasta que empiecen las oscilaciones, luego redúcelo ligeramente.
Cambiar el valor de I hasta la deriva estacionaria sea inaceptable, luego un ligero aumento.
Aumenta el valor de D (recuerda, lo que significa un menor número ya que es un valor negativo - es decir, más cerca de cero) hasta que la recuperación de cambios bruscos de control se conviertan en oscilaciones inaceptables de intentos de recuperación.
P ahora puede ser reducido ligeramente

Para vuelo estable(RC):
Aumenta el valor de P hasta que empiecen las oscilaciones, luego redúcelo ligeramente.
Cambiar el valor de I hasta que la recuperación de las desviaciones sea inaceptable, y dale un ligero aumento.
Disminuye el valor de D (recuerda, lo que significa un mayor número ya que es un valor negativo - es decir, más lejos de cero) hasta que la recuperación de cambios bruscos de control se vuelva demasiado lenta. A continuación, aumenta ligeramente D (recuerde - número más bajo)
Ahora puede tengas que reducir P ligeramente

Para estable de vuelo (AP / FPV):
Aumenta el valor de P hasta que empiecen las oscilaciones, luego redúcelo ligeramente.
Cambiar el valor de I hasta que la recuperación de las desviaciones sea inaceptable, y dale un ligero aumento.
Disminuye el valor de D (recuerda, lo que significa un mayor número ya que es un valor negativo - es decir, más lejos de cero) hasta que la recuperación de cambios bruscos de control se vuelva demasiado lenta. A continuación, aumenta ligeramente D (recuerde - número más bajo)
Ahora puede tengas que reducir P ligeramente

Se tendrá que aceptar un compromiso de los valores óptimos para vuelo estacionario estable y su modo habitual de volar. Obviamente, el factor tenderá hacia el estilo habitual de nuestro vuelo

Otros factores que afectan PID
Sabiendo que los valores buenos de PID de una configuración parecida serán muy similares, hay que tener en que no hay dos MultiRotors con las mismas características de vuelo y los siguientes aspectos tendrán un impacto en los valores reales de PID:

Estructura - peso / tamaño / material / rigidez
Motores - potencia / par / impulso
Posición de los motores - distancia entre motores
ESC / TX - curvas de potencia
Hélices - diámetro / paso / material
EQUILIBRADO – vibraciones
habilidades del piloto

Referencias
http://es.wikipedia.org/wiki/Proporcional_integral_derivativo (http://es.wikipedia.org/wiki/Proporcional_integral_derivativo)

+10 por la traduccion es perfectamente comprensible! Mañana lo imprimo sin falta!

Muchas gracias!

Y yo....

Muchisimas gracias Mariano, es un lujo contar con tus conocimientos.....(http://www.helicopterosrc.net/richedit/smileys/YahooIM/77.gif)

Me uno a las felicitaciones.

Otro que se imprime esta BIBLIA DE AJUSTE DE MULTICOPTEROS.

Gracias compañero.

Esta noche voy a soñar con el PID.
 
Gracias por el manual biblia

Muchas gracias por el aporte, estoy descolgado del tema, pero pienso retomarlo en su momento.
Saludos

Le pongo chincheta al tema (http://www.helicopterosrc.net/richedit/smileys/RC/good.gif) 

Muchisimas gracias.
A "Favoritos" directamente.

Muy interesante y útil.
 
Gracias

Post perfecto para todos aquellos que empiezan!!!!!si señor un 10.

Gracias Mariano, por fin me queda claro como he de ajustar los abejorros estos.

Muy buen curro muchas gracias yo también lo imprimo del tirón.

Mariano, en en tutorial cuando dices..


Vuelo acrobático: Requiere valor de P alto. (Muy próximos a la oscilación pero sin llegar a ella)
Vuelo suave: requiere un valor de P ligeramente inferior.

... no debe ser al reves?? o me estoy haciendo yo la picha un lio. (http://www.helicopterosrc.net/richedit/smileys/YahooIM/102.gif)

Tienes razón Nosepo:
For a very stable multicopter with a solid attitude, the PID settings must be set high. But if you want to do some acrobatics with these settings, the multi starts to wobble in fast translation or when you decide to shake it to much. One solution is to decrease the PID, but it is to the detriment of static stability.
 

Teneis razón según en que documento lo lea parece que tiene una interpretación un poco diferente, lo analizaré y lo cambiaré pero a bote pronto tiene algo más de sentido lo que dice Katanga.

Alguien podria decirme que es "oscilar"?
Es que hay que aumentar valores hasta que oscile, pero no se verlo. Alguien me lo puede explicar, o mejor, poner un video.
 
Saludos

Video no creo que haya porque sabiendo que va a oscilar, no levanto del suelo. Las oscilaciones son movimientos tipo cola de pez pero para el eje x y el y (alabeo y profundidad) y normalmente empieza poquito y se va incrementando hasta que pierdes el control y piñas.

 
Es que igual mi problema con la 7.prebis era algo de esto.

Este, que creo que deveria ser un post muy activocon la configuarion de la gente, veo que esta muy parado.
Mi caso: Despues de mucho tiempo sin ponerme a variar los PID, hoy he hecho 2 baterias de configuracion con mi hexa siempre en estable.
He subido la P en pitch y roll hasta que veia la oscilacion, todo ello sin soltarlo de la mano. En el yaw no noto oscilacion nunca, aunque tampoco he puesto un valor "disparatado", fallo mio.
El problema es que el I no se ver cuando hay que dejar de subirlo, y el D de bajarlo, ya que no veo tan claramente su funcion, y no consigo que vaya bien el multi.
Es bastante facil de llevar y estable, pero el yaw tiene muuucha deriva, y aunque lo trimo de vez en cuando, en cuanto meto alaveo, gira casi 90º
Ademas, otra vez, tan pronto esta totalmente estable, como gira (un poco, no mucho) en alaveo y/o profundidad y me descontrola.
 
Como se si tengo que subir el I y bajar el D?
Para que sirven las otras casillas en el GUI, ademas del PID en los 3 movimientos, y el expo y la limitacion de recorrido?
 
Saludos.

El parametro I tiene que ver con lo que conocemos como unción HEADING HOLD, es decir si en modo acro nclino el quad para que vaya hacia adelante debería mantener ese angulo sin que tenga que seguir dándole al stick, si elparametro está bajo tiende a volver a la posición inicial. (No tengo claro que pasa si me paso del valor de I, no lo he probado pero deberia el multirrotor ser perezoso en querer cambiar de dirección)
 
El parametro D (es el aún tengo menos claro) tiene que ver con la velocidad a la que se ejecuta una corrección, si está muy alto ,reaciona muy rápido y puede ser incontrolable, si esta muy bajo , tambien se comportaria comoperezoso al corregir.
 
Como dices sería interesante que la gente compartiera sus experiecias en los ajustes ya que aunque la teoría idica una cosa la practica nos puede recomendar otra.
 
Lo que te pas en Yaw parece extraño, es importante que cuando el quad se inicializa esté quieto ya que es cuando calibra los giros, tambien se puede hacer desde el mando con el quad quieto antes de volar.
 
Las otras casillas de GUI tiene que ver con atenuaciones de los ajustes cuando hacemos desplazamientos rápidos o con el acelerador alto con el fin de corregir posibles oscilaciones, son bastante mas dificiles de ajustar, aprendiendo a pilotar y en fase de ajuste los dejaría en los ajustes recomendados.
 
Otro punto muy importante es las vibraciones que llegan a los sensores y como amortiguamos los sensores. En mi caso me esta creando verdaderos quebraderos de cabeza este punto, mientras el giro me está pidiendo que lo sujete confirmeza al frame, le afectan poco las vibraciones, el BMA020 me pide que lo sujete suavemente  ya que le afectan muchisimo en mi quad pequeño. He tenido que ponerle dos capas diferentes de acolchado para cada sensor y aún estoy ajustando. Sin embargo en el quad grande no se me había presentado esl problema, supongo que la propia masa del quad amortigua las vibraciones.
 

Después de releer este post, el cual es muy interesante, pregunto:
Cuando le doy cola a la batidora, un Quadricóptero de ardu pirates con Ardupilot, GPS, Magnrtómetro y demás, noto que la cola se queda un poco enganchada, osea si doy cola a derechas y suelto el stick tiende a seguir un poco girando.
¿Por donde empiezo a quitarle esa tendencia?
Un saludete.

Si no oscila es que P va bien, si no se queda quieta  tras un imput del stick le falta I y tengo que hacer mas pruebas para ver el efecto de D, además en Yaw es mas dificil verlo.

Prueba con mas I y nos cuentas.

¿Sabes algo mas de tu Hexa?

Muchas gracias Mariano, mañana me liaré con el a fondo a ver si lo ajusto bien.
Pues del Hexa nadie dice nada, la verdad es que no se si lo están mirando o lo dan como un hecho aislado, por eso cambié a 4 motores, viendo que el tema puede ir para largo.
Un saludete.

Muy buenas otra vez, el tema de la cola es curioso en este cacharro, no es cuestión de deriva o eso creo, es que los motores se quedan como si estuvieses dando stick, mientras que en alerones y profundidad en el momento que sueltas el stick los motores vuelven a su situación original.
Esto solo le pasa en modo estable y no en modo acro.
He calibrado la emisora varias veces y es como si no pillase bien el centro del stick de cola.
A ver el cacharro es volable así pero no es la idea.
un saludete.

No he entendido bien lo que quieres decir, a lo mejor es un tema de trimar el Yaw a un valor que se mantenga mas o menos fijo tanto en acro como en estable.

Hola, a ver si me aclarais un poco este tema de los pid.
 
Entiendo que los rebotes que tengo vienen de la configuración de estos valores. En traslacion tengo bastantes rebotes. Y no tengo claro como ajustarlos, sobre todo en cuanto a como modificar los valores que llevo.
 
Teniendo en cuenta estos valores, por ejemplo. Como lo pruebo, es decir, para empezar, donde hay un 4,6 pruebo un 4,7 o un 5, no se si me explico, como afecta 1 decima o una unidad a la respuesta.
 
Y otro tema, imagino que tendre que modificar solo los de roll t pitch o algunos mas???
 
(http://www.helicopteros-rc.com/almacen/Capturas/captura_01.jpg)
 

Yo probaria con cambios mayores y anbalizaria el efecto, si no vas a ir descpacio

Pra empezar prueba con

roll P = 4
pitch = 4

Si el quad es simetrico  norte - sur y est-oeste deberias llevar los mismos valores de roll y de pitch

Si los rebotes te los hace en modo estable baja

Leve P=7

Deja los dos valores de RATE a 0 es mejor siendo novato.

Prueba a cambiar los P de 0,5 en 0,5 y luego afinas mas.

Ok, y con los I y los D hago algo?
 
Gracias.
 

primero inetenta ajustar los P para que no rebote, cuando lo hayas consegido se pasa a los I y luego a los D, de momento dejalos como están.

He cambiado los P como habias indicado, la P del level a 7.  Con que dejara los 2 valores de Rate a 0 te referias a RATE y EXPO, la linea verde del grafico sale plana.
Mañana lo probare en  vuelo.
 
Un saludo.
 
 

NO rate y expo los tienes bien. La linea verde no debe salir plana.

me refiero al RATE quew esta entre ROLL y PITCH y el que esta en YAW

Bueno ha ajustado todo con los valores nuevos (hemos pasado en P de 4,6 y 5,6 a 4) y lo que noto es algo menos de estabilidad, digamos que mas agresivo en el mando, eso si, menos rebotes. Imagino que en vista a estos resultados  lo normal ahora es buscar unos valores entre estos 4 y los valores anteriores. Buscando un compromiso entre estabilidad/mando y los rebotes, ire subiendo de 0,5 en 0,5 a ver que pasa.
 
Otra duda, en autoestable tengo bastante deriva y estoy trimando los acelerometros, pero tengo que trimar bastante, es normal que haya que trimar tanto.
 
Un saludo.
 

Haz una calibracion de acelerómetros con el milti totalmente horizontal y prueba a ver que tal. Si haces la calibración con el aparato torcido, tendrá tendencia a corregir para quedarse en el plano de la corrección.

No hay como saber, he hecho una calibracion de acelerometros con un nivel en los dos ejes y ahora va mucho mejor en autoestable, aun asi derrapa en el eje yaw de cuidado... imagino que sin magnetometro sera dificil que no derrape.
 
Los PID ahora van los dos ejes a 4,5 y va bastante mejor.... hace bastante viento asi que las pruebas tampoco son 100% fiables, pero ya noto mejoria.
 
Gracias. Saludos.

Lo del YAW con el magnetómetro mejorará. Yo al Yaw lo trimo con la emisora i no me da problemas, pero no es lo suyo (yo no llevo magnetómetro.)
Un saludo

David, creo que es el aparato que más apañao te salió de precio y el que más estas disfrutando, pronto nos vamos a juntar unos cuantos de multis en el norte, esperamos contar contigo :)

Si, la verdad es que entretiene el tema, y lo de volarlo en cualquier esquina es lo mejo, no como los helis.
Ya avisareis, en principio contar conmigo.
 
Un saludo.

Hola a todos, soy nuevo en el foro, mirando un poco los temas que hay pues veo que puedo aportar,  os dejo un resumen de los efectos del PID que me ha ayudado mucho a entender como funciona para poder hacer ajustes mas precisos, no difiere mucho de lo que ya tenéis publicado al principio del hilo pero un poco resumido...



Todos los multirotores deben tener integrado en su software un algoritmo y unos valores PID, de lo contrario no me imagino como volaría un aparato de estos. No es un secreto que nada garantiza que dos motores idénticos con variador (ESC) idéntico, señal THROTTLE idéntica y hélices idénticas vayan a generar el mismo empuje, por ende un aparato sin software que interprete las mediciones de los giróscopos y actúe sobre las velocidades de motor, es prácticamente involable.

El software tiene un bucle principal cerrado para garantizar la estabilidad y maniobrabilidad que actúia como un REGULADOR PID.

El algoritmo del regulador PID se implementa en líneas de código de software en el Arduino y trata de corregir el error calculado entre una medición en la salida del controlador (medido por los giroscopios) y la posición de los sticks del transmisor, utilizando las correcciones adecuadas para ajustar la salida (control de cada motor).

El controlador PID consta de tres parámetros distintos: el Proporcional, el Integral y la Derivada. La variación de cada uno de estos altera los parámetros de la eficacia de la estabilización.

Aplicado a un multi-rotor, los coeficientes de estos parámetros pueden entenderse por su comportamiento:


PROPORCIONAL: Por si solo, este coeficiente puede lograr la estabilidad. Determina la importancia de la acción en los motores en relación con los valores medidos por los giróscopos. Cuanto mayor sea el coeficiente, mayor es la resistencia del multi-rotor a los cambios en su desviación angular. Si es demasiado bajo, el multi-rotor parecerá suave, tiende a deslizarse por todos lados y es mas dificil mantenerlo estable. Uno puede "sentir" este ajuste mediante el control con la mano del multi-rotor (cuidado con las manos y brazos!!!) y tratando de cambiar su balance manualmente (ladearlo por ejemplo): cuanto mayor es el parámetro, mayor será la oposición al cambio. En la práctica, este parámetro se debe establecer solo (sin mover nada mas) y aumentar hasta el punto en que las oscilaciones del multi-rotor sean casi imperceptibles; si nos pasamos de calidad y le ponemos un valor muy alto vemos como el multi-rotor empieza a oscilar lentamente en una especie de danza sincronizada.

INTEGRAL: este coeficiente puede aumentar la precisión de la posición angular. En la práctica, cuando el multi-rotor se mueve (cambian sus ángulos en X,Y o Z por algun factor externo (viento o un objeto que lo saca de su estabilidad), el INTEGRAL recuerda donde andaba antes del evento y aplica una corrección en los motores (en el caso del tricóptero, tambien al servo de cola) para volver al ángulo correcto. Podemos ver este parámetro como una especie de agente de sostenimiento de la posición y la dirección. Normalmente si uno toma el multi-rotor con la mano y trata de forzar un cambio en su orientación o nivelación, los motores (y el servo) tratarán por un tiempo de contrarrestar la acción. Sin este parámetro, la oposición no dura mucho, impidiendo que el multirotor vuelva a estabilizarse. De esta manera, la posición angular puede ser estable y precisa incluso con el viento irregular, o por el efecto suelo. Sin embargo, el aumento de esta relación a menudo implica una DISMINUCION de la velocidad de reacción y una DISMINUCION del coeficiente PROPORCIONAL. Es recomendable que cuando los cambios angulares sean muy fuertes, no se tenga en cuenta temporalmente  este parámetro, así se logra que cuando haya un factor externo fuerte actuando cobre el multi-rotor, permita reaccionar con agilidad y evitar la catástrofe.

DERIVADA: Este coeficiente permite al multirotor llegar más rápidamente la actitud requerida. En la práctica, se mejora la velocidad de reacción del sistema, y en algunos casos un aumento del proporcional. Como desventaja, induce "ruido" a los demás parámetros.

El multi-rotor utiliza tres bucles PID, cada uno con sus con sus coeficientes PID, uno por cada eje en el espacio (X,Y y Z).

Parece mas complicado de lo que realmente es, pero una vez se inicia el tuning del multi-rotor, lo sostiene en la mano, cambia parámetros, empieza uno a entender cada uno de los parámetros.

Hola Gente del Foro, tengo un problema con un cuadri.
Les cuento que recientemente adquirí un cuadri y hasta ahora lo único que hice es volarlo, todavía no entiendo como funciona, y volando se paró el motor de atras y se cayó.
ya le cambié el motor, el bec y el motor sigue sin funcionar, alguien me podría ayudar con el tema.
he verificado que tenga señal y tension en los pines del motor nº4 y todo parece funcionar pero el motor sigue sin funcionar.
Me pueden ayudar!!!
Gracias 

hola, alguien se acuerda de un video explicativo de los PID para los multiwii, en el que muestran los cambios que hace cada factor P I D....?¿¿?¿

no lo encuentro por ningun lado...



un saludo!!