ArduPilot无人船（车）常用参数调试

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超维空间科技 2024-04-30 16:41:49 ©著作权

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本节介绍如何调整差速转向的车（或船）上的“停止转向”功能。

“停止转向”是指无人船（车）减速或停止，转向目的地，然后继续行驶。这些转弯仅在AUTO、 GUIDED、RTL或SMARTRTL模式下触发，并且仅在无人船（车）首次驶向下一个航路点时触发。

WP _ PIVOT _ ANGLE 误差超过该角度将触发“停止转向”功能。例如，当设置为默认值“60”时，如果无人船（车）的航向与下一个航路点至少有60度的偏差，“停止转向”将被触发。此参数通常不应设置为低于30，除非您希望禁用“停止转向”，这可以通过将此参数设置为0来实现。当无人船（车）的航向与目的地的航向保持在 10 度以内时,无人船（车）将开始驶向下一个航点
WP_PIVOT_RATE 在“停止转向”时保持无人船（车）的最大转弯速率（以每秒度数为单位）。
ATC _ STR _ ANG _ P 无人船（车）的航向外环比例控制参数。更高的值会使转弯更快。
ATC _ STR _ RAT _ MAX 限制了无人船（车）在所有模式下的最大转弯速率（以每秒度数为单位），包括“停止转向”期间。
ATC _ STR _ ACC _ MAX 在所有模式下无人船（车）的最大旋转加速度（以度/秒/秒为单位）。数值越大，无人船（车）越快达到最大转速。

本节描述如何调整车的偏航角速率环PID。为了实现良好的转向控制，这是最重要的控制器。

ArduPilot无人船（车）常用参数调试_稳态误差

转弯速率控制器尝试使用PID控制器来达到所需的转弯速率。除HOLD和 MANUAL模式外，所有模式都使用此控制器。

这个控制器的FF、P、I和D增益都保持在分别是 ATC _ STR _ RAT _ FF 、 ATC _ STR _ RAT _ P 、 ATC _ STR _RAT_I 和 ATC _STR _RAT_D 参数。

调整此控制器的建议步骤是:
在手动模式下以控制无人船（车）以中速进行非常急的转弯，将 ACRO _ TURN _ RATE 设置为陀螺仪Z轴最高值稍低一点。请注意，显示的值可能以0.01度/秒为单位，因此其值应除以100以匹配参数的度/秒。

在Acro模式中速操控无人船（车），做各种宽转弯和急转弯，并比较不同的转弯效果。
首先调整FF前馈增益。该增益将所需的转换率直接转换为转向伺服或电机输出。如果无人船（车）的转弯速度响应缓慢，则应增加此参数。如果无人船（车）不断超过其期望的转弯速度，那么这个参数应该减少。
P增益校正了短期误差。如果FF值设置得好，它通常可以设置为一个较低的值(例如FF的20%)。如果设置过高，转速可能会振荡。这个P增益应该总是低于FF增益。
I增益校正了长期误差。通常可以将其设置为与p相同的值。如果无人船（车）与期望的转弯速率存在稳态误差，则应该增加该参数。如果无人船（车）的转弯速度缓慢振荡，那么这个参数应该减少。这个I增益应该总是低于FF增益。
D增益是为了通过对抗短期的周转率变化来稳定产出。这个增益通常可以保持为零。

最后，将 ATC _ STR _ RAT _ MAX 设置为 ACRO _ Turn _ Rate 值，并选择性地降低ACRON _ RATE。这两个参数的区别是：

本节描述了如何调整无人船（车）的速度和油门控制。一般来说，最好在偏航角速率控制器之前先调整这个控制器。

ArduPilot无人船（车）常用参数调试_稳态误差_02

此控制器的P、I和D增益保持在分别是 ATC _ SPEED _ P ， ATC_ SPEed _ I 和 ATC_ STEED _ D 参数， ATC 的 STEEP _ FF 应设为零。

调整此控制器的建议步骤是:

P 增益是最重要的，应该首先调整。如果无人船（车）的速度是不稳定的和不稳定的，那么这个参数应该减少。如果无人船（车）起步慢，则应增加这一参数。
I 增益是对稳态误差的修正，如果无人船（车）始终没有达到所需的速度，那么这个参数应该增加。如果无人船（车）的速度在过快和过慢之间缓慢地摆动，则应降低这一参数。正常情况下应该低于P。
D 增益是为了通过对抗速度的短期变化来稳定输出。这个可以保持为零。
FF 增益应该保持在零。

虽然不像其他调整值那么重要，但是ATC _ ACCEL _ MAX 和 ATC_DECEL _ MAX 参数的设置应该与无人船（车）的物理极限相匹配。这有助于速度控制器避免尝试不可能的加速度，并减少超调。

使用地面站实时查看前后加速度（又名X轴）。如果使用任务计划数打开飞行数据屏幕，选中“调整”复选框（底部中间），双击图形并选择“轴”。要注意的是，数值以cm/s 所以它们应该除以100得到m/s。
在手动模式下操控无人船（车），使用全油门从停止加速到全速。
根据日志中的加速度来设置 ATC_ ACCEL _ MAX 和 ATC_DECEL _ MAX 参数。请注意，显示的值可能以cm/s为单位，而参数则以m/s为单位。如果无人船（车）加速和减速相似， ATC _ DECEL _ MAX 可以设为零。
在Acro模式下操控无人船（车），测试无人船（车）的加速度是否平稳，减速是否过于滞后。