В. Яценко - Твой первый квадрокоптер: теория и практика

Некоторые приемники, например в миниатюрных комнатных моделях, имеют функцию автобиндинга. При включении они всегда переходят в режим привязки и ждут сигнал от передатчика примерно в течение 10–15 с. Если за это время они принимают сигнал от "своего" передатчика, то сразу переходят в штатный режим. Если же во время ожидания поступает сигнал привязки от нового передатчика, то приемник запоминает уникальный код нового передатчика и затем переходит в штатный режим.

Во время биндинга может также происходить настройка функции Failsafe . Обычно приемник запоминает для режима Failsafe положение органов управления в момент привязки. Благодаря этой опции можно обеспечить относительно мягкую посадку квадрокоптера или автоматический возврат по GPS к точке старта. Процедура настройки у разных приемников может отличаться. Некоторые приемники вообще не имеют такой функции. Точные инструкции по настройке Failsafe и привязке в целом смотрите в документации производителя.

Импульсы PWM , триммеры и субтриммеры

Как мы уже говорили, независимо от протокола передачи информации и способа декодирования, у любого приемника с раздельными выходами каналов на каждом из выходов присутствуют стандартные импульсы PWM, длительность которых является управляющим параметром для исполнительных устройств.

Напомним, что стандартные длительности импульсов PWM таковы: минимальная — 1000 мкс, средняя — 1500 мкс, максимальная — 2000 мкс. Эти значения соответствуют минимальному, среднему и максимальному положению рукоятки управления пульта. Но это идеальные базовые! значения. На практике они могут быть иными. Для примера рассмотрим простейшую ситуацию: в среднем положении рукоятки пульта вал серврмашинки слегка отклонен от среднего положения. Возможно, это погрешность сервомашинки, а может, погрешность пульта, который в среднем положении не обеспечивает 1500 мкс. Но сервомашинка не регулируется, поэтому в любом случае надо настраивать пульт. Для этого существуют субтриммеры и триммеры . Важно понимать разницу между ними.

Субтриммерсимметрично смещает в ту или иную сторону весь рабочий диапазон длительностей. Например, при смещении вверх на 100 мкс рабочий диапазон будет составлять 1100–2100 мкс со средней точкой 1600 мкс. Таким образом, сохраняется симметрия диапазона, но происходит некоторый выход за его стандартные пределы.

Триммерсмещает текущую рабочую точку внутри действующего диапазона. Но при этом выход за пределы диапазона при максимальных отклонениях не происходит. Например, если мы триммером сместили рабочую точку относительно физического положения рукоятки на 50 мкс вверх, то при среднем положении рукоятки длительность импульса составит 1550 мкс, но границы диапазона останутся прежними —1000–2000 мкс.

Как видите, триммер вносит асимметрию в канал управления: максимальный рабочий ход вверх и вниз получается разным. Поэтому для центровки каналов используют субтриммеры , доступные в меню настроек передатчика. Триммеры же применяют в тех случаях, когда необходимо сделать оперативную корректировку и целенаправленно привнести асимметрию в канал. Например, модель самолета имеет слегка несимметричное крыло и заваливается влево. В этом случае асимметрия за счет триммирования канала элеронов скомпенсирует асимметрию крыла. Такие регулировки обычно выполняют в процессе полета, поэтому рычажки или кнопки триммеров вынесены на переднюю панель пульта и действуют без обращения к меню.

Квадрокоптер не обладает собственными аэродинамическими, качествами, симметрия его поведения в полете и управления по осям достигается автоматически, за счет полетного контроллера. Поэтому в случае с квадрокоптерами особенно важно соблюдать симметрию параметров управляющих импульсов. Категорически не рекомендуется при настройке пультов под квадрокоптер использовать триммеры! Центральные значения сигналов управления, которые должны максимально точно соответствовать 1500 мкс, достигаются только при помощи субтриммеров.

Расходы и экспоненты

Часто бывает так, что выход за пределы стандартного рабочего диапазона недопустим (например, рычаг сервомашинки упирается во что-то) или желательно ограничить рабочий ход исполнительных механизмов для более мягкого и безопасного управления. Рабочий ход в ту или иную сторону от центрального положения называется расходом и бывает положительным или отрицательным в зависимости от направления отклонения.

Расходы аппаратуры измеряются в процентах от стандартного отклонения и настраиваются через меню пульта. Можно установить расходы как больше, так и меньше 100 %. Например, если установить расходы вверх и вниз по 90 %, то минимальная длительность импульса составит 1500 — 500·90 % = 1050 мкс, а максимальная 1500 + 500·90 % = 1950 мкс. Обычно рекомендуется "зажимать" расходы аппаратуры для новичков, т. к. им свойственно от волнения двигать стики пульта слишком сильно и резко.

Обычно положительный и отрицательный расход канала можно регулировать по отдельности. Но, как мы уже говорили, для квадрокоптеров принципиально важна симметрия рабочего хода, поэтому и расходы следует подстраивать только симметрично. При настройке квадрокоптера расходами подгоняют минимальное и максимальное значение длительности импульса под необходимые для контроллера. А остроту реакции коптера на управление задают при помощи специального коэффициента Rate в настройках полетного контроллера.

Еще одним параметром, существенно влияющим на качество и комфорт пилотирования, является экспонента— степень нелинейности отклика системы на изменение управляющего сигнала. Строго говоря, эта зависимость получила такое название по причине визуальной похожести на график экспоненты у= е х. На самом деле механизм формирования нелинейного отклика несколько сложнее. Чтобы не загружать микроконтроллер пульта вычислениями степенной функции в режиме реального времени, в память микроконтроллера записывается готовая таблица значений некой степенной функции

где х — это значение отклонения рукоятки; k — коэффициент пропорциональности.

Во время работы пульта значения из этой таблицы накладываются на линейную зависимость по формуле

где N — это процент экспоненты в настройках пульта. Проще говоря, чем больше процент экспоненты N , тем сильнее "искривляется" линейная зависимость в соответствии со значениями из таблицы (рис. 2.10).