Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

купи-продайка

Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение system » 15 авг 2012, 00:44

Прошивка основана на ПО для CopterControl проекта OpenPilot. Ее основные возможности:

1. Компенсация по осям, на которых физически есть сервы с потенциометром (возможны оси крена, тангажа и курса).
2. Фильтр сигнала с аппаратуры для "плавных" движений камеры на любой канал (это не касается работы компенсации, т.е. внешние рывки плата будет отрабатывать независимо от фильтра)
3. Ускорение серв с потенциометром (FeedForward)
4. Настройка веса акселей для более точного горизонта
5. Режим удержания направления для оси курса (серва без потенциометра), может включатся тумблером на аппе
6. Диапазон работы входного сигнала с аппы. Например, компенсация может отрабатывать все 90 градусов, а стики будут работать в пределах 30.
7. Два режима отработки управления, сервы с потенциометром:
- Режим самовырванивания, т.е. наклон стика соответствует наклону камеры - обычный режим на большинстве плат.
- Режим стабилизации по угловой скорости, т.е. наклон стика соответствует скорости движения камеры. Если стик бросить, камера запомнит позицию.

Софт для Windows, сборка от 5 ноября 2012 г:
http://www.flycamstudio.com/uploads/Ope ... gimbal.exe

Прошивка экспериментальная, возможны глюки и тп, вплоть до перегрева и выхода из строя серв при неверной настройке - то есть вы пробуете ее на свой страх и риск.

Прошивка поддерживает как платы первого поколения (CopterControl), так и второго (CopterControl 3D).

Приведу пример настройки софта для трехосевого подвеса.

Перед установкой софта удалите предыдущую версию GCS, если она была у вас установлена.

Шаг 1. Установка платы.

Подключение платы описано здесь. Вам необходимо подключить приемник, сервы, параллельно сервам в любой из свободных выходов ESC/Servo подключить BEC. Напряжение питания платы от 5 вольт и выше, можно и 7В и 10В, лишь бы сервы и приемник были на это расчитаны. Возможно подключение как обычного приемника с PWM выходами, так и PPM, Futaba S.Bus, Spektrum DSM, подробности на http://wiki.openpilot.org

Если подвес трехосевой, плату следует расположить на оси курса, например, так:

IMG_6640.JPG

Угловое расположение платы не существенно, его можно задать в программе настройки.

Шаг 2. Прошивка платы.

Если вы обновляете софт - следуйте пунктам, начиная с 1-го. Если устанавливаете первый раз - начните с 5-го. Внешняя батарея не должна быть подключена к CopterControl!

1) Подключите плату CopterControl в USB порт и запустите программу GCS
2) Сохраните конфиг из платы в какой-нибудь файл File -> Export UAV Settings
step1_save_settings.png
step1_save_settings.png (7.11 КБ) Просмотров: 22628

3) Отключите плату от USB
4) Удалите старую версию GCS

5) Установите новый пакет GCS (Ground Console Station - программа управления) и запустите его
6) На вкладке Firmware нажмите Rescue (плата НЕ подключена к USB), после этого подключите плату CopterControl к USB. Появится кнопка Open, выберите файл с прошивкой (он будет в папке, в которую установилась GCS) и залейте прошивку, нажав Flash. После прошивки станет активна Boot, нажмите ее и прошивка запустится.
FW_Reflash.png


7) Если вы сохраняли предыдущую конфигурацию подвеса из пункта 2 - загрузите ее, выбрав в меню File -> Import UAV Settings, затем Save. После сохранения переподключите плату по USB и повторите этот шаг еще раз.



Шаг 3. Настройка модели.
Подключите плату в USB, в GCS выберите закладку Configuration -> Aircraft, в выпадающем списке Vehicle Type выберите Custom
Затем сконфигурируйте в миксере каналы, в которые вы подключили сервы:
- для Roll и Pitch выберите соответственно CameraRoll и CameraPitch для соответствующих выходов
- для Yaw (курса) выберите в нужном выходе тип Servo и поставьте в таблице Yaw = 127
Нажмите Save.

FW_Aircraft.png


Шаг 4. Настройка приемника.

Необходимо подключить питание на плату CopterControl, при этом желательно пока отключить сервы. Затем на закладке Configuration -> Input настраивается входы приемника.

Выберите тип каналов PWM (или что у вас там подключено) для Throttle, Roll, Pitch, Yaw, FlightMode и Accessory0, Accessory1.

Затем запустите Start Configuration Wizard и настройте 4 стандартных канала и Flight Mode (двух или трехпозиционный тумблер переключения режимов). При настройке каналов Accessory0 и Accessory1 следует шевелить ручками Roll и Pitch, это важно.

Accessory0, 1 и 2 - виртуальные каналы. В связи с особенностью архитектуры на какие-либо из этих каналов мы назначаем Roll и Pitch, чтобы в дальнейшем можно было их использовать в модуле стабилизации камеры.

Канал Throttle фактически не используется, но он обязательно должен быть назначен.

Результаты настройки показаны на рисунке:

FW_Input.png


Также на этой закладке можно назначить фильтр на каждый канал, который будет "сглаживать" резкие движение стика, делать их более плавными (колонка RT, Response Time). Для подвеса эти параметры назначаются на канал Yaw и Accessory0,1,2. 100мс - слабое сглаживание, 500мс - сильное.

Параметр Deadband, в процентах, обозначает ширину "мертвой зоны" стика. Поскольку аппаратура всегда имеет небольшие отклонения от нуля, Это очень влияет на работу и режимы стабилизации. Для игнорирования такого дрейфа следует ставить 2-3 процента для хорошей аппаратуры, 5-7 для плохой.

В этом же разделе на вкладке Flight Mode Switch Settings установите параметры, как указано на рисунке, и сохраните их:

FW_InputSwitch.png


Это означает, что в зависимости от положения тумблера FlightMode на аппаратуре ось Yaw будет управляться или в ручном режиме, или в режиме выравнивания направления.


Шаг 6. Калибровка выходов.

Закрепите подвес таким образом, чтобы при вращении любой из серв ничего не поломалось. Внешнее питание пока что не поключайте.
В разделе Configuration -> Output выберите выходы, которые вы конфигурировали при настройке модели (шаг 3), и поставьте им диапазоны 800-2200 микросекунд с нейтралью 1500. Частоту поставьте 50 Гц, если сервы аналоговые, и до 400 Гц, если сервы цифровые.

Затем сделайте следующие действия для каждой сервы:

1) Подключите соответствующую серву в выход, который вы выбрали при настройке модели (шаг 3).
2) Подключите внешнее питание
3) Выберите флажок Test Outputs
4) Для Roll и Pitch проверьте, в каком положении серва занимает крайние положения (для Yaw максимально вращается) и нейтраль, двигая ползунком.
5) Запишите эти три значения (минимум, нейтраль, максимум)
6) Снимите флажок Test Outputs
7) Отключите внешнее питание
8) Введите для этого канала записанный минимум и максимум
9) Нажмите Apply
10) Ползунком установите записанное нейтральное значение
11) Нажмите Save

Обратите внимания, чтобы ваши значения были симметричные относительно нейтрали. Т.е. для нейтрали 1500 если минимум 1200, то максимум должен быть 1800. Погрешность в 1-2мкс, как правило, не существенна.

FW_Output.png


Шаг 7. Настройка горизонта.

В нормальном положении плата расположена горизонтально стрелочкой вперед. Если вы установили плату в другом положении, следует записать, каким образом вы развернули плату.

Например, на этом рисунке плата развернута на -90 градусов по тангажу (Pitch)

IMG_6640.JPG


Для калибровки гироскопов и акселерометров отключите внешнее питание, затем на закладке Configuration -> Attitude:
1) Если вы развернули плату, укажите этот поворот в градусах для соответствующих осей
2) Установите подвес с платой в исходное положение, желательно по уровню.
3) Выполните калибровку гироскопов и акселерометров, нажав Level. Подвес не должен двигаться в этот момент.

Если вы разворачивали плату, проверьте правильность наклонов по авиагоризонту (закладка Flight Data). Если горизонт неправильно отрабатывает, укажите правильный поворот по осям и повторите действия 1-3

Горизонт откалиброван, нажмите Save.

За баланс между датчиками гироскопов и акселерометров отвечают параметры Accelerometer Kp и Accelerometer Ki
FW_Attitude.png


Чем качественнее гироскопы, тем меньше требуется вмешательство акселерометров. В идеале занизить эти значения до минимума (по умолчанию Kp = 0.05, Ki = 0.0001). Для платы CC3D получается достигнуть значений Kp = 0.01, Ki = 0.00002.
Если горизонт после взлета съезжает вбок и удерживается в этом положении, значит, слишком занижены Kp/Ki, либо некачественно откалиброваны гироскопы (они калибруются каждый раз перед стартом автоматически, см. шаг 10).

Шаг 8. Настройка стабилизации камеры.

Для активации этого модуля на закладке Configuration -> Camera Stab следует выбрать "Enable CameraStabilization Module" и переподключить питание платы (в том числе USB)

FW_CameraStab.png

* В колонке Yaw все параметры указывается только в том случае, если серва НЕ бесконечного вращения, т.е. с потенциометром

  • Output Channel - выходы, к которым подключены сервы.
  • Output Range - максимальный угол в градусах, на который отклоняется ось относительно нейтрали
  • Input Channel - номер управляющего виртуального канала (AccessoryX). Реальный канал назначается на закладке Input. Например, порядок "проброски" канала Roll в модуль стабилизации камеры может быть таким: Input Roll -> Accessory0 > Camera Stab Roll
  • Stabilization Mode - режим стабилизации:
    - Attitude - самовыравнивание, ось поворачивается на угол, на который отклонен стик. При отпускании стика ось выравнивается.
    - Axis Lock - режим стабилизации по угловой скорости, отклонение стика означает угловую скорость движения по оси, при отпускании стика ось запоминает и удерживает позицию
  • Input Range - максимальный угол в градусах, на который ось может отклонится стиком (в режиме Attitude)
  • Input Rate - максимальная угловая скорость в градусах в секунду при отклонении стиком (в режиме Axis Lock)
  • Servo Acceleration - "ускорение" серв. При слишком больших значения могут начатся автоколебания с перегревом сервы, но в то же время чем больше значение, тем быстрее будет отрабатывать серва.
  • Yaw Kp и Yaw Kd - настройка PID-контроллера для оси Yaw, которая отрабатывает удержание направления. Слишком большие значения могут вызвать автоколебания и перегрев сервы.
  • Attitude Filter - фильтр НЧ для определения горизонта, иногда помогает "давить" нежелательные колебания, но в то же время замедляет ускорение серв, рекомендуются значения 0..20мс
  • MaxAxisLockRate - максимальная угловая скорость, получаемая с аппы, при которой будет активно удержание угла осью (только для AxisLock)

Шаг 9. Завершение настройки.

Проверьте в дереве объектов (Configuration -> справа вверху) и исправьте при необходимости следующие параметры

Settings -> AttitudeSettings -> ZeroDuringArming = True
Settings -> AttitudeSettings -> BiasCorrectGyro = True
Settings -> ManualControlSettings -> Arming = Always Armed
Settings -> StabilizationSettings -> MaxAxisLock = 180
Settings -> StabilizationSettings -> MaxAxisLockRate = 1
Settings -> StabilizationSettings -> LowThrottleZeroIntegral = False

Шаг 10. Особенности работы.

Если все настройки сделаны верны, сервы и приемник подключены, при включении питания сервы устанавливаются в нейтральное положение, и через несколько синий диод на плате начнет мигать, в этот момент калибруются гироскопы. ОЧЕНЬ ВАЖНО, чтобы в этот момент подвес не совершал ни малейших движений, иначе калибровка будет некачественной.

Через 7 секунд после старта включается стабилизация и подвес должен отрабатывать стабилиазацию.

Если сервы начинают быстро-быстро дергатся, следует немедленно выключить питание, иначе могут сгореть! Причины: или недостаточно жесткий крепеж (для оси Yaw), или слишком завышены YawKp/Kd (для Yaw) или Servo Acceleration (для Roll/Pitch)

Советы по настройке

1. Настройка "ровного" горизонта

На первый взгляд этот раздел выглядит жутко техническим, но поверьте, ничего сложного в здесь нет, а вот результат может удивить.

Для хорошей работы алгоритма определения горизонта платой CopterControl/CC3D необходимо соблюдать несколько условий:

1) Минимум вибраций - плата, или подвес на которой она стоит, должна быть максимально виброизолирована. Балансировка пропеллеров может значительно уменшить вибрации.

2) Максимально точная калибровка гироскопов. После каждого включения питания платы, если установлен режим Configuration -> Input -> Arming Settings -> Always Armed (режим по умолчанию для подвесов F3X) синий светодиод на плате начинает часто мигать. Подвес должен быть максимально неподвижен в течении первых 7 секунд после начала мигания, малейшее движение в этот момент собьет калибровку гироскопов. Неважно положение подвеса, важно, чтобы он был максимально обездвижен. Если в момент включения питания дергаются сервы, устанавливаясь в нейтральное положение - включите питание повторно.

3) Настройка минимальной, но достаточной коррекции гироскопов акселерометрами. Степень такой коррекции определяется коеффициентами AccelKp и AccelKi, вы их найдете на закладке Configuration -> Stabilization -> Expert. Чем больше коефициенты - тем больше алгоритм "доверяет" акселям, тем больше будут заметны "уплывания" горизонта при ускорениях. В то же время коррекция акселерометров должна быть достаточной, чтобы компенсировать "дрифт" гироскопов. Для настройки этих коеффициентов пробуйте так:
- AccelKP = 0.01 и AccelKI = 0.00002. Это довольно низкая поправка акселей, если вам ее удалось достичь и при ровном горизонтальном полете горизонт не сваливается - у вас отлично настроен подвес. Если нет, пробуйте поэтапно повышать эти коеффициенты, например:
AccelKP = 0.02, AccelKI = 0.00004
AccelKP = 0.035, AccelKI = 0.00007
AccelKP = 0.05, AccelKI = 0.0001
Выше значения AccelKP = 0.07 подниматся не рекомендуется.

4) Проверьте, правильно ли оттримирован сервопривод по крену. В этой прошивке в момент подключения питания сервы выравниваются в нейтральных положениях, если серва крена не заняла четкое нейтральное положение - читайте раздел "Калибровка выходов".

5) Важнейшее значение имеет правильное обнуление датчиков акселерометров. Если у вас подвес FlyCam F3X, установите хороший пузырьковый уровень на верхний шкив, или например на пластину между двумя пластинами рамы, в общем на верхнюю часть подвеса, строго перпендикулярную основному валу (по курсу). Наклон не должен превышать одного градуса! Затем в GCS выберите Configuration -> INS -> Level, дождитесь окончания калибровки и нажмите Save.

6) Рекомендуется отключить поправку крена (горизонта) с пульта. На закладке Configuration -> CameraStab в разделе Roll -> Input Range установите 0 градусов. Управление креном рекомендуется использовать только в том случае, если не удалось победить "завал" горизонта указанными выше способами.

2. При автоколебаниях в режиме удержания по оси курса:
- уменьшите YawKp / YawKd
- если есть демпферы, следует увеличить жесткость демпферной развязки на скручивание, например, поперечными стяжками.

Для начала рекомендую настраивать удержание подвеса, чтобы он был жестко прикреплен к чему-то массивному, например, к коптеру. В руках, держа подвес за вал, удержание работать не будет.

3. Пример конфигурационного файла для нашего трехосевого подвеса Flycam 3x
скачать здесь
скачать здесь

Для загрузки конфига выберите File -> Import UAV Settings. Можно взять этот конфиг за основу, и перенастроить его под свой подвес (требуется как минимум настройка приемника и калибровка сервовыходов). Подключение серв: крен в 1-й канал, тангаж во 2-й, курс в 3-й.

Через File -> Export UAV Settings можно сохранить настройки вашего подвеса.
system
 

Re: Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение dimon_r73 » 02 фев 2013, 15:00

Подскажите, возможно ли настроить плату для стабилизации без приемника, автономно, если да то как?
dimon_r73
 
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 02 фев 2013, 14:57

Re: Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение Airman » 22 май 2013, 05:26

Залил конфигурационный файл, который приведен в инструкции по настройке, однако тумблер назначить на FlightMode все равно не получается. Где копать ?
И если можно поподробнее разъясните каким образом Шаг 6 делается. Сервы с вынесенными потенциометрами.
Airman
 
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 27 авг 2012, 19:33

Re: Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение admin » 22 май 2013, 06:10

Давайте начнем с комплекта Вашего, производитель подвеса и аппаратуры управления? Каналы управления работают а флайтмод нет? Вы пользовались визардом при настройке? Пункт6 - Флайтмод это удержание, фильтрик дописанный для фиксации поворотного узла камеры независимо от поворотов носителя. В оригинальной прошивке его нет, вы скачали нашу версию?
Flycam Support
admin
Администратор
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 26 май 2011, 15:25

Re: Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение Airman » 22 май 2013, 06:55

Подвес самодельный 2-х осевой на данный момент, сервы Savox1258 потенциометры ETI MW22B-3-5K. аппаратура Futaba 12Z. 4 канала назначаются и через визард ( только не в том порядке каком хотелось бы ) и через ручную калибровку. флаймод тумблер никак не хочет назначаться. все настройки и прошивку брал из данной темы.
Airman
 
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 27 авг 2012, 19:33

Re: Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение Airman » 26 май 2013, 07:19

ау, что-то никто не отвечает. тема все еще актуальна.
Airman
 
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 27 авг 2012, 19:33

Re: Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение andrey_flycam » 31 май 2013, 16:23

Пришлите фотографию подвеса, в чем собственно сложность, все ведь просто как 2х2)
FlycamStudio / Chief Knowledge Officer
Аватара пользователя
andrey_flycam
 
Сообщения: 900
Зарегистрирован: 12 июл 2012, 09:36
Откуда: FLYCAM TEAM

Re: Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение denis » 22 фев 2014, 17:20

Привет есть проблемы с удержанием курса, начинаются резкие раскачки, плату отлакировал по хорошему уровню
Подвесь был настроен при покупки вмести с пультом, тримы выставлены в ноль, но, все равно очень медленно двигается подвес по оси

- уменьшите YawKp / YawKd (особых результатов не дало)
- развязка у меня такая http://shop.flycamstudio.com/product_info.php?cPath=21&products_id=62

Настройка уровня:
http://www.youtube.com/watch?v=J7VxWoF8_jY

Раскачивание:
http://www.youtube.com/watch?v=J7VxWoF8_jY
denis
 
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 01 фев 2013, 23:54

Re: Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение admin » 22 фев 2014, 18:47

С виду нормальная работа ф3х в режиме курс лок. Телепатически я там ничего не настрою. Там каждая плата своей жизнью живет.Расколбас по курс локу сильно зависит от выходного значения на серву курса. Там пиды можно хоть до посинения крутить, если завышенные значения по выходу на серву там перекомпенсация вечная будет. Мой совет придушить как минимум в два раза конечные точки выходного сигнала на серву курса и от них плясать дальше.

Дмитрий Франчук
Flycam Support
admin
Администратор
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 26 май 2011, 15:25

Re: Прошивка CopterControl для стабилизации подвеса

Сообщение andrey_flycam » 30 сен 2015, 10:28

Сборка для настройки подвеса переехала сюда: www.flycamstudio.com/uploads/OpenPilot- ... gimbal.exe
FlycamStudio / Chief Knowledge Officer
Аватара пользователя
andrey_flycam
 
Сообщения: 900
Зарегистрирован: 12 июл 2012, 09:36
Откуда: FLYCAM TEAM


Вернуться в Куплю-Продам-Подарю

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron