Posts tagged: quadcopter

Multikopter építése

By , 2016. May 26 19:44

tiny-quadcopter Sokáig próbáltam ellenállni a csábításnak, hogy legyen egy saját multirotoros járművem, azonban úgy esett, hogy a sors szele befújt egy MultiWii SE Flight Controller v2.5 vezérlőt és négy 20A SimonK firmware-el töltött motorvezérlőt. Mint minden rendes műhelyben, nálam is akadt négy darab egyforma motor. Minden adott ahhoz, hogy egy új jármű kerüljön a hangárba.  Tartottunk egy rövid “meetinget”, ahogy divatos szóval említve az esti sörözést, és kiderült, hogy a társaságban másnak is furdalja az oldalát a kíváncsiság, úgy-hogy elindult a tervezés… . Mivel a társaság elég heterogén érdeklődési kört illetően, így két eltérő koncepció kezdett kikristályosodni: kell egy kis fürge jószág, mellyel lehet “szakítani”, és egy másik, mely inkább stabil, és fotózásra alkalmaznánk. Hogy ne vesszen össze a csapat, mindkettőt megépítjük, de kezdjük a nyugodtabb testvérrel.

Rendszer váza. Első váznak egy F450 klónt választottam. Nem azért mert nagyon jó, hanem inkább az előfordulási gyakorisága miatt. Első ránézésre nehéz, mint a sár, és ahogy hallottam, nagyon törékeny, azonban már a sarki fűszeresnél is lehet venni pótalkatrészt hozzá. Elsőre megteszi. Későbbiekben majd alakítjuk.

Repülésvezérlő. Mivel mi is hozott anyagból építkezünk, ezért a MultiWii SE vezérlővel ismerkedünk először. Fontosabb jellemzői:

002 súly: 9,3g
méret: 40×40×11,6mm
furattávolság: 35×35mm, 3,1mm furattal
ATMega 328P MCU
MPU6050C 6-tengelyes gyro/gyorsulásérzékelő (Motion Processing Unit)
HMC5883L 3-tengelyes digitális magnetométer
BMP085 digitális nyomásérzékelő
PCA9306DP1 jelszint illesztő
Bemeneti jelek: 6 PWM jel
Kimeneti jelek: 4/6/8 PWM jel (motorvezérlés) kéttengelyes kamerastabilizátor támogatással
FTDI/UART port  firmware frissítéshez, Bluetooth modulhoz vagy LCD kijelzőhöz; I2C port szenzorokhoz, GPS-hez, kijelzőhöz. A vezérlővel következő modulok érkeznek: CN -06 GPS vevő, I2C-GPS NAV Modul,  Bluetooth adapter, CRIUS CO-16 OLED Display Modul.

Azonban mégis nyert a kíváncsiság és egy KK2.1.5 mini vezérlővel kezdjük az ismerkedést.

súly: 8.6g kk2-mini-fcb
méret: 36x36x11.5mm
furattávolság 30.5×30.5mm
Atmega644 PA MCU
MPU6050 InvenSense Inc.
Tápfeszültség: 4.8-6.0V
AVR interface: 6 ISP.
Bemeneti jelek: 5 PWM (1520us)
Kimeneti jelek: 4/6/8 PWM jel (motor-/szervó-vezérlés) kéttengelyes kamerastabilizátor támogatással
LCD méret: 24*18mm
4 miniatűr gomb (3.3*4.2mm)
Feszültség érzékelő.

Motor és légcsavar.
Erőműnek 4 darab 2208/8 BL motort szereltem a vázra (2600KV). Előző tapasztalatok alapján bőven elegendő húzóerőt termelnek 10×4,5″ esetén. Első tesztekhez azonban 6×3,8″ légcsavarokkal kezdem, hogy ne szokjon el a masina, természetesen, “frekvencia zavar” miatt ;)

KK2 vezérlő beállítása. Gyári használati útmutatóból, sajnos, nem nagyon lehet beállítani a kis okoskát, különösen ha először van szerencsénk a hasonló eszközhöz. Ezért el kezdtem kutakodni egy kicsit és találtam is egy kis videót mely utasításai alapján már egyértelműen el lehet indulni (Quadcopter build – KK2.0 initial setup – eluminerRC). Ennek értelmében a következő lépésekkel kezdjük:

  • Távirányíró bekapcsolása, utána vevő egység és fedélzeti elektronika
  • Gyári beállítások visszaállítása (Factory Reset)
  • Gyorsulásérzékelők kalibrációja (ACC Calibration)
  • Üzemmód-kapcsolása (Self-Level [AUX, yes, yes])
  • Egyéb beállítások (Misc. Settings [Dampening: 0-30, Alarm 1/10 volts: 90-105 3S esetén])
  • Motor konfiguráció betöltése (Load Motor Layout: Quadcoppter X), motorirányra odafigyelni!
  • Vételi jel tesztelése (Receiver Test) mind az 5 csatornán
  • Távirányító (sub)trimelése 0 értékek vételéig semleges állapotnál
  • Helyes válaszirányok beállítása távirányítón (Revese, Invert)
  • PI értékek szerkesztése (PI Editor: Roll 30, 100, 0, 20; Pitch 30, 100, 0, 20; Yaw 50, 20, 0, 10)
  • Ön-kiegyenlítés beállításai (Self-Level Settings:PGain:70, PLimit:20)
  • Motorvezérlők kalibrálása (áramtalanítjuk a fedélzeti elektronikát és a vevő egységet, a házkart felső végállásba helyezzük, a KK2 két szélső gombját benyomva tartva áram alá helyezzük a vevőt és a KK2 vezérlőt [beep-beep], ezután a gázkart alsó végállásba helyezzük [beep]. Ezután elengedhetjük a két benyomott gombot.)

Ezután már feltehetjük a légcsavarokat, ha lehet, kisebbet, mint amit végső konfigurációban használni szeretnénk, de az is megteszi, ha csak celluxot/ragasztó szalagot helyezünk a motor tengelyere, és megfigyeljük a motorok irányát, reakcióját eltolásra, élfordításra. A vezérelektronika további lehetőségeiről és beállításairól az azonos felépítésű korábbi vezérlő nem hivatalos felhasználói könyvében megtekinthetőek.

High P gain will result in a high frequency oscillation

High I gain will resultin a low frequency oscillation

 

PI gain adjustment process
•Go to the “Receiver Test” menu and use the transmitter trims to set the Roll, Pitch and Yaw values to zero.
•Switch off Self Level.
•Set the I gain to zero for Roll, Pitch and Yaw.
•Hover the multicopter and move in one axis (Roll, Pitch or Yaw) and quickly centre the TX control stick.
•Increase the P gain until the multicopter starts to oscillate when the stick is quickly centred.
•Decrease the P gain slightly to remove the oscillation.
•Repeat for all three axis (note, if you have “Link Roll Pitch” set to “Yes” in the Mode Settings menu then adjusting the PI gains and limits for Rol
l will also adjust the Pitch settings).
•Increase the Roll and Pitch I gain until it flies straight forward/sideways without pitching up or down. It should feel more “locked in”.
•Increase the Yaw I gain until Yaw feels “locked in”. You will see most impact on a tricopter. Leave as default for quadcopter.
Beállítási folyamatot és a hibákat bemutató videó.
PI limits
The PI limits are the percentage of motor power that can be used to apply the correction. These should be left at default. For example, a limit of
20 (20% motor power to apply the correction) will allow 80% of motor power to be used for commanding a change in direction from the receiver.
Servo test: Th. 0 – 90-100; AER ±90-100, direction
Stick Scaling
These settings enable you to adjust the sensitivity of the transmitter stick. A higher number gives a more sensitive response. It is used in preference to increasing the rates in your transmitter. The default values are low for beginners that may not a ppreciate how sensitive the transmitter sticks can be in controlling a multicopter.
•If you want to flip and roll, you will need to increase the Roll and Pitch values.
•Increase the Yaw value to yaw to your liking.

•Throttle is best left at 90. If you increase it too much, full throttle on the transmitter will run the motors at maximum and leave no headroom for the PI control loop to adjust the motors to keep it steady.

Misc. Settings 1
Various settings
Minimum throttle – ensures all motors start at the
same rate. If some motors do not start
when you arm, increase this value. This value also
allows you to change the motor speed if
you have Spin on Arm enabled.
Height Dampening – Compensates for the drop in heig
ht when the multicopter is banked in
a turn. Normally, the pilot will compensate for thi
s dropping effect by increasing the throttle
slightly. The default is 0 (disabled).
Height D. Limit – The percentage of motor power tha
t can be used to apply the correction.
Alarm 1/10 volts – When the flight battery +ve term
inal is connected to the KK2.1.X battery
monitor pin, this sets the voltage alarm threshold
when the buzzer sounds. If you want the
buzzer to sound at 10.2 volts or less, set this val
ue to 102. The default is 0 (disabled).
Servo Filter – Software filter that smooths out the
control signal to servos. Set this value as
low as possible.
Acc SW filter – Software filter in the KK2.1.X code
that smooths out the accelerometer
reading. This value can be increased to mask vibra
tions. The default is 8 which results in a
low pass filter coefficient of 0.03 (8/256). It is
best to leave it at this value.

Panorama Theme by Themocracy