APM自动调参讲解

使用自动调参来自动调试

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? 1 使用自动调参来自动调试

? 2 自动调参都干什么

? 3 设置自动调参模式

? 4 在自动调参模式下飞行

? 5 别太早停止

? 6 完成调试

?7 自动调参日志

?8 手动调参 VS 自动调参

用APM：Plane的3.0.2发行版的固件，使用者现在可以使用心得自动调参模式，来调适roll和pitch。对于大部分飞机的大多数调试参数，这可以更简单地获得一个起始的合理调试。

自动调参都干什么

自动调参模式是一种飞行模式，与飞FBWA模式相同；但是它通过操纵者的飞行姿态输入的变化，来了解roll和pitch的关键值。所以操纵者可以将遥控器上的模式切换开关切换到自动调参模式，然后飞几分钟飞机。飞行的时候，操纵者需要尽可能多地进行姿态剧变，让自动调参代码可以了解飞机如何反应。

设置自动调参模式

你需要将自动调参模式选为你的遥控器上的飞行模式切换开关能选择的模式来给你的飞机设置自动调参。

你也应该设置AUTOTUNE_LEVEL参数来选择调适的等级，这个参数在你的地面站的高级参数页面里。 AUTOTUNE_LEVEL参数控制了你想要的调适的灵敏度。默认等级是5，这提供了一个很柔和的调适，很适合新手操控者。如果你是一个老手，那你应该选择等级6或者等级7，这会使调适更灵活（更快的姿态改变）。如果你还没有以低于7的等级完成一个起始的调适，高于7的等级是不推荐使用的。因为自动调参模式现在仍是实验性的，我们现在不推荐尝试高于8的等级。

你还需要确认你的飞行器的基础设置都正确了。尤其是确认所有舵面的反向开关都正确了，而且你设置的最低空速合理（自动调参只在飞机空速大于你设定的最低空速时进行）。同时确认你完成了遥控校准，因为只有使用遥控器摇杆能获得全控制行程时，自动调参才会工作。

其他需要确认的东西：

?如果你使用空速计，请确认它工作并且已经完成校准。请查看空速校准。

?检查重心，确认在手动飞行飞机的时候重心正确。

?检查舵面微调。你可能想在看完关于TRIM_AUTO选项的文件之后使用这个选项。

?确认正确设置了失控保护。请尝试将你的飞机放在地上并且关闭遥控器（并且卸下螺旋桨或者做相关安全保护措施）然后检查飞机如何反应。

?设置一个安全的返航集合点，如果需要的话。

在自动调参模式下飞行

在都设置好之后你就可以开始在自动调参模式下飞行了。尽管可以在自动调参模式下起飞，我们现在还是推荐在其他模式下起飞（如FBWA模式或者手动模式）然后在飞机获得高度和速度之后切换到自动调参模式。

当你进入自动调参模式之后，会发生一些事情：

?自动调参系统会立即给你的roll、pitch的I和D增益和roll、pitch的最大速率设置一些默认值。

?自动调参系统会监控你需求的roll和pitch速率（由你的遥控器的摇杆动作决定）。当需求的roll或者pitch的速率超过80%的最大速率之后，自动调参系统会通过飞机的反应来了解roll或者pitch的调试值。

?每过10秒，自动调参系统就会保存10秒前你获得的参数值。这意味着如果自动调参让你的飞机飞行不稳定，你有10秒钟来切换到另一个模式来恢复。当你切换出自动调参模式后，最后保存的参数值会被储存。

?如果你一开始使用roll和pitch的相关参数的默认值，那么当你第一次进入自动调参模式时，你可能觉得飞机反应很慢。你会觉得随着调试进行，这种感觉会好转。

成功的自动调参之关键在于用遥控器摇杆输入迅疾的roll或者pitch的动作。你应该每次只打roll和pitch其中的一个舵，并且应该应该将摇杆迅速打到最大偏移角。

所以在roll这个方向上，你应该先用副翼摇杆控制一个向右的急倾侧，片刻之后再将副翼摇杆迅速左推来控制一个急左倾。注意你不需要在每次打舵之后等待飞机恢复到水平。每次向一个方向打舵完两秒之后，你可以将摇杆迅速打向另一端。在你打副翼的同时，飞机会迅速右倾，然后迅速左倾。在每次的急反转时，飞机都会提升调试值5%。所以你需要至少打20次满舵来让飞机掌握合适的调适值。

对于pitch的调适你需要使用遥控器的升降舵摇杆，让飞机跑“过山车”。先猛拉杆，让飞机仰起，片刻后再猛推杆让飞机俯身。连续反复做至少20回合。

如果你的初始调适值太低，那么你应该注意到在飞自动调参模式的过程中，飞机的反应会变得越来越灵敏。如果飞机变得不稳定，程度让你觉得危险，那你应该切换出自动调参模式。这样会储存你10秒钟之前获得的参数。

别太早停止

建议你完成至少20回合迅疾的roll的动作和至少20回合迅疾的pitch的动作，多多益善。有些人停止太早，结果只获得了不好的值，使他们的飞机的风补偿很次，或者不能很好地保持高度。在你觉得飞机可以很好地飞行之前，请别退出自动调参模式飞行。

完成调试

在你使用自动调参模式获得了合适的roll和pitch的调适参数之后，你应该通过手动调整一些其他的关键参数来完成调适。

对于大部分飞行器来说，需要的参数如下：

NAVL1_PERIOD：这个参数的默认值是25,这个默认值非常保守，是为了适配那些调适地不好的飞机而设计的。这个参数控制了飞机在各个自动的模式下（如自动模式、返航模式和漫飞模式）转弯的灵敏度。大多数飞机应该使用一个比默认值低得多的值。如果你还没有调整这个参数值，那么在你为roll和pitch数值成功完成自动调参后，你应该将NAVL1_PERIOD参数值降低为18。为了在18周围调整，你应该用自动模式飞一个矩形任务，并且每次将NAVL1_PERIOD参数值减少1，直到你满意飞机的转弯速率，别且飞机在飞行时不“摆尾”。

PTCH2SRV_RLL：这个参数控制了为保持机头水平而补偿的升降舵舵量。很多飞行器都需要对这个参数的默认值1.0做一点小修改。你应该在FBWA模式下猛打副翼摇杆让飞机划一个小圆，同时不打升降舵，来判断你是否需要修改这个参数值。如果飞机提高高度了，那么你应该小幅减小PTCH2SRV_RLL参数（先减到0.95试试）。如果飞机在划圆的同时降低高度了，那么可以试试小幅增大PTCH2SRV_RLL参数值（先试试1.05）。如果你需要增加超过1.3或者减小到低于0.8的话，那么你的设置就应该有问题（比如重心不正确，推力线不对，空速校准不对，pitch循环的调试太柔和，或者罗盘错误）。你应该尝试修复设置。

还有很多其他参数可以提高你飞行器的表现，但是以上就是大多数人需要的参数。请阅读普通的手动调试的资料来获取更多信息。

自动调参日志

数据闪存记录了自动调参的过程。如果你要给自动调参来排除错误或者往论坛上发布有关自动调参的内容，请使用数据闪存日志。

以下是一个自动调参过程中的典型的日志文件：

ATRP信息有一个“类型”版块，显示了被记录的自动调参的类型。一个值为0的种类是对于roll的调试的，一个值为1的种类是对于pitch的调试的。用ATRP结果制图的时候，你应该选择一个数据种类，要么是0要么是1（不能都选）。

ATRP.Demanded（需求）字段代表了需求的姿态变化的速率（roll速率或者pitch速率），以度每秒为单位。 ATRP.Achieved（达到）字段代表了飞机真实达到的姿态变化速率。正如上面的图，在自动调参的一开始，需求的值比实际达到的值高很多，因为调适增

益太低了。在调试的进行过程中，需求值和达到值开始趋同。上图的蓝线是ATRP.P数值，这个数值是控制器的P增益。你可以看到这个数值从0.8升到2.2，然后轻微回落到1.85左右。

你也能看见上图的图像有断点。这是操纵者没有要求一个高速率的姿态变换的时候。自动调参系统只在操纵者要求一个急速的姿态变换的时候工作（超过最高速率的80%）。手动调参 VS 自动调参

你应该使用手动调参来使用APM：Plane获得最好的表现，或许可以用自动调参的数值起步。自动调参系统是一个保守的系统，旨在为大多数飞行器提供合理的数值，它不是一个“完美的调适者”，然而手动调参必定会使飞机表现更佳，前提是你花了时间和精力。自动调参模式直接调整P增益，但是会很保守地根据AUTOTUNE_LEVEL参数值和P增益值来设定D和I增益。。

手动提高D增益可以提高roll和pitch响应的准确度，同时让阵风和气流对飞机的影响减小。为获得很好的表现，通过小幅提高增益值直到飞机开始晃动，可以找到D增益的最佳值。这个增益值应该是将让飞机晃动的增益值减半。用这个方法引发的晃动可能很剧烈，所以请准备好接管手动控制之后再尝试这一步。推荐在较低油门设定和空速下调试D 增益。

如果你手动调整I增益，那么为保持正确的反应，P的数值同样被改变，所以只建议高阶使用者调整I增益。

首次飞行的检查项目列表

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? 1 首次飞行的检查项目列表

? 2 地面校准

? 3 建立HOME坐标

? 4 第一次飞行

? 5 第二次飞行

? 6 手动水平选项

这是一些在外场需要检查的基础内容：

地面校准

将你的遥控器调到“手动”模式。这是启动系统的安全的模式。

当你给你的板子供电的时候，你应当将飞机尽量水平地自然放置在地上（以飞行的姿态；

因此如果你有一个后三点式的飞机请抬高你的机尾）直到三颗有色的LED灯停止闪烁（大约三十秒）。这就意味着陀螺仪已经完成校准，飞机此时也可以起飞了（假设你的GPS 已经定位好了）。如果你的飞机是后三点式的，你应该在校准器件将你的机尾支撑至水平飞行姿态。

如果你完成了地面启动的任务，你应该在起飞前等待GPS锁定。如果你不等待GPS锁定的话你的HOME坐标就不会被正确建立，而且你的气压高度计的校准也会不正确。 GPS 锁定应该只需不到两分钟时间。如果你用的是MediaTek模块，在等待锁定时模块上的蓝色led灯应该会闪烁，一旦锁定之后就会常亮。一旦GPS锁定之后，APM板上的红色led灯应当停止闪烁变为常亮。如果MediaTek上的蓝色led已经常亮但是APM板上的红色了的还是在上说的话，请按APM板上的复位（Reset）按钮，然后它重启之后红色的led就应该常亮了。

请注意UBLOX GPS模块在搜索卫星时上面的LED是不亮的，如果搜星成功的话模块上的灯就应当开始闪烁。

PX4在解锁之前必须要解除它的“安全”机制。

?PX4安全按钮LED指示：

?快闪表明：错误状态，安全不能解除。可能是校准或者是传感器的问题。

?慢闪表明：安全状态。此状态可以通过按安全按钮5秒来解除。

?LED常亮表明：安全已经解除。 PX4的飞行操控者可以此时将油门杆向右下推来解锁。

?当LED灯常亮，表示已经解除安全机制，可以按住安全按钮五秒再启动安全机制。

安全启动和安全解除都需要按住按键五秒来切换。

. 这是一个安全的机制，它可以防止在飞行中意外锁定和在运送时偶然解锁。

建立HOME坐标

对于返航、悬停、自动模式或者其他任何依赖于GPS的模式的正常工作，获得GPS锁定都非常重要。

对于APM:Plane来说HOME坐标在飞机获得GPS锁定的第一时间获得。这就意味着如果你要执行自动返航的话，你的飞机就会返回到你的GPS获得锁定那一个时刻的坐标地点，所以请在你需要的返航目标位置处将你的飞机通电。

在每一次飞行之前：在你起飞之前，请手持飞机调到自稳模式，然后将飞机俯仰、倾侧来确认舵面做出正确反映来将飞机回归水平姿态。（飞机的副翼和升降舵会变动；在飞行中方向舵只会配合副翼而动，所以它在地面测试中应当不会摆动幅度很大）。这会让你确认你没有偶然地去弄反一个通道。

你应当在每一次飞行之前做一遍这些，就像你用遥控器去验证舵面正常摆动来确认没有通道被弄反一样。不做这一步是坠机的头号原因。

注意：作为一个安全设定，你的油门只有在地面上进行手动模式、自稳模式或者自动模式的自主起飞中解锁。除非你在飞行状态，否则任何自动飞行任务都不会执行。

第一次飞行

强烈推荐你切到自稳或者自动驾驶模式来产看舵面的反应。当你使飞机俯仰或者倾侧的时候他们应当向使飞机趋于平衡的方向摆动。 They should move to return the plane to level when you pitch or roll it. 如果它不是非常可靠，你可以点击这里按照说明来调整幅度。

除非你已经为你的飞行器调整了配置参数，不推荐你用手动模式之外的模式起飞。

第二次飞行

对你的第二次飞行，在Mission Planner的模式设定页面将第三个模式（遥控器上的模式调整开关的第三个位置）设置为返航模式。

这可以测试导航。飞行器应该返回你所在的位置并且在上方以确定高度（此高度可以在Mission Planner中设置）做环绕飞行。

如果飞行器不很直接地返回和在上方以近乎完美的圆形轨迹作环绕飞行，则你需要为你特定的飞行器来对飞控做一点调整。这通常可以通过调整Roll参数，如同在这里介绍的一样。

如果这些都已经检查完毕了，你就可以设定路径点任务并且用自动模式来检测了。

手动水平选项

版本2.72之后这个选项就被取消了。飞机现在只需在第一次飞行之前手动水平。自动驾驶仪不会在每次飞行前尝试自动水平。

如果你的飞机是后三点式的布局或者你从一个不平坦的区域起飞的话，有可能很难在启动时让飞机完美水平。在ArduPlane ？ 2.32中你可以通过MANUAL_LEVEL选项让飞机完全水平来避免上述的情况，这个选项可以从Mission Planner中设置。如果手动水平被设置为0（这也是初始值）的话，则APM会在每一次启动时校准加速度计。这种情况下你需要确认飞机是尽可能的水平。如果你将手动水平设置为1的话，飞控就不会在启动时校准加速度计，而是会用之前校准时的数据值。所以你可以将飞机的手动水平设置好一次，之后就可以将MANUAL_LEVEL设置为1，然后可以在之后的每一次飞行中跳过寻找水平地面和一个机尾的支撑物这种过程。你还是需要在启动时将飞机保持尽量静止，因为陀螺仪的校准仍然十分重要，但是此时就不要求飞机保持水平姿态了。