关于INAV 固件的自动调参说明
一、原理
INAV固件自动调参功能的灵感来源于Ardupilot Plane固件。为你的飞机获得一组良好的横滚/俯仰/偏航 PIFF 参数对于飞行稳定性至关重要。为了帮助实现这个目标,强烈建议你使用下文所描述的 AUTOTUNE(自动调参)系统。
二、AUTOTUNE的作用
AUTOTUNE(自动调参)模式是一种在普通飞行模式(ANGLE、HORIZON 或 ACRO)基础上运行的飞行模式,它通过飞手输入的飞行姿态变化,来学习和计算横滚、俯仰和偏航的 PIFF 参数。
通常,飞手需要在飞机处于空中时激活 AUTOTUNE 模式,然后持续飞行几分钟。在此过程中,飞手应尽可能多地输入剧烈的姿态变化(如快速横滚或俯仰动作),以便 AUTOTUNE 算法能够充分学习飞机的响应特性,并自动计算出合适的 PIFF 增益值。
在使用AUTOTUNE前需要知道:
在起飞之前,您需要为您的飞机设置一些参数:
参数 | 解释 |
---|---|
roll_rate | 您的飞机的最大滚动速率限制。不得超过飞机的物理限制 |
pitch_rate | 您的飞机的最大俯仰速率限制。不得超过飞机的物理限制 |
yaw_rate | 您的飞机的最大偏航角速率限制。不得超过飞机的物理限制 |
fw_p_level | 自流平强度。值越大,响应越清晰 |
fw_i_level | 自调平过滤。飞机的通常值为 1-5 Hz |
max_angle_inclination_rll | 最大横滚角(以 [0.1 度] 为单位) |
max_angle_inclination_pit | 最大俯仰角(以 [0.1 度] 为单位) |
tpa_breakpoint | 巡航油门(您大部分时间都会飞行的预期油门) |
tpa_rate | 要应用的 TPS 曲线量(对于大多数飞机,通常应在 50-80 范围内) |
对于大多数业余飞机,滚动/俯仰速率限制应在 70-120 度/秒(7-12 的 and 值)范围内。小而灵活的飞翼可以达到 180-200 度/秒。
其他需要检查的事项:
- 建议你在“MANUAL(手动)模式”下先飞行一次,并调整舵机的中立点(Servo Midpoints),确保飞机能够实现平稳飞行。
- 同时,请确保飞机的重心(Center of Gravity, CG)设置符合该机型说明书中的推荐位置,否则可能影响飞行稳定性。
- 最后,请检查失控保护(Failsafe)功能是否能正确触发。为确保安全,请在地面、并在拆除螺旋桨的前提下进行测试。
三、使用AUTOTUNE模式飞行
一旦所有设置完成,你就可以正常起飞,并在达到一定高度后切换到 AUTOTUNE 模式。
进入 AUTOTUNE 模式时,你需要注意以下几件事情:
- 默认参数初始化: 自动调参系统会立即为飞机的横滚、俯仰和偏航的 P(比例)和 I(积分)增益设置一些默认值。
- 监控需求速率与响应学习: 系统会监控你通过遥控器摇杆输入的横滚和俯仰速率。当你要求的横滚或俯仰速率超过设定阈值时,系统会利用飞机的实际响应来学习并调整横滚或俯仰的调参值。
- 周期性参数快速保存: 每 5 秒钟,AUTOTUNE 系统会存储当前参数的快照。当你退出 AUTOTUNE 模式时,系统会将最后记忆到的参数恢复到飞行控制系统中。
- 调参过程初期飞机响应较慢: 刚进入 AUTOTUNE 模式时,飞机可能显得比较迟缓。但随着调参的进行,这种迟缓现象会逐渐改善。为此,确保你的飞行区域足够宽敞,便于执行缓慢且大转弯半径的飞行操作。
- 禁止在 AUTOTUNE 模式下着陆: 着陆时飞机无法发挥全性能,这可能会被 AUTOTUNE 系统误判为增益不足,因此请勿在 AUTOTUNE 模式下进行着陆操作。
- 快速输入动作: 成功调参的关键在于 用遥控器摇杆输入快速且大幅度的动作。建议一次只进行横滚或俯仰中的一种操作,并迅速将摇杆推到最大偏转角,以便系统能准确捕捉飞机响应,调整出合适的 PIFF 增益参数。
自动调参要求飞得越久,效果才越好。让autotune分析出你飞机的姿态并调节出适合的调谐。当你感觉飞机在自动调参(AUTOTUNE)模式下飞行稳定后,请继续保持飞行状态一段时间以完成最终参数校准。
使用 AUTOTUNE 调整合理的 PIFF 参数后,你应该将 AUTOTUNE 切换到 ANGLE 或 MANUAL 模式降落飞机来完成调整。
请注意,AUTOTUNE 模式不会自动将参数保存到 EEPROM,所以在飞机降落之后,立即将遥控的遥杆拨到外八,保存参数

————本文引用至INAV官网: https://github.com/iNavFlight/inav/blob/master/docs/Autotune%20-%20fixedwing.md