10、自动调参-AutoTune模式
前言、AP固件自动调参官方英文wiki地址 autotune.html 由于AP固件的PID参数众多，所以又自动调参的模式，也就是 AutoTune模式 。 自动调试仿真效果(MP地面站+RF9.5模拟器) 一、自动调参会调节的参数 自动调...
前言、AP固件自动调参官方英文wiki地址
由于AP固件的PID参数众多，所以又自动调参的模式，也就是AutoTune模式。
自动调试仿真效果(MP地面站+RF9.5模拟器)
一、自动调参会调节的参数
自动调参会调节两个环：姿态外环(角度环)、姿态内环(角速率环)，如果对所有轴进行自动调参，会调以下参数：
二、自动调参建议：
- 自动调参请选择一个空旷的场地，且在无风/微风环境下进行！
- 请设置好MOT_THST_EXPO参数，这个参数是设置桨叶和电池后自动生成。《根据桨叶尺寸和电池电压生成相应的基础感度参数》
通常5~7寸穿越机在0.5~0.6之间，8~10寸航拍机在0.65左，20寸以上的大载重机在0.75~0.8
- 请设置好MOT_SPIN_MIN参数(解锁后油门拉到最低的转速)，不能设置于过低，通常在0.15~0.2比较合适！
- 无人机首先能够在自稳模式下基本保持水平，有点抖动或者晃动没有关系！假如姿态水平都无法保持，飞起来后都出现剧烈的摇摇晃晃的情况，飞控是无法进行自动调参的！
如果无人机连基本水平都无法保持，可先查看以下3篇文档进行基本的调参：
- 确保机体的刚性强度足够，不要飞起来软绵绵的产生共振。
- 请确保螺旋桨或电机搭配正常，没有出现过载情况。
- 飞控安装时，最好做了减震处理！
三、自动调参前，需要设置的参数：
- 自动调参之前先做好参数保存与备份，将无人机当前的参数保存到某处位置。
- 使用参数AUTOTUNE_AXES，来选择自动调参哪个轴，默认=7，调试所有轴，建议一次只勾选1个轴，否则1块电池可能调不完。
- 使用参数AUTOTUNE_AGGR，选择自动调参的激进程度，默认=0.075(中等)，0.1(激进)，=0.05(较弱)
较高的值会使调出来的参数能够更好地抑制外部干扰(更抗风)，但可能会过冲！
AUTOTUNE_AGGR =0.075适用于90%的飞机！
- 自动调参的原理是飞控准备一堆参数去试响应，如果发现不够或超调了，就增加或降低百分比再试。
参数AUTOTUNE_GMBK就是这个增加或降低的百分比，默认是25%！
- 对于螺旋桨大于13英寸的无人机，请将横滚和俯仰速率滤波器设置为 10Hz，这些参数如下（它们默认是 =20）：
ATC_RAT_RLL_FLTT = 10
ATC_RAT_RLL_FLTD = 10
ATC_RAT_PIT_FLTT = 10
ATC_RAT_PIT_FLTD = 10
- 开启PID增益的电池电压缩放功能。
启用此功能后，随着电池电量下降，横滚、俯仰和偏航控制增益将会增加，以补偿电压下降。这有助于确保无人机的姿态控制性能，不会随着电池电压的降低而降低。
要启用此功能，请将MOT_BAT_VOLT_MAX设置为电池的满电电压（例如，3S 电池为 12.6V）。增益将进行调整，以尽量保持满电状态下的姿态控制响应。
将MOT_BAT_VOLT_MIN设置为无人机正常情况下电池的最低电压，当电压低于此值时，增益将不再增加，通常将它设置为跟电池的一级低电压保护参数BATT_LOW_VOLT一致！
四、自动调参关键步骤：
1）找一个足够开阔的场地，且在无风环境下进行！
2）在遥控器上，将一个Aux辅助通道开关设置为AutoTune模式，
本文AUX通道，以遥控器的RC7通道为例(具体用哪个通道，用户可根据自己的实际情况选择)，作为AutoTune调参通道，如下图所示！
3）当RC通道7处于PWM高位时，开启自动调参； 当RC通道7处PWM低位时，关闭自动调参。
4）开启自动调参之前，无人机必须以定高模式飞在空中合适的高度，此时油门杆保持归中。
然后将遥控器的RC通道7从低位打到高位，无人机将进入AutoTune自动调参模式！
5）在AutoTune自动调参模式下，必须所有的摇杆(包括油门通道)处于回中状态，才会开启自动调参。
否则会提示飞行员手动接入，暂停自动调参，如下图所示：
注：由于自动调参是在定高模式下进行的，定高模式不会定点，所以在调参过程中，可能会飘远，飘远了以后，就手动打杆把它拉回来。一旦飞控检测到摇杆没有在居中状态，就会就会暂停调参，等所有摇杆都回中了以后，又会重新恢复自动调参，继续一抽一抽的晃动。
6）进入自动调参后，飞机会开始一抽一抽的摆动，同时在消息页面可以看到以下参数。
7）进入自动调参后，从地面站消息中可以看到依旧尝试调试的参数分别是：
先调所选轴的角速率D、
再调所选轴的角速率P、
最后调所选轴的姿态角外环P
五、自动调参调参结束的标记
当前自动调参结束后，无人机会姿态恢复水平，停止来回抽动，并且地面站的消息会打印AutoTune：Success
如下图显示：
注意：自动调参完成后，无人机不会装载新的PID参数，而将恢复到最开始的的PID参数！
六、如何保存/放弃，自动调参后的参数？
由于自动调参完成后，无人机在空中，不会立即装载新的PID参数，而将恢复到最开始的的PID参数！
因此需要将RC通道7先从高位打到低位，然后再从低位打回高位。此时新的PID参数将会被装载到飞控上，就可以进行打杆测试新参数！
如果再将RC通道7又打回去低位，这个时候旧的PID参数就会被重新装载到飞控上，可以再次对比新旧参数！
- 保存新参数：经过上述操作后，将RC通道7置高位，然后在AutoTune模式下进行降落并上锁，新的参数就会被保存！
地面站的消息中会提示：AutoTune: Saved gains for Roll
- 放弃新参数：调参完成后，将RC通道7置低位，以非AutoTune模式下进行降落并上锁，新的PID参数就会被放弃，继续使用旧PID参数！
地面站会提示： AutoTune: Stopped
七、打开调试曲线，查看俯仰角跟随效果！
步骤1：勾选调试，打开调试窗口
步骤2：鼠标双击调试窗口，按需查看俯仰轴的跟随效果pithch和nav_pitch，或横滚轴的跟随效果roll和nav_roll
步骤3：查看跟随曲线
八、自动调参的相关补充
- 自动调谐功能会尝试将每个轴的参数调整到飞机能够承受的极限。在某些飞机上，这可能会导致响应过于灵敏。以下是适用于大多数无人机：
ATC_ANG_PIT_P应从 10 减少到 6
ATC_ANG_RLL_P应从 10 减少到 6
ATC_ANG_YAW_P应从 10 减少到 6
ATC_RAT_YAW_P应从 1 降低到 0.5
ATC_RAT_YAW_I 的值应该 = ATC_RAT_YAW_P x 0.1
注：只有当自动调参产生更高的值时，才应更改上述这些值。小型特技飞机可能更倾向于保持这些值并尽可能高。
- 一般而言，对于俯仰角和横滚角，P 和 I 的值应该相等，D 应该是 P 的 1/10。
- 一般而言，对于偏航角，在大多数情况下，I 应该是 P 的 1/10，D = 0。
- 针对大桨叶得多旋翼无人机，如果在定高模式下，快速前飞后突然减速时出现俯仰超调，飞行器姿态不稳定时。
可以增大参数ATC_THR_MIX_MAX(默认0.5)，这个参数控制着姿态控制与油门控制之间的优先级分配！
当姿态控制和油门控制发生冲突时，系统优先响应哪个控制需求？
ATC_THR_MIX_MAX的值越大（接近1.0），姿态控制的优先级越高！值越小（接近0），油门控制的优先级越高
所以增大这个值会使得姿态控制优先级提高，系统更专注于保持姿态稳定，减少俯仰超调现象，特别适合大桨叶多旋翼（因为大桨叶更容易受到气流影响）
但是，增大这个值也会带来潜在风险：过高导致飞行器严重振荡，系统会优先纠正姿态振荡，可能无法充分降低油门，飞行器可能难以下降，存在安全隐患！
附：常见问题：
- 地面站提示：Twitch Size Determination Failed 无法做抽动测试，通常情况下的遥控器的某个通道没有归中，导致调参被迫中断。
解决方案1：调参过程中，增加遥控器的油门死区，将RC1_DZ、RC2_DZ、RC3_DZ、RC4_DZ设置为50！
然后将RC通道7先从高位打到低位，然后再从低位打回高位，重新开启调参！
解决方案2：如使用过小的AUTOTUNE_AGGR参数，调参过程中也可能出现Twitch Size Determination Failed的提示！
因此可以提高AUTOTUNE_AGGR参数的值！
- 地面站提示：pilot overrides active
解决方案：调参过程中不要打杆!如果没有打杆也提示此消息，那么参考也是增加遥控器的油门死区，将RC1_DZ、RC2_DZ、RC3_DZ、RC4_DZ设置为50！
- 调完飞机发现太窜、太抖、太灵敏（overly twitchy），把 AUTOTUNE_AGGR 改小一点（但不能低于 0.05）
- 调完飞机发现太肉、太散、反应慢（sloppy）， AUTOTUNE_AGGR 改大一点（但不能高于 0.1）