【Arduino自作ドローン】No.8 ドローンのベンチテスト

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ドローンが完成し,あとはPIDゲインを調整をするだけのところまで来ました.

しかし,このゲイン調整をいきなり野外でするのは危険なので,室内でできるテスト環境を作りました.
実際に,テスト段階では以下の動画のような誤作動も起こったので,事前のテストは安全面でも,ドローンを守る面でも重要だと思います.

また,ベンチテストだと風などに影響されずにできるので,楽です.





ベンチテストの構造

ベンチテストと言っても簡単で,左右から紐で引っ張ってやるだけです.

この際,紐を引っ張る位置は重心に近いところにくくりつけるのが良いと思われます.例えば,重心より上に紐を取り付けると,何もしなくても安定してしまうためです.そのため,飛行中の回転中心に近いところに取り付けるのが良いです.

テスト中はこのような動きになります.

また,Yaw軸のテストをするために,上から紐で吊り下げてのテストもしました.こちらは,実際に飛行したときとの整合性があまりなかったので(多分推力が十分に出せないため),大まかなゲインを得るために使いました.


PIDゲインの調整方法

PIDゲインの調整方法はすこし難しいです.
なので,次回はPIDゲインの調整方法について書いていきたいと思います.

【Arduino自作ドローン】No.9 PID制御のゲイン調整





 

7件のコメント

  1. はじめまして。
    ドロ-ン自作中につき、貴殿のHPを参考にさせていただいております。つかぬことをお伺いいたしますが
    自作において、フレ-ムの防振対策などは施されているのでしょうか?私の製作中のドロ-ンでは、
    ペラなしでモ-タ-回転させますと、フレ-ム共振や振動により、正常に姿勢制御デ-タが取得できないという問題が発生しており困っております。何か、アドバイスを頂ければ幸いです。1400KVのモータサイズ(4個)で総重量1.4kg(フレ-ム重量は400g)程度のドロ-ンとなります。よろしくお願いいたします。

    1. はじめまして

      まだドローンの完成度は低く,アドバイスをできる立場ではないのですが,結論から言いますと,フレームの防振対策はしておりません.
      ちなみにどの程度,姿勢のデータがおかしいのでしょうか?

      確かに,自分のドローンの場合も,プロペラなしの時は姿勢角がかなり大きめに(10度程度)ブレてしまいます.一方で,プロペラをつけた状態だと,ブレは小さく(5度程度?)になります.この程度のブレがあるのですが,不安定ながらも飛行はしました.

      解決策としては,センサーの下に1cm程度のフォームを敷くのがノイズに効果的との情報を見たことがあるので,試してはいかがでしょうか?

      1. ご回答ありがとうございます。私の場合、ペラなしで角度が10度程度、ばらつきます。ペラを付けると、軽減しそうというのは、期待がもてますが、フォームなど試してみたいと思います。ありがとうございます。

        1. コメントの後で,ブレを軽減できるように,ドローンを調整してみました.

          今までは9軸センサのレンジ設定で読み込むレジスタアドレスが間違っていたようで,本来は16G,2000dpsになるところを,8G,1000dpsとなっていました.そのため,算出する角度は正しくなっていたようですが,非常にぶれが大きくなっていたことがわかりました.フィルターのおかげで問題なく動いていたようです.

          これを直したところブレはなくなり,ズレ(定常偏差)もほぼないまま一定するようになりました.
          また,プロペラをつけたところ,ブレもなく,ズレもなくなりました.

          そしてなにより非常に安定して飛ぶようになりました.

          よって,特に大きな振動対策はいらないようです.

          自分のドローンの姿勢角を表示している動画を参考までにアップロードしました.
          https://youtu.be/JnTV5V8NiYc

          コメントのおかげで問題に気づくことができました.
          ありがとうございます.

  2. 非常に安定してしますね、念のため、私も、9軸センサーのレジスタを、確認しましたが、残念ながら^_^正しい設定でした。制御基板自体を防振フォームで浮かせた状態で何とか、角度偏差が3度くらいに収まったので、これからpidの調整に入ります。振動は、多分、モータとフレームの接続に問題があったようです。ありがとうございました。

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