stabilité quadcopter PID + Kalman

[gedonet]

Une question sur l'aile volante

Je fais aussi une aile volante d' 1 mères.

Tu as mis quoi comme servo sur les ailerons , j'ai prévu des TG9 mais je me demande si c est pas trop faible , mais les HS300 ça parait vraiment lourd ?

Bonjour
En premier, je n'utilise pas les TG9 ou autre que l'on trouve sur ebay, pour les 9g, j'utilise des HXT: https://hobbyking.com/fr_fr/hxt900-m...-12sec-9g.html j'en ai une cinquantaine et jamais le moindre probléme, ce n'est pas le cas des autres 9g sur les avions des collegues du club.

Pour les aile volantes, même des petites, genre swift, j'utilise des servos un peu plus costaux comme des Corona 939 pignon metal https://hobbyking.com/fr_fr/corona-9...sec-12-5g.html ou sur mon aile volante FPV49, j'utilise la version numérique: https://hobbyking.com/fr_fr/corona-9...sec-12-5g.html. Il existe des Corona numérique 929 avec lequels j'ai eu des soucis, il sont sans arret en train de chercher le neutre, et un numérique cela consomme pas mal.

J'ai acheté il y a 2 ou 3 ans une aile volante X7: https://www.youtube.com/watch?v=18D3SrVrt8M, c'est la petite soeur de la X8 en 1m90, je monterai probablement ces servos que j'ai déjà: https://hobbyking.com/fr_fr/turnigyt...11sec-16g.html

Entre les pignons metals et pignons plastiques, il faut savoir que les premiers ont toujours un peu plus de jeu, c'est bon à savoir.

Pour fixer et proteger les servos des ailes, après avoir cherché et testé pleins de méthode, j'utilise des petits supports pratiques et pas chers: https://hobbyking.com/en_us/servo-covers.html

Gilles
-----

[freepicbasic]

Merci pour ces infos.

Sur les ailes volantes les ailerons sont légèrement relevés. Quelle angle faut il mettre ?

Est ce que tu prévoit un réglage sur la tige ?
ou est ce que c 'est fixe genre corde à piano avec bout en Z ,sans chape de réglage.

[gedonet]

Re

Pour les ailerons, sur une aile volante, c'est difficile à dire, s'il s'agit d'un profil autostable, les ailerons sont relevés en suivant l'effilement du bord de fuite, s'il s'agit d'un profil plus ou moins symétrique on releve "légèrement" les ailerons. De toute façon au premier lancer tu verras bien si l'aile monte ou descent l'angle sera corrigé avec les trims.

Ce qui me parrait le plus essentiel, c'est le centrage qui sur une aile volante ne souffre pas d'à peu près. Sur une aile volante de ma conception, j'avais utilisé une feuille de calcul, pourtant réputée, PredimRC: http://www.jivaro-models.org/predim_..._predim_rc.htm la feuille m'avais donné un centrage trop arriere et à la sortie de la catapulte, l'aile nous revenait presque dans la figure malgré que j'ai piqué à mort. Au bout de trois avion planté ou detruit, j'ai trouvé la solution pour trouver un centrage correct.

Les liens que j'utilise:
Pour les ailes volantes: http://fwcg.3dzone.dk
Pour les ailes volantes avec partie centrale: http://rcwingcog.a0001.net http://rcwingcog.a0001.net/V3_testing/index.html
Pour les canards: http://adamone.rchomepage.com/cg_canard.htm
Pour les canards, aile à deux trapèzes: http://adamone.rchomepage.com/cg2_canard.htm
Pour les avions, aile trapèze ou rectangle: http://adamone.rchomepage.com/cg_calc.htm
Pour les avions, aile à deux trapèzes: http://adamone.rchomepage.com/cg2_calc.htm
Pour les avions, aile à trois trapèzes: http://adamone.rchomepage.com/cg3_calc.htm
Pour les avions, aile à quatre trapèzes: http://adamone.rchomepage.com/cg4_calc.htm

Pour ce qui est des commandes, je suis de la vielle école, plus de 35 ans d'aeromodélisme, je fais donc des commandes réglables. il faut au moins un réglage sur la commande donc un z et une chappe réglable de l'autre coté et surtout des commndes courtes et droite sur ma grosse aile volante FPV49 c'est une tige en alu de 2mm ( c'est des baguettes de brasure alu) taraudé à M2 de chaque coté avec un ecrou M2 pour verrouiller la chappe.

Même sur mes avions ultra légé les commandes sont réglables. les z sont fait avec du fil de fer 0.9 ou 1.1mm la partie centrale est un tube alu diamètre 2mm un z sertie ou collé d'un coté et de l'autre le fil de fer reçoit un petit zigzag pour entré en force dans le tube alu comme cela c'est réglable et suffisement solide pour les commandes.

P.S.Tu sembles débutant et si je peux te donner un conseil surtout avec une aile volante c'est d'utiliser un stabilisateur, il y en a à tous les prix et sans viser dans l'APM ou Pixhawk qui est un vrai autopilote il y en a des simples et des complexes https://hobbyking.com/en_us/planes/f...ilization.html
Pour ma part, bien que je sache pas trop mal piloter, j'en utilise, en particulier pour du FPV, mon dernier utilise une KK2: https://hobbyking.com/en_us/hobbykin...rogrammer.html ou https://hobbyking.com/en_us/hobbykin...mel-644pa.html flashée en OpenAero http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1708175 c'est formidable .

Gilles

[freepicbasic]

Merci pour tout ces renseignements.

En fait, je fais du modélisme depuis très longtemps, et tout le matériel dormait depuis plusieurs années.
Je ne suis pas un pilote expert, et pour l'aile volante j'en était resté à l'Horten LOL.

C'est surtout la partie technique qui m'intéresse.

[gedonet]

Salut

Moi aussi, c'est la partie technique qui m'interesse, et on vit une époque formidable ou le materiel est disponible et abordable que ce soit pour le FPV, les autopilotes, les GPS, les dataloggers, les assistants, la télémétrie, etc.

Bon vols et fait attention au centrage des ailes volantes un peu avant ce n'est pas grave mais surtout pas arriere.

Gilles

[invite39886733]

j'ai l'impression que la discussion est partie un peu hors sujet...

guillaumeibanez est ce possible de voir ton code pour voir si il n'y aurrais pas une erreur a ce niveau?

[guillaumeibanez]

J'ai beaucoup apprécié voir tous ces passionnés partager sur l'aero dans sa globablité... D'ailleurs je partage totalement l'avis de Gedonet:

Salut
Moi aussi, c'est la partie technique qui m'interesse, et on vit une époque formidable ou le materiel est disponible et abordable que ce soit pour le FPV, les autopilotes, les GPS, les dataloggers, les assistants, la télémétrie, etc.
Gilles

Quelle chance de ne pas avoir à supprimer la mémoire d'un microcontroleur par UV toutes les 45 minutes... de pouvoir acheter tout types de capteurs au prix d'un mcFlurry...

guillaumeibanez est ce possible de voir ton code pour voir si il n'y aurrais pas une erreur a ce niveau?

C'est bien possible!

Voici le PID:

        erreur_precedente = erreur;
	erreur = consigne - mesure;

	P = erreur*Kp;
	I += erreur*Ki*Dt;
	D = (erreur-erreur_precedente)*Kd/Dt;
	control = P + I + D;

Le kalman, qui n'est pas de moi. Avec les 3 coefficients:
const float Q_angle = 0.05f;
const float Q_bias = 0.003f;
const float R_measure = 0.03f;

    rate = newRate - bias;
    angle += Dt * rate;

    // Update estimation error covariance - Project the error covariance ahead
    /* Step 2 */
    Pmat[0][0] += Dt * (Dt*Pmat[1][1] - Pmat[0][1] - Pmat[1][0] + Q_angle);
    Pmat[0][1] -= Dt * Pmat[1][1];
    Pmat[1][0] -= Dt * Pmat[1][1];
    Pmat[1][1] += Q_bias * Dt;

    // Discrete Kalman filter measurement update equations - Measurement Update ("Correct")
    // Calculate Kalman gain - Compute the Kalman gain
    /* Step 4 */
    float S = Pmat[0][0] + R_measure; // Estimate error
    /* Step 5 */
    float K[2]; // Kalman gain - This is a 2x1 vector
    K[0] = Pmat[0][0] / S;
    K[1] = Pmat[1][0] / S;

    // Calculate angle and bias - Update estimate with measurement zk (newAngle)
    /* Step 3 */
    float y = newAngle - angle; // Angle difference
    /* Step 6 */
    angle += K[0] * y;
    bias += K[1] * y;

    // Calculate estimation error covariance - Update the error covariance
    /* Step 7 */
    float P00_temp = Pmat[0][0];
    float P01_temp = Pmat[0][1];

    Pmat[0][0] -= K[0] * P00_temp;
    Pmat[0][1] -= K[0] * P01_temp;
    Pmat[1][0] -= K[1] * P00_temp;
    Pmat[1][1] -= K[1] * P01_temp;

    return angle;

Et voilà l'ensemble dans une procédure appelée toutes les 2.5ms par l'interruption d'un timer:

                testangle = getAngle((gy85_struct.adxl345_struct.x_axis-20),-(gy85_struct.mpu3050_struct.y_axis-gy85_struct.mpu3050_struct.y_cal)/14.375);

		PID_calculate(consigne,testangle);

		speed_motor2 = VITESSE_MIN_MOTOR2 + throttle - control;
		speed_motor4 = VITESSE_MIN_MOTOR4 + throttle + control;

		step_motor2_speed(speed_motor2);
		step_motor4_speed(speed_motor4);

[freepicbasic]

Le gyroscope se trouve t il juste au centre du châssis?
Est il solidaire du châssis ?

[guillaumeibanez]

Non.. Si tu regardes la dernière photo se trouvant sur mon tout premier message, on voit la petite led verte sur le module contenant accelero/gyro. On voit bien qu'il n'est pas tout à fait centré. ça pourrait avoir un impact tel que le drone n'arrive pas à se stabiliser?

Il n'est pas vraiment solidaire au chassis, tu le vois également sur la photo. Je n'ai pas encore pu ajouter le caoutchouc pour faire le silent-block comme me disait lou_ibmix. C'est ça qui est pénible quand le banc de test est accessible seulement le weekend chez les parents!

[freepicbasic]

si tu test les 3 axes il faudrait qu'il soit au centre.
Sur un axe il faut qu'il soit au centre de cet axe,
Si tu test X et que tu décale vers Y par exemple, l'angle n'est pas identique des 2 cotés.

Sur ton graphique du post #1 on dirait que le contrôle rattrape toujours d'un coté , il devrait y avoir une bosse au dessus et au dessous , non ?
comme s'il y avait un poids d'un coté ou tout simplement une mesure faussée.

Tu devrait fixer avec une pâte à fixe ou une goutte de pistolet à colle , juste pour que le gyro ne ballotte pas.
après on peu enlever la colle à la main...

[guillaumeibanez]

Oui, en fait l'oscillogramme (n°3) n'est pas top parlant car c'est moi qui bougeait continuellement le drone sur l'axe (et non pas la correction appliquée par les moteurs). Cela me permettait de vérifier que la valeur control suivait bien la même courbe que le kalman. Je pouvais en profiter pour observer l'impact des coefficients Kp,Ki,Kd.
Pour être plus pertinent, je vais en reprendre un en appliquant une seule perturbation très brève et je laisserai le drone travailler pour que vous puissiez observer la façon dont il se comporte vraiment. Je poste ça dans la soirée.

Ok pour la board, je vais la fixer un peu mieux (actuellement c'est avec du fil de fer)!

[gedonet]

Bonjour

Pour la fixation, il ne faut pas fixer les capteurs trop "dur", sur la notice des Naza, il est indiqué:"Il est recommandé de fixer le MC jusqu’à ce que tous les câblages et les configurations soient terminées, en utilisant le papier adhésif 3M fourni pour fixer le MC" l'adhésif utilisé resemble à de la mousse double face comme on en utilise pour fixer les servos: http://www.banggood.com/3M-Double-Si...l?rmmds=search Les APM, ils sont livrés avec une mousse double face, voir des systemes complets de suspension: http://www.banggood.com/APM2_5-2_6-K...-p-914546.html , c'est rigide mais cela filtre certaines frequences élevées comme celle des moteurs.

Gilles

[freepicbasic]

Les vibrations c'est un énorme problème.

Sur les modèles à moteurs thermiques, je prenais de la mousse de matelas pas trop dure en faisant des trous afin de mettre le récepteur et le réservoir.

Le double face, c'est surement mieux que la pâte à fixe qui tiens pas grand chose...

Pour le super "silent block" je ne connaissais pas , ça à l'air bien. A tester !

Les vibrations se transmettent dans les matériaux durs
Bon , ça n'a pas trop à voir, mais quand même.
j ai fait des montages avec des moteurs électriques et de l'audio sur des châssis en bois, les moteurs silencieux devenaient des grosses source de bruit un vrai casse tête...

[guillaumeibanez]

Et voilà!

Comme promis je vous envoie le rendu! Mieux qu'un screen, j'ai carrément pris en vidéo mon usart oscilloscope et le comportement de mon drone.
Accelero en vert, kalman en fuschia, valeur de control du PID (envoyé aux moteurs) en jaune.

https://www.youtube.com/watch?v=b6foBIedTbI

J'ai également recentré le module contenant les capteurs, voici la photo:

[freepicbasic]

On dirait qu'il y a une vrai différence de puissance entre le moteur à l'hélice rouge et l'orange.

Il faudrait voir d'où ça vient .
En inversant les moteurs , si ça va taper toujours du même coté il faudra chercher du coté de la commande (signal ou driver).

Mais pour le moteur , ll y a aussi le driver, donc voir si on inverse les moteurs et que le coté qui frappe change voir si c est le driver avant d'en déduire que c est le signal de commande.

L'autre idée, serait de piloter directement avec la télec manuellement pour essayer de stabiliser grosso modo , pour voir si les accoues sont inévitables à cause d'une grosse différence de puissance entre les 2 moteurs.

[gedonet]

Bonjour

Il y a un autre élément à prendre en compte, c'est l'adaptation de la course générée par la carte et le controleur ESC.
Je ne connais pas tes ESC, mais la procédure normale, pour une utilisation normale avec un emetteur et un recepteur, est celle ci.
1 on enleve les hélices
2 on met le manche de gaz emetteur plein gaz.
3 on allume l'emetteur
4 on branche la batterie sur l'esc
5 apres une petite musique (ou des bips), on passe les gaz au mini.
6 on entend une musique qui confirme la calibration et le cycle normal de démarrage commence, 3 bip pour accu 3s par exemple, une musique ou des bips et le moteur est pret.

Il y a des nuances selon les modéles, mais en gros c'est cela.
Pour un quadri on fait la chose, soit avec tout les variateurs connectés, mais c'est une cacophonie, soit on fait quatre fois la même operation pour chaque ESC.
Avec ta carte comme c'est toi qui fait le programme, il faut probablement adapter.

Gilles

[guillaumeibanez]

Bonjour à tous!

Je me posais la question suivante (en lien avec ta dernière réponse Gilles) : est-ce normal que l'intervalle de variation du PWM de mes moteurs soit seulement [1.220 ms ; 1.720 ms] / 20 ms (cas idéal [ 1ms ; 2ms]) ? Est-ce qu'on peut recalibrer l'esc en lui envoyant une pulse d'1ms et en lui disant "voilà ton min" et de même pour le max?

Sinon, j'ai réussi à stabiliser mon drone! Plusieurs étapes ont été nécessaires:

• j'ai redéfinis la valeur du PWM min pour chaque moteur (mais ça c'était déjà bon donc l'erreur ne venait pas de là)
• j'ai ensuite fait tourner les moteurs manuellement (sans PID) en faisant varier le throttle, pour être sur qu'un moteur n'était pas plus puissant qu'un autre
• Puis j'ai remis le PID mais avec comme valeur de mesure non plus le kalman mais le gyroscope tout seul!
• Quelques tests avec des valeurs différents de Kp,Ki et Kd m'ont vite permis d'avoir quelque chose de très stable et très répondant

Le problème c'est l'erreur "basse fréquence" : au bout de 30 sec / 1 min, le drone a légèrement dérivé. Mais il l'a fait tellement lentement que le gyroscope (ITG3200 avec son filtre passe-bas inclus à 100Hz) n'a pas détecté l'erreur et elle va s'accumuler...

A l'heure actuelle, je peux dire que mon problème venait donc du kalman ou du temps de "réaction" peut être trop lent..

Je vous envoie une vidéo dans le weekend..!

[gedonet]

Bonjour à tous!

Je me posais la question suivante (en lien avec ta dernière réponse Gilles) : est-ce normal que l'intervalle de variation du PWM de mes moteurs soit seulement [1.220 ms ; 1.720 ms] / 20 ms (cas idéal [ 1ms ; 2ms]) ? Est-ce qu'on peut recalibrer l'esc en lui envoyant une pulse d'1ms et en lui disant "voilà ton min" et de même pour le max?

Salut

Reduire la course est probablement possible, il me semble qu'un collegue du club utilisait la moitié de la courbe des gaz pour le moteur et l'autre moitié pour les aerofreins, mais je ne me souviens plus si c'est avec la course ou des mixages.

Je viens de vérifier, avec des variateurs classiques, pour moi des Turnigy rouges ( https://hobbyking.com/fr_fr/turnigy-...ontroller.html ),on peux calibrer la course sur la moitié de la courbe des gaz, que ce soit dans la partie haute ou basse, les deux fonctionnent.

Gilles