今天小編為大家普及多旋翼無人機飛行的“航前準備”：無人機調(diào)試，大體可參照如下步驟進行：
一、查看無人機結(jié)構(gòu)，預估對飛行品質(zhì)的影響
無人機機體形式有多種，包括使用碳纖玻纖等一體成型機體，在機臂端有電機定位固定的機構(gòu)，這種形式機體剛度較強，但機體重量較大，電機位置固定精準，振動來源主要為電機和槳的變速轉(zhuǎn)動，機體并不會產(chǎn)生額外的諧振，高頻分量較少；機體也有使用雙層圓形碳板做為機體中心，碳桿支臂分別固定夾緊在雙層圓碳板中，支臂外懸長度較長，在支臂端電機夾緊固定，這種形式機體剛度較弱，且支臂端電機夾緊螺絲易松動，使槳的升力面與機身平面產(chǎn)生夾角，振動除來源于電機和槳的變速轉(zhuǎn)動外，機體支臂和電機夾緊松動會引發(fā)額外的諧振高頻分量；機體還有使用多根碳桿交叉固定形成“＃”狀等，支臂外懸長度較短，在支臂端電機夾緊固定，這種形式機體剛度較好，且結(jié)構(gòu)簡單重量輕，振動來源主要為電機和槳的變速轉(zhuǎn)動，機體并不會產(chǎn)生額外的諧振，高頻分量較少。
同時，仔細查看電機中低高速轉(zhuǎn)動時機體有無異響，檢查電機與機座固定處是否松動，電機內(nèi)軸承是否完好，電機轉(zhuǎn)子和定子之間有無晃動摩擦等。飛控安裝位置或平臺要和機體固連，不能和機體本身有額外的相對運動或震動。上述情況都會惡化機體的震動情況。
飛控安裝位置，盡量遠離槳高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流場，或安裝使用機罩將飛控罩在其中，減弱氣流場對飛控內(nèi)氣壓傳感器的影響，尤其是采用較大直徑槳葉設(shè)計的無人機。
二、檢測電機電調(diào)的響應(yīng)，預估對飛行品質(zhì)的影響
著重檢測電機電調(diào)對于不同頻率激勵的響應(yīng)，以及多電機的同步性。首先完成電調(diào)校準，而后以不同頻率（比如慢、中、快速）操作遙控器搖桿激勵電調(diào)電機，查看電機的響應(yīng)是否能夠跟隨激勵，有無明顯的延遲或卡頓和卡?，F(xiàn)象，檢查電調(diào)如何處理給定的不同頻率的激勵信號，有無濾波保護處理，以及短時過載保護等。尤其現(xiàn)在由于農(nóng)業(yè)無人機市場的火爆，很多廠家承接定制電機電調(diào)，但在電機電調(diào)產(chǎn)品性能匹配方面有些會存在問題，不能有效發(fā)揮電機的性能，出現(xiàn)驅(qū)動電機不良。當然有時也是因為定制電機的問題，存在嚴重的大慣性和非線性特性，并不適合應(yīng)用在多旋翼無人機上。在檢測同步性方面，可以使用遙控的一個通道同時連接所有電調(diào)電機，以不同頻率（比如慢、中、快速）操作遙控器搖桿激勵電調(diào)電機，查看所有電機的是否能夠同步跟隨激勵。
三、安裝飛控
首次安裝飛控時，可不考慮減震，使用比較厚軟的雙面膠將飛控粘到機體靠中心的位置。安裝飛控位置，避免動力電源走線環(huán)繞在其周圍，形成閉環(huán)。安裝好飛控之后，按照使用說明書完成飛控的校準，包括傳感器校準、遙控器校準、飛行模式設(shè)定等。校準完成后，晃動飛機姿態(tài)，及調(diào)整無人機機頭方向，通過地面站查看飛控測量反饋是否正確。另外，待室外搜索到GPS后，觀察星數(shù)是否穩(wěn)定。觀察無人機在地面靜止放置時，地面站顯示飛控測量反饋的對地速度、垂向速度是否正確，有無大跳變，以及高度值是否穩(wěn)定正確。上述情況均正確，則表明傳感器校準正確，飛控狀態(tài)良好。
初次飛行，選擇默認參數(shù)，在姿態(tài)模式起飛，起飛正常后，姿態(tài)懸停一段時間后降落。飛行時注意聽電機聲音是否正常，聲音有無突變，有無尖銳聲音。本次飛行數(shù)據(jù)重點查看加速度計和陀螺儀數(shù)據(jù)，考慮機體震動情況及角速度震動情況、飛控安裝方式是適合。查看角速度環(huán)跟蹤情況，考慮電調(diào)電機的響應(yīng)情況(包括時延時間、飛行時間內(nèi)響應(yīng)是否一致，有無電機無反應(yīng)狀態(tài)出現(xiàn))，考慮角速度環(huán)跟蹤靜差是否存在，判斷電調(diào)電機是否是嚴重的大慣性非線性系統(tǒng)。查看角速度環(huán)和角度環(huán)是否存在過沖和震蕩,跟蹤效果是否明顯。
修改控制參數(shù)需考慮上述所有問題。若震動過大，首先考慮機體狀態(tài)，確保槳平面一致，機械安裝部分無松動，電機無故障等。之后，震動過大情況依然存在，則需考慮安裝減震墊。安裝減震墊會明顯改善加速度計測量噪聲，但安裝的減震墊剛度不合適會導致角速度測量噪聲惡化，起飛時會發(fā)生電機頻繁的加減速有自激振蕩的趨勢，所以安裝減震墊后起飛時要密切關(guān)注電機響應(yīng)，選擇合適剛度的減震墊。機體狀態(tài)調(diào)整到什么程度算完美？主要參考：加速度測量的高頻分量較低，平滑的陀螺儀曲線。
在加速度和角速度測量可接受的情況下，進行調(diào)試各控制環(huán)參數(shù)，調(diào)參按照先調(diào)試角速度環(huán)，然后角度環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的順序從里到外依次進行。首先調(diào)試角速度環(huán)，若過沖和震蕩較大，適當減小感度值，若實際角速度響應(yīng)達不到期望值，適當增加感度值；若靜差過大，跟蹤效果不明顯，說明非線性特性明顯，適當增加慣性系數(shù)，慣性系數(shù)較大會導致系統(tǒng)慣性更大，飛行不流暢，過大則會引發(fā)震蕩；若存在過沖和震蕩，但過沖程度較小，同時角速度噪聲不大，數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，可適當增加震蕩抑制系數(shù)而不降低感度值，即不降低系統(tǒng)響應(yīng)的情況下降低超調(diào)，震蕩抑制系數(shù)過大則不僅不會抑制震蕩，還會引發(fā)惡化震蕩；每次變化值在原來數(shù)值基礎(chǔ)上變化5%-10%左右進行調(diào)試。調(diào)試到無過沖和震蕩，無靜差時，查看跟蹤響應(yīng)時間，若響應(yīng)時間過大，可同時提高感度值和震蕩抑制系數(shù)，提高響應(yīng)?？商岣叩绞裁闯绦?，還得考慮電機的響應(yīng)情況，主要查看輸出控制量和角速度響應(yīng)，考慮電機對于大控制量、小控制量、快變控制量、慢變控制量的響應(yīng)情況。若電機本身為大慣性的非線性系統(tǒng)，且和電調(diào)的匹配度不高，則需密切查看在提高響應(yīng)過程中，系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并根據(jù)電機的響應(yīng)情況調(diào)整系統(tǒng)設(shè)定的最高角速度值和線加速度值。角速度環(huán)調(diào)整到什么程度算完美？主要參考：1、沒有惡化原來測量的加速度和角速度噪聲；2、沒有過沖或過沖量很小，無連續(xù)震蕩；3、響應(yīng)時間在100ms內(nèi)；4、小舵量靜差值較小。這里需要提到的是，航向的參數(shù)較大更易導致加重機體的震動噪聲，這時可以選擇適當較低對航向跟蹤特性的要求，并不會對飛行品質(zhì)造成很大的影響。
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