四轴 PID 调试_四轴pid调试

四轴 PID 用到了串级 PID，即两个闭环，分别为——角速度环（内环）和角度环（外环）

调试时，先整定内环PID，再整定外环 P

内环 P ：从小往大增加时，四轴向两边拉动越来越困难，拉动时感觉有一个一个反方向的力在抵抗。当数值较大时，四轴会出现肉眼可见的高频振荡；
特别注意：只有内环 P 的时候，四轴会缓慢的往一个方向下掉，这属于正常现象。这就是系统角速度静差。
内环 I ：积分的作用就是用来消除静差，因此积分项没必要弄很大，因为这样会降低系统稳定性。值较合适时，四轴会定在一个位置不动，也不会往两边偏；继续增加 I 值时，若向两边拉扯一下就会导致发散。
特别注意：增加 I 的值，四轴的定角度能力很强，拉动他比较困难，似乎像是在钉钉子一样，但是一旦有强干扰，它就会发散。这是由于积分项太大，拉动一下积分速度快，给的补偿非常大，因此很难拉动，给人一种很稳定的错觉。
内环 D ：这里的微分项 D 为标准的 PID 原理下的微分项（即本次误差 - 上次误差）。在角速度环中的微分就是角加速度，原本四轴的振荡就比较强烈，引起陀螺的值变化较大，此时做微分就更容易引入噪声。因此一般在这里可以适当做一些滑动滤波或者IIR滤波。从小到大，飞机的性能没有多大改变，只是回中的时候更加平稳；继续增加D的值，可以肉眼看到四轴在平衡位置高频震动（或者听到电机发出滋滋的声音）。先前已经说明 D 项属于辅助性项，因此如果机架的振荡较大，D 项可以忽略不加。

外环 P ：当内环 PID 全部整定完成后，飞机已经可以稳定在某一位置（不一定是水平位置）不动了。此时内环 P，从小到大，可以明显看到飞机从倾斜位置慢慢回中，用手拉扯它然后放手，它会慢速回中，达到平衡位置；继续增大P的值，用遥控器给不同的角度给定，可以看到飞机跟踪的速度和响应越来越快；继续增加P的值，飞机变得十分敏感，机动性能越来越强，有发散的趋势。

整体方法 ：

1. 将内外环PID都归0，适当增加内环的P，调整P至四轴从正面朝上自然转动到正面朝下时能感受到阻力，且没有抖动，有抖动就应减小P，当P减小到无抖动或者轻微抖动时即可。
2. 让内环的D慢慢增加，到你用手能明显感受到转动四轴产生排斥外力的阻力即可，D能抑制P产生的振荡，但是D过大也会导致高频振荡，调整D至系统无振荡且能抑制外界的力即可。
3. 给内环一点点I，注意的是I的积分要在油门开启后才开始，油门关闭就清0，且必须有积分限幅。I推荐取越小越好，我取的是0.01，I取大了会导致系统振荡。
4. 将内环 P 减半，将外环 P 调至内环的 50-70 倍，根据系统产生的高频振荡降低内环的 D，直至高频振荡消除即可。
5. 给外环一点点 I，同 3。
6. 根据实际情况对参数进行优化调整，调整过程中要注意区分各个参数的作用，时刻记住，P 是回复力，大了会低频振荡，D 是抑制力，大了会高频振荡，I 是静差消除力，越小越好，大了会产生振荡。