F3飞控调参设置及介绍

模式介绍
ARM 解锁
ANGLE 自稳
HORIZON 半自稳能自动会中，但大幅度打杆也可以翻滚
BARO 气压定高
AIR MODE 空中模式，收油到底点击不会停转
MAG 启用磁罗盘更好的锁尾
HEADFREE 无头模式
HEADADJ 重新指定无头模式的方向,需看清当前的头尾方向,按当前方向确定无头模式BEEPER 蜂鸣器寻机
OSD SW osd锁定
FAILSAFE 失控
GTUNE 调参
发帖字数限制所以只好分贴了，请各位见谅
2.PID的诊断
PID的调整到怎样一个程度才是合适的呢？我们要遵循以下几点
（1）平滑的陀螺仪曲线（gyro traces），调整到尽量可能少的噪声和震荡
（2）平滑的电机输出，尽可能的静音和不激进。

如果电机的输出过于暴躁将会引起电机和电调过高的温度，同样一个电池的续航能力也会缩短。

（3）遥控对陀螺仪曲线（gyro traces）的影响要小。

我一般用两张曲线图：图表一、rcCommand、gyro；图表二、PID_P, PID_I, PID_D, PID_sum。

这些图主要用在Roll，Pitch的调解中，Yaw调节是单独的。

图表一主要展示给我们你输入值的改变在陀螺仪（gyro）中引起的变化，并且也展示了PID的改变如何影响陀螺仪（gyro）。

图表二是最重要的图表，它反映了PID值的改变带来的飞机响应的变化。

P----完美的P值能使得gyro的噪音尽可能的低。

P值线有一些涟漪是正常的，但是要在一个合理的范围内。

较高的P值会会增加噪音以至于影响gyro的曲线，会使增加曲线的涟漪（较慢频率的震荡）。

D----完美的D值是与P值有联系的，更确切的说是在的到完美P值之前得到的，其与P值的重要性相等。

然而D值的噪音一般来说都会比P值要大，所以通常都会是D值保持一个较低的值。

I-----I值的调节其实可以忽略，这个值的调节一般在飞行的时候调节。

一般将I值保持较低的值，除非在飞行的时候感觉比较飘或者下降的时候感觉到飞机震荡再去增加I值。

较低的I值能使的飞行时特别是激烈飞行时，飞机更流畅。

下面举个例子来说明在blackbox中如何运用飞行日志来调节PID的值。

Roll/Pitch-----P
如图换色圈中所示，显然P值过于高了，因为从图中可以看出出现了缓慢的震荡曲线，当我roll打杆的时候P的高值促使gyro开始出现震荡（上圈为P值曲线，下圈为gyro值曲线），因此降低P的值。

如上图所示，在降低P值之后P和gyro的曲线没有像原来那样剧烈的震荡了。

Roll/Pitch------DD值的调节有两种方法，其中第二种是我比较喜欢使用的。

下例子中将讲诉如何获得一个较低的D值。

如果在横滚或翻滚后想让飞机迅速回到平衡的状态，那么增加D的值。

当我增加
D值到与P值接近时你从上图就能看出噪音增加很多。

当继续增加D值时震荡继续增大。

如果想让飞机倾斜向平衡姿态转变的速度快些那么请调整到上图类似的曲线。

Yaw的P，D值的调节
增加P的值能给你yaw响应积极，一般I值保持一个较低的值5—10左右。

Yaw 中有震荡是比较正常的事，无关紧要。

同等情况下飞机越大、电机KV值越低、桨越大曲线的震荡会越大。

如下图所示
QAV250，1960KV电机，6045的桨
QAV210 ，2300KV电机，5045的桨
虽然都有震荡，但是飞机都能飞的很好。

当降低P的值曲线震荡减小了，但是yaw的响应也迟钝了，也就是说Yaw的P，D值的大小对飞行没有任何影响。

想要yaw反映迅速就增加它的值。

大体上来说，飞机在空间可以看做绕三个轴在做运动，PID控制程序试图控制飞机跟上你在遥控器上面拨动摇杆的速度和角度。

如果飞机通过陀螺仪检查出飞机实际的角度和旋转速率，
和你拨动摇杆的角度和旋转速率中间存在差距，PID控制器就会试图将你的动作和飞机实际角度误差调整一致。

PIDs （PID参数含义）
P值控制飞机转到给定角度或者给定旋转速率的力量。

如果P值太低，则飞机会很难控制并且没有足够快速的响应能力导致很难稳定机身。

如果P值太高，飞机则会剧烈抖动或者震颤，因为修正的力量太大，导致飞机一下就超过给定的角度值，系统出现超调，并且来回震荡。

I值会纠正很小的，长时间的漂移。

如果I值太低，飞机的姿态会慢慢的漂移，如果I值太高，飞机则会震颤，（但是比P值设置过高的那种震颤幅度要低一些）
D值通过监控角度变化错误的方式来增加系统的稳定性，，如果系统已经快速收敛到给定的位置，D值会纠正系统的纠偏幅值，避免发生超调震荡。

TPA 和TPA breakpoint （TPA断点设置）
在的网站上面的解释
TPA=设置值即为当油门达到最大值时，PID的设置值会减少多少百分比。

Tpa_breakpoint=即为在油门曲线上面，TPA设置开始生效的那个点。

举个例子，当TPA=50（或者GUI设置界面中的0.5）,同时tpa_breakpoint=1500，（默认油门行程为1000~2000）
当油门推到1500时，PID设置值开始减少
当油门推到3/4时（1750），PID设置值大约减少了25%（大约是油门行程从1500~2000这段行程的一半，在这个例子中TPA设置值是50%，就是油门到顶的的PID减少值会是50% 当油门到顶给全油时（2000），PID设置值会减少到只有原来的50%
TPA的另外一个功能是当你使用更大的油门时，能够提供更快的滚转速率。

当油门增加的时候，由于TPA的存在你可以做出一个快速的筋斗或者横滚。

需要注意的是只有MWRewrite
和LUX这两个PID控制器使用的是线性的TPA，所以当你使用这两个控制器时，当TPA启用
的时候，旋转速率的Rate值是不受影响的。

怎样使用TPA？为什么要使用TPA？
如果你的飞机在油门3/4的时候开始震颤，那就需要把tpa_breakpoint设置为1750或者更低一些（需要注意这是基于你的油门区间是1000~2000），然后缓慢的增加TPA的值直到你的飞机震颤消除。

通常你会将 tpa_breakpoint 设置的在飞机刚开始震颤的油门位置上，这个值需要你自己去反复试验，直到震颤消除。

PID控制器
Cleanflight集成了三种PID控制器，每种都有不同的飞行特性。

每种控制器都需要特定设置值来达到最佳效果。

所以如果你只是用一种PID控制器来调试你的飞机，在一个PID控制器上设置好的值显然不能用于其他的PID控制器上面。

在Cleanflight V1.13.0 这个版本之后，MWREWRITE和LUXPID这两个PID控制器使用了相同的PID参数值，这意味着你可以直接把MWREWRITE这个PID控制器切换为LUX这个PID控制器而不需要对参数值做任何改动。

你可以在CLI界面里面使用 setpid_controller=x 这个命令或者用Cleanflight调参软件中的PID页面来切换多个PID控制器。

命令行中的x替换成你想换成的那个PID控制器即可。

在切换PID控制器之前，你最好阅读这个控制器的说明书。

需要注意的是老版本的Cleanflight调参软件有6个PID控制器，其中一些试验性质的和老版本的PID控制器在1.11.0（API version1.14.0）版本以后的Cleanflight调参软件版本中被取消了。

MW23 PID控制器
这个PID控制器是直接从MultiWii32 这个PID控制器以及以后的版本转换而来。

这PID的算法程序把横滚和俯仰通道的控制和方向的控制区别开来，如果在方向通道控制上有问题可以试试这个控制器。

在Horizon（范围自稳）模式和Angle模式（自稳）模式中，这个控制使用LEVEL（自稳）模式中的参数“P”和参数”I“来设定自动找平稳定的稳定程度，并且这个P值和I值是叠加在手动模式中来控制横滚和方向两个轴的PID参数之上。

LEVEL里面的D值用限制LEVEL 的P值在摇杆动到多大幅度上起到作用。

在Cleanflight 1.12.0这个版本中，因为MWRewrite设置为了默认的PID控制器，所以把level默认的P值从90改到了20，如果你使用MW23这个控制器，你可以在飞行前试着把Level的P值改成90.
MWRewrite PID控制器
从Cleanflight 1.12.0和以后的版本开始，MWRewrite变成了默认的PID控制器。

这个控制器是从MultiWii2.3中衍生出来的版本。

这个PID控制器在大多数飞机上的工作的很好，并且纠正了老版本的一些固有的错误。

大部分飞手报告，这个PID控制器调试起来非常容易，能够容忍PID参数与实际飞机的最佳设置值之间存在较大误差。

在Angle（角度）模式中，这个PID控制器使用LEVEL参数中的”P“参数来决定自稳的幅值，即自稳的角度大小。

从1.12.0这个版本的Cleanflight开始，把LEVEL默认的P值设置成了20，如果你使用Angle 模式来飞行，这个是一个最佳推荐的的自稳参数，在大多数情况下提供一个稳定的飞行手感。

以前的默认值是90，对于有些飞机来说，这个值有些偏大并显得非常不稳定。

在Horizon（区域）模式中，PID控制器使用 LEVEL “I”这个参数来决定在多大的范围内是自稳模式。

Level “I”参数的定义：是horizon模式下的自稳强度。

参数中的“0.030”在计算中等效为 i_level这个变量的3.0.
Level “D”参数的定义：是horizon区域的切换点，设置值越接近0代表摇杆大部分区域都是自稳区域，而设置值越接近255代表大部分摇杆范围都是rate（速率）模式，此时只有摇杆中间很狭窄的区域是自稳模式。

LUX PID控制器
这是一个全新的基于浮点运算的PID控制器，和MW23或者MWREWRITE使用的整数运算器不同，相比原来使用8位处理器的MultiWii控制器，它的运算速度更快，但是损失一些精度。

从Cleanflight v1.13这个版本开始改写了LUX 这个PID控制器，从这个版本开始它可以使用和MWREWRITE一样的参数值了。

在编写这个控制器的时候，代码已经有补偿各种循环时间的功能，这意味着如果你变更了Looptime这一参数的设定值，你已经调整好的LUX的PID参数值不受影响。

一开始在Horizon模式下，LUX运算器有一些bug，并且在手动（Acro）模式中反应迟钝，现在在V1.6.0这个版本之后，这些错误已经被 nebbian修正了。

LUX是第一个真正意义上为32位处理器编写的控制器程序，和从MultiWii改写过来的算法完全不同。

在Angle（角度）模式中，自稳的强度大小对于PID参数的叠加是由 LEVEL “P”这个参数决定的。

在调参界面中有时会被标记成（LEVEL Proportional），在v1.13.0以前的版本这个参数值被叫做level_angle。

这个参数是用来调整Angle（角度）模式中自稳的幅值大小，默认值是5.0。

在Horizon（区域）模式中，自稳幅值的大小是由LEVEL ”I“决定的。

在调参界面中有时会被标记成“LEVEL Integral”（在V1.13.0之前的版本会用 level_horizon 这个参数来替代）。

默认值是3.o，这个数值使得Horizon模式的自稳程度要弱于Angle模式的自稳程度。

注意：在调参软件里面有一个bug，实际起作用的值是3.0，但是在调参软件中只需要输入0.030就可以了，这个值在输入到调参软件中需要除以100。

在Horizon（区域）模式中，使用LEVEL “D”这个参数，这个参数通常在调参软件中被标注成“LEVEL Derivative”（在v1.13.0之前的版本中使用 sensitivity_horizon 这个参数），来决定摇杆到哪一个位置以后从自稳切换到手动模式（注1）。

这个值实际是以摇杆行程的百分比来起到作用。

所以你这个值设置的越小，就意味着你摇杆行程只有很少的一部分区域是自稳，超过这个区域以后，你就只使用陀螺仪飞行了。

Level D的默认设置是75%，举个例子，如果你设置这个值为100（即为100%），意味着整个摇杆行程内都是自稳区域，这个值是按比例叠加在摇杆行程之上的，即为在摇杆中位时，100%的自稳效果叠加在摇杆行程上，等到你移动摇杆到50%位置时，50%的自稳效果叠加在你的摇杆上，当你移动摇杆到满行程即100%时，0%自稳效果叠加在摇杆上（即为手动模式）。

再举个例子，比如这个值设置成75%，那么当摇杆处于中位时，75%的自稳幅度叠加到摇杆行程上，放你移动到63%
的舵量时，大约有50%的自稳效果叠加在摇杆行程上，当你移动到75%摇杆行程时，自稳效果就是0了，超过75%行程以后，就完全转换为手动模式。

RC rate，Pitch 和 Roll Rate 和Yaw rate
RC rate
Rate值是一个全局变量，通常摇杆俯仰，横滚，偏航的输入值，需要和Rate值相乘以后输入飞控。

在MW23这个PID控制器中，你可以设置这个参数来改善在摇杆行程中位时，飞控对于微小移动量的反应（RC Exop值可以起到同样的作用），对于MWREWRITE和LUX这两个PID控制器，这个Rate值只改变摇杆的敏感度。

Pitch和Roll rate
在PID控制器MW23中，Pitch和roll rate值随着摇杆行程偏离中心的程度越来越大，这两个Rate值也逐步的减少 PID参数中的 P和D的设置值，举个例子，如果rate值设置到30%，那么大约在摇杆满行程时，会减少30%的设置值。

在摇杆达到满行程时，会非常有效的降低PID控制器的稳定效果。

这就会导致飞机开始迅速的滚转。

所以对于MW23这个控制器来说，你可以使用RC rate这个参数值来改善摇杆在中心附件行程内的敏感程度，并且当摇杆达到最大行程时，还能保持更大的滚转速率。

对于LUX和MWREWRITE这两个PID控制器来说，这两个值对于摇杆整个行程的影响是相乘的关系，和RC rate值的效果一样，但是Pitch和roll两个方向可以分开调整。

当摇杆达到最大行程时，飞控的稳定效果也不受影响。

如果你把这两个rate值设置成0，那么就只有RC rate这个值对于整个摇杆范围器作用，一个比较大的rate值会使得的整个摇杆行程内的飞机灵敏程度增加。

Yaw Rate
对于 MWREWRITE和LUX这两个控制器来说，Yaw Rate起到的作用就是摇杆灵敏程度的百分比值，和上述注释一样。

滤波器（注：略，这里官方写的好绕，完全是在讲程序硬件，以后去翻译一下Betaflight 的低通滤波器的注释，那个要说的通俗易懂一些。

）。