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【マルチコプターを作る】 設定・調整編

2016/05/09

 

マルチコプターはそれぞれのモーターの回転数を変えることで機体の全動作をコントロールしています。
そのため機体の重心バランスが偏ると一部のモーターに負担がかかるだけでなく、全体の動作が不安定になってしまいます。
飛行調整を行う前に機体の重心を調整しておきましょう。

市販のフレームを使用している場合はバッテリーやカメラの位置の影響が最も大きくなります。
バッテリーは必ず中央に設置し、カメラを前に載せるならバッテリーは少し後ろ寄りにするとちょうどよくなります。

 

ここから先の作業は必ずプロペラを外してから行って下さい。

フライトコントローラーのセッティングを行います。
ESCからのリード線を束ねたアダプターにバッテリーをつなぐとフライトコントローラーが起動します。
起動した時点では「SAFE」と表示されセーフモードの状態です。
KK2 設定

全てが正常に繋がっていれば2行目に「OK」と表示されます。
上のように液晶モニターに「Error : no Yaw input.」と表示される場合は次のような原因が考えれれます。
・フライトコントローラーと受信機が正常に接続出来ていない。
・受信機と送信機がリンク出来ていない。
・送信機の電源が入っていない。
修正してからバッテリーを繋ぎ直すと「OK」と表示されます。

「ACC calibration」と表示される場合は次の手順でキャリブレーションを実行して下さい。

「SAFE」と表示されている画面の右下に「MENU」と表示されているのでその真下のボタンを押します。
するとメニュー画面に切り替わるので「DOWN」の真下のボタンを押して下へスクロールしていき「ACC calibration」」を選択して「ENTER」を押します。
KK2 Acc calibration

機体を水平な場所に置いてから「CONTINUE」を押します。
キャリブレーションは5秒ほどで完了です。
フライトコントローラー Acc calibration

 

次に各チャンネルの信号が正常に送られているかを確認します。
メニュー画面に切り替わるので「DOWN」の真下のボタンを押してスクロー「Receiver Test」を選択して「ENTER」を押します。
KK2 レシーバーテスト

送信機のスティックを動かすと各値が変わります。
エレベーターのスティックを下げると「Back」に、スロットルのスティックをいっぱいまで上げると「Full」と表示されます。
数値が逆の動きをする場合は送信機のリバース機能を使用します。
もし動かしたスティックと異なる数値が変わってしまう場合は間違って接続されているので確認しましょう。
KK2 動かない

 

次にモーターのレイアウトを変更します。
「MENU」を下へスクロールしていき「Load Motor Layout」を選択します。
KK2 モーターレイアウト

下にスクロールしていき「QuadCopter X mode」を選択します。
KK2 X mode

モーターのレイアウトを確認します。
前の記事通りに接続できていれば問題ありません。
KK2 クアドコプター

モーターレイアウトを確認するだけの場合は「Show Motor Laiout」を選ぶと間違って設定を変更されることを防げます。
KK2 モード 確認

 

全ての設定ができたら調整飛行を行います。
最低でも6畳以上のスペースが確保できることが望ましいです。
あまり風が吹いていなく、周りに人や物がない安全な所で行いましょう。

向きを確認しながらプロペラを取り付け、プロペラが回転しても機体に接触しないことを確認します。
配線が風や振動で揺れると危険なので固定し、バッテリーやその他のパーツもしっかり固定されていることを確認しましょう。

飛行調整では大きく分けて「送信機のトリムの調節」と「フライトコントローラーでのゲインの調節」2つの作業があります。
まずはゲインを推奨初期値に設定しておきます。

Aileron/Elevator Rudder
P  GAIN 50 50
P  LIMIT 100 20
I  GAIN 25 25
I  LIMIT 20 10

「MENU」で「PI Editor」を開きます。
KK2 ゲイン
各数値を変更していきます。
「Aileron」と「Elevator」はどちらかを変えるともう片方も同じ値になります。
KK2 Pgain Igain

 

「SAFE」の画面に戻し、ラダー(RUD)のスティックをいっぱいまで右に傾けると「ARMED」に切り替わりLEDが点灯します。
反対に傾けると「SAFE」に戻すことが出来ます。
KK2 飛行状態 ARMED

 

スロットルをゆっくり上けていくとプロペラの回転数が上がっていき機体が浮きます。
低空飛行してどこかにぶつかりそうになった場合はスロットルを下げて着陸させましょう。

30cm程浮いた状態でスロットル以外のスティックをニュートラルにすると機体が大きく傾く事があります。
その場合は送信機のトリム機能で調節します。

調節軸は下の図を参考にして下さい。
機体が横に傾くならピッチ軸なのでエルロンのスティックのトリムを変更し、機体が回転するならラダーのトリムを反対方向に足していきましょう。
ジャイロセンサーだけでは空中に静止することは出来ないので大きく動かなくなれば大丈夫です。
XYZ-jiku_b

 

ゲインの調節は機体が正常に飛ぶようにするもので、スティックの操作にしっかりと追従し、異常な振動が起きていない状態にする作業です。
ゲインが高いと機体がガクガク揺れ(ハンチング)、低いとスティックの操作についていきません。
「Aileron/Elevator」から変更していき、ホバリング中の動作は「P Gain」を、直線飛行中の動作では「I Gain」を調節していきます。
「Rudder」のゲインはラダーのスティックを動かした時の動作を見ながら調節します。
「Limit」の数値はほとんど変える必要がありません。

ゲイン調節についてのさらに詳しい解説はこちらのブログがとても参考になります。
【マルチコプター】KK2.0PI制御値チューニングについて(外部リンク)

 

ゲインの調整が出来るとこれで実際に飛行できる状態になりました。
フライトコントローラーのカバーを取り付け、配線を綺麗にまとめて飛ばしましょう!
マルチコプター 自作

 

 

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