花生FPV大佬制作的PID可视化仿真工具,可以直观地让我们看到穿越机中的P、I、D分别起到什么作用。
他最后给出了总结,很形象,我摘抄如下:
PID 原理详解:它们到底在干什么?
PID 控制器其实就是飞行员大脑里的三个思考维度。假设你现在推了一下摇杆,要求飞机倾斜 30度(这是你的 Setpoint 目标值)。
1. P (Proportional) —— 现在的“蛮力”
例子: 当飞机发现目前只有 0 度,离目标还差 30 度时,P 会大喊一声:“差距太大了,哥们快加力!”。
作用: 它是主要的动力来源。误差越大,电机转得越快。
手感:
- P 高了: 飞机感觉非常“硬”,像长在手上的铁块,反应极快。但太高了飞机会像打冷颤一样高频抖动。
- P 低了: 飞机感觉像在“开船”,肉肉的、反应慢,你推了摇杆它要等一下才慢悠悠地倾斜。
2. I (Integral) —— 过去的“执念”
例子: 假设你的飞机重心不稳(电池挂歪了),或者有一阵持续的侧风。P 只管当前的误差,而 I 会盯着过去一段时间发现:“不对劲,我明明出力了,怎么还没到 30 度?肯定有东西在挡我!” 于是 I 会一点点增加力量,直到把那几度的残余误差彻底消掉。
作用: 它是用来对抗外界持续干扰(风、重心偏移)的。它确保飞机能“死死钉在”你指定的角度上。
手感:
- I 高了: 飞机非常稳,像贴在轨道上飞。但太高了会让飞机反应变迟钝,甚至出现低频的点头晃动(补过头了)。
- I 低了: 飞机总是在“漂移”。你松开摇杆后,它可能慢慢地往回掉,或者定不住角度。
3. D (Derivative) —— 未来的“预判”
例子: 当飞机在 P 的带动下快速接近 30 度时,D 发现:“停!快到目标了,速度太快了,再不刹车就要撞过去了!”。它观察误差缩小的快慢,并在接近目标时反向给电机施加阻力。
作用: 它是刹车和减震器。专门对付超调(冲过头)和震荡。
手感:
- D 合适: 飞机做完翻滚动作后,像磁铁吸住一样瞬间停住,没有任何回弹。
- D 高了: 电机会非常烫(因为它在疯狂做细微的微操),且飞行声音会有难听的“沙沙”声。
- D 低了: 飞机在停下时会像果冻一样回弹晃动(Bounce-back)。
综合调参总结(穿越机口诀):
- 先加 P: 加到飞机开始快速抖动(震荡),然后往回退一点。这时候飞机反应最快,但停不稳。
- 再加 D: 加上 D 来吸掉翻滚停下时的回弹。如果 D 加上去电机开始烫手,说明你 D 给多了或者 P 太高了。
- 最后补 I: 去飞个直线或者大圈,如果发现飞机总是自己慢慢偏离角度,就一点点加 I,直到它像被胶水粘在空中一样。
这是该工具的网址:https://hs-fpv.cn/pid/visualization
下面是我嵌入的页面,可以直接使用。
