P-Anteil u. I-Anteil

Quote:

Das Heck vom V-Stabi ist als PID-Regler (Proportional-Integral-Differential) realisiert. Der funtioniert so, dass in jedem Frame die am Sensor gemessene Drehrate mit der Soll-Drehrate, die über den Heckknüppel gefordert wird, verglichen wird. Es wird quasi die Abweichung aus Soll und Ist bestimmt. Ziel des Heckgyros ist es, die Abweichung möglichst immer bei Null zu halten. Um dies zu erreichen, muss man daher ein Regelsignal generieren, das man irgendwie dann dem Heckservo zuführt.

Die einfachste Möglichkeit ist, einfach direkt die Abweichung zwischen Soll und Ist mit negativem Vorzeichen wieder aufs Heck zu geben. Dann ist das Steuersignal am Heck proportional zur Abweichung, weshalb man von einer proportionalen Regelung sprechen kann. Der P-Anteil-Einsteller in VStabi stellt einfach den Verstärkungsfaktor ein. Die P-Regelung versucht also die Drehrate möglichst genau am Vorgabewert zu halten.

Will man auch die absolute Position, also den Winkel, des Hecks konstant halten, so muss man die Abweichung in der Drehrate über die Zeit, die Sie da war, aufsummieren und dieses aufsummierte oder besser integrierte Fehlersignal wieder auf das Heckservo rückfüttern. Das ist also der I-Anteil.

Im Prinzip würden diese beiden Anteile ausreichen um einen Heckkreisel aufzubauen. Leider ist es jedoch so, dass bei schnellen Änderungen der Drehrate über den Knüppel, ein solcher PI Regler unter Umständen nicht knackig genug reagiert. Daher habe ich den D-Anteil dazugenommen. Dieser schaut sich quasi die Änderung der Differenz aus Soll- und Istdrehrate an und gibt diese Änderung des Fehlers ans Heckservo. So wird die Folgsamkeit nach belieben knackig.

Um den Wiedererkennungswert von P, I und D noch etwas zu erhöhen: im Modellbaubereich wird der P-Anteil normalerweise "Conventional Gain" genannt, der I-Anteil "Heading Hold Gain" und D-Anteil "Acceleration Gain".

Der Symmetrierer verändert einfach die Symmetrie des Signals, das zum Servo geht. Wenn der Heckrotor eine asymmetrische Wirkung hat, z. B. weil er das Seitenleitwerk anbläst, kann man das durch den Symmetrierer ausgleichen.
1. Beste Einstellungswerte ergeben sich mit den Startwerten P auf 80, I auf ca 35 und D auf 0.
2. Verändere nun die Gesamtverstärkung bis zu dem Punkt, an dem das Heck gerade noch nicht pendelt.
3. Beobachte das Abstoppen ganz genau. Wenn das Heck leicht zurückdreht nach dem Stoppen, so hat man zuviel I bzw. zuwenig P und sollte etwas anpassen (in 10% Schritten vom eingestellten Wert).
4. Hat man so ein Stoppverhalten ohne Rückpendeln, so kontrolliert man, ob der Stopp aus beiden Richtungen gleich ist. Ist diese nicht der Fall, so änderen man am Symmetrierer in 10er Schritten so lange bis das Stoppverhalten symmetrisch ist. Ggfs. muss man danach nochmal P und I anpassen.
5. Wenn man auch das gemacht hat, kann man zuletzt daran gehen, dass Stoppverhalten bei bedarf etwas agressiver zu machen. Dies geht durch hinzunahme von D. Hier sollte man allerdings sehr vorsichtig sein da das Heck schon bei 20-30 recht leicht aufschwingen kann. wenn man D hinzunimmt, muß man daher in der Regel die Gesamtverstärkung wieder etwas zurücknehmen. Ist das Stoppverhalten zu knackig, so kann man mit Hilfe des Sticklimiters (Lim) die Knüppeldynamik (Knüppelbeschleunigung) etwas begrenzen. Je kleiner der Wert LIM ist, je mehr wird eine Drehratenänderung die man über den Knüppel vorgibt, verschliffen.

Wenn man dies alles gemacht hat, dann stellt man die Heckbeimsichung ein. Am einfachsten geht dies für Pitch. Man gibt kurz ruckartig Pitch und beobachtet ob das Heck sich durch die Drehmomentänderung des Kopfes bewegt. Wenn es sich durch das Drehmoment wegdreht, dann muss man den Beimischwert für Pitch erhöhen. Dreht das Heck gegen das Drehmoment, so muß man ihn verringern. Die Werte für Nick und Roll sind nicht so einfach einzustellen. Man kann im Schweben ruckartig Nick oder Roll steuern und dann beobachten, was das Heck macht. Bei mir hat sich aber bewährt, einfach 1/3 bis 1/2 des Wertes für Pitch einzustellen.