PID Tuning ⅓ – Was ist ein PID Controller ? ( #DJIFPVDE | #FPV | #Drohne)

#DJI #Drone #deutsch
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Weil es zahlreiche Anfragen gab bzgl. eines Videos in welchem ich PID Tuning erklären soll, möchte ich (obwohl es ja eigentlich schon viele solcher Videos auf YouTube gibt) die Gelegenheit ergreifen, mich an einem Erklärbär Video zu versuchen um etwas Licht ins Dunkle der PID Regelung zu bringen.

In diesem ersten Teil der PID Tuning Reihe unseres Kanals möchte ich Grundlegend ein Verständnis schaffen, was ein PID Regelalgorithmus eigentlich ist, weshalb wir (bzw. unsere FPV Drohne) diesen benötigt und vor allem aber auch wozu.

Schriftlich zusammengefasst geht es grundsätzlich also darum, dass wir mit unseren Stickbewegungen an der RC Funkfernbedienung festlegen, um wie viel Grad pro Sekunde (abhängig von den eingestellten Rates) der Copter sich um die entsprechende Achse drehen soll. Gleichzeitig nutzt der FPV Copter Sensoren (Accelerometer, Gyroskop, Magnetometer, …) um in Erfahrung zu bringen, in welchem Bewegungszustand er sich überhaupt gerade befindet. Weichen diese beiden Werte voneinander ab (man nennt diese Diskrepanz auch PID-Fehler bzw. PID error), ist es die Aufgabe des Flight-Controllers, die Motoren entsprechend anzusteuern um die Differenz auszugleichen. Nur – wie viel „Gas“ muss er an den Motoren geben um die Differenz auszugleichen? Genau hier kommt der PID Controller ins Spiel. Dieser Regelalgorithmus errechnet individuell für die aktuelle Situation, den aktuellen Copter, was zu tun ist. Die Formel für diese Berechnung kann jedoch nicht allgemeingültig für alle Drohnen und Situationen immer exakt gleich sein. Andere Motoren, Propeller, Wind, uvm. verlangen eine leicht abgewandelte, angepasste Berechnung. Also werden im Algorithmus bestimmte Parameter variabel gehalten. Namentlich sind diese Parameter
– Proportionale Verstärkung
– Integrale Verstärkung
– Derivativer Ausgleich
kurz – PID.

Wir können in unserer Konfigurationssoftware für den Flight Controller (FC) die Werte dieser drei Parameter bearbeiten, so dass diese ein passenderes, individuelles Ergebnis für exakt unsere Drohne liefern. Die Suche nach den perfekten Werten nennen wir „PID-Tuning“.

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– Dennis Wilk
– Johannes Dürr

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