Zrobiłem sobie toothpicka.

[Patryk Sokol]

Czołgiem Panowie

 

Od zawsze (czyli od roku, bo tyle się quadami zajmuję) chciałem mieć małego quada do latania w różnych miejscach.

Problem był tylko jeden w tym wszystkim - quady na tyle lekkie, że nie stwarzające niebezpieczeństwa latały zwyczajnie źle.

Oczywiście może ktoś powiedzieć, że ma Emaxa Tinyhawka S i lata mu to ok, ale to jednak nie te progi. Chybotliwe to, przysiadające w zakrętach i nieprecyzyjne.

W efekcie gdybym zrobił sobie takiego quada, to wiele bym na nim nie poćwiczył, po prostu polatałbym w kółko między drzewami.

 

Ostatnio zaczęły pojawiać się jednak quady klasy toothpick, które już latały jako tako. Tzn. wciąż nagrania z dvrek są nieco chybotliwe, ale to już wyglądało jak coś z czym da się powalczyć.

Twórcą tej klasy jest Kabab FPV i jego konstrukcja latają już naprawdę zacnie. Problem jest tylko taki, że jego styl latania opiera się na szybkim lataniu na silniku, praktycznie nie bawi się figurami opartymi o swobodny spadek, czy rzuty.

Nie ma w tym nic złego oczywiście, ale ja preferuję latać trochę inaczej, więc postanowiłem nie kopiować jego konstrukcji i ograć temat po swojemu.

 

W tym celu zaopatrzyłem się w sprzęt:
Rama - https://www.banggood.com/URUAV-UR12-Pro-115mm-Wheelbase-Carbon-Fiber-2_5-Inch-3-Inch-Frame-Kit-for-RC-Drone-FPV-Racing-p-1568382.html?rmmds=myorder - wybrana za możliwość zamocowania trójcalowych śmigieł. Zawsze opcja do eksperymentów.

 

Silniki - https://www.banggood.com/BrotherHobby-Returner-R3-1103-8000KV-11000KV-1-2S-Brushless-Motor-for-RC-Drone-FPV-Racing-p-1490800.html?rmmds=myorder - Lubię Brotherhobby, a to są zwyczajnie dobre silniki. Wolałbym Xingi w tym samym rozmiarze, bo bardziej mi się podobają, ale na BH będzie latać tak samo, a Xingów akurat nie było

 

FC - ESC - VTX - https://www.banggood.com/IFlight-V1-SucceX-F4-Flight-controller-OSD-12A-Blheli_S-2-4S-Brushless-ESC-5_8G-25100200mW-VTX-16x16mm-p-1438743.html?rmmds=myorder - 16x16mm stack ze wszystkim. Niestety BLHeli-S, ale i tu coś poradziłem

 

Kamera - https://www.banggood.com/Caddx-Ratel-11_8-Starlight-HDR-OSD-1200TVL-NTSCPAL-16943-Switchable-1_66mm2_1mm-Lens-FPV-camera-For-RC-Drone-p-1436688.html?rmmds=myorder - a to nietypowy wybór. Typowe kamery do tej klasy to kamery w rozmiarze nano. Zdecydowałem się poświęcić te 4g wagi na rzecz pracy w nocy. Ratel ma legendarne własności przy pracy przy sztucznym oświetleniu, wciąż pozostając fantastyczną kamerą w dzień.

 

Odbiornik - https://77hobby.pl/frsky-r9-mm-ota-odbiornik-dalekiego-zasiegu-416ch-z-telemetria-p-293.html - Wybrany dlatego, że jest mały i lekki, a kiedy latam wokół jakichś dziwnych betonów to 2,4GHz potrafi znienacka wyciąć. Przy R9 czuję się zwyczajnie pewniej.

 

Antena VTX - Jakieś Vee od Actuny. Akurat leżała w sklepie jak byłem.

 

Całość dotarła do mnie w czwartek i zacząłem montować.

 

Oczywiście okazało się, że drukowana kabinka nie pasuje ani do zastosowanego stacku (jest zbyt wysoki), ani do zastosowanej kamery (jest do kamery w rozmiarze nano). Sam montaż był bardzo męczący. Szczególnie, że spaliła mi się stacja lutownicza i te maleńkie pola lutownicze musiałem lutować za pomocą lutownicy transformatorowej (z grotem z kabla koncentrycznego).

 

Niemniej - z kabinką mojego projektu i zmontowany prezentuje się tak:

 

I rozmiar w porównaniu z quadem 5"

 

Całość zadziałała z grubsza od razu.

Miałem przeboje głównie z telemetrią FrSky'a. W tym FC nie da się zastosować SmartPorta i SBUSa, bo zwyczajnie brakuje UARTów. Zdecydowałem się więc puścić całość po FPorcie który wymaga jedynie jednego portu Tx i gwarantuje i telemetrię, i sterowanie. Niestety nie udało mi się zmusić telemetrii do działania, najprawdopodbniej wynika to z tego, że na porcie Tx produent FC zastosował jednokierunkowy inwerter. Wybaczam i rozumiem, miejsca tam praktycznie nie ma.

Później okazało się, że z racji umieszczenia odbiornika R9 sprasowanego między kamerą, a VTxem, to nawet podstawowa telemetria (czyli RSSI i napięcie zasilania odbiornika) powoduje problemy. Tzn. wrzuca na obraz przeźroczyste pasy.

Koniec, końców zbindowałem, więc odbiornik bez telemetrii, dzięki temu video jest idealnie czyste. Trochę żal skryptów LUA, ale jakby co to mam menu OSD do ustawiania PIDów, przeżyję.

 

Po tym poszedłem całość oblatać i wynik był całkowicie przewidywany.

Tzn. na defaulcie quad lata jak ściera. Próby zaś PIDowania kończyły się chęcią wyprawy quada na księżyc, zaraz po uzbrojeniu.

 

Problem był spodziewany - tzn. tak wysoki współczynnik D, który gwarantowałby opanowanie czegoś o tak małej bezwładności, momentalnie wzbudzał się od syfu przechodzącego przez filtry. Z kolei próby zwiększenia filtrowania kończyły się takim wzrostem opóźnienia, że quad wciąż się chybotał (ale choć silnik miał zimne )

To było przeze mnie spodziewane już w momencie, kiedy brałem się za dobór części, więc miałem rozwiązanie.

Ostatnimi czasy pojawiło się rozwiązanie pozwalające na uruchomienie dwukierunkowego DSHOTa przy ESC wyposażonych w BLHeli-S

Szczegóły znajdziecie tu:
https://jflight.net/index.php?route=information/information&language=en-gb&information_id=7

I tak - trzeba wydać 5USD na cztery regle. Ale, raz że to niewiele, dwa że pieniądze idą do kieszeni twórcy podwalin pod dwukierunkowego DSHOTa w BFie. Absolutnie nie szkoda mi oddać mu tych paru groszy, należy się jak psu buda.

 

Samo wrzucenie JESC poszło bezboleśnie, a telemetria zadziałała bez zarzutu.

To pozwoliło zrobić już bardzo konkretny setup filtrów. Tzn. wyłączyłem wszystkie filtry dolnoprzepustowe poza filtrami dynamicznymi, a i tym podniosłem częstotliwości dwukrotnie. W efekcie opóźnienie filtrowania jest na poziomie około 2ms (czyli praktycznie minimalne), a dzięki filtrom RPM skuteczność filtrowania prezentuje się tak:

 

Jak widać - filtrowani wycina cały syf.

 

Dzięki temu - mogłem w końcu ustawić sensowne PIDy:

 

Jak widzicie - bardzo mocno dominuje tu część różniczkowa i feed forward.

Idea jest taka, że feed forward momentalnie rozpędza quada za ruchem drążka (tzn. klasycznie za rozpoczęcie ruchu odpowiada część proporcjonalna pętli PID. Część proporcjonalna reaguje jednak dopiero na zaistniały błąd, proporcjonalnie do jego wartości, powoduje to, że reakcja jest opóźniona i kiedy quad już się rozpędzi to ma tendencję, żeby przestrzelić ruch). Z kolei wysoka wartość części różniczkowej bardzo gwałtownie hamuje quada i bardzo ostro reaguje na propwash.

 

Drugą częścią zmuszenia quada do latania po mojemu była kwestia swobodnego spadku, rzutów etc.

Przy tak małych quadach po zdjęciu gazu momentalnie traci się pęd. W sporej części wynika to ze stosunkowo wysokich obrotów przy jałowej przepustnicy. Wynika to z tego, że małe silniki nie grzeszą momentem i trzeba poziom zerowy trzymać wysoko, żeby uniknąć desyncu i gleby.

W BF 4.1 znazła się funkcja Dynamic Idle:
https://github.com/betaflight/betaflight/wiki/Tuning-Dynamic-Idle

 

Polega ona na tym, że pozwala sterować nie tyle wartością wysterowania przy zerowej przepustnicy, co bezpośrednio obrotami silnika. Dzięki temu można bezpiecznie ustawić sporo niższe obroty, bo nawet gdy quad napotka wsteczny ruch powietrza, to FC podniesie poziom wysterowania, tak aby utrzymać żądane obroty.

W gratisie poprawia to też reakcje w zerze gazu, bo FC może nie tylko podnieść obroty, ale też je obniżać. Dzięki temu sterowanie kierunkowe przy zerowej przepustnicy nie powoduje wzrostu ciągu i nie hamuje tak rozpędzonego quada.

 

Efekt tych mocowań się z materią możecie zobaczyć tutaj:
https://www.youtube.com/watch?v=W0PZ7Ohu4S0

 

Musicie wybaczyć jakość. Do dyspozycji jest tylko DVRka, ten quad nie weźmie na pokład kamery HD.

 

Pomijając całe to techniczne ględzenie - wrażenia z latania są super.

Tzn. prowadzi się to super płynnie. Quadzik idealnie chodzi za drążkiem, pozwala wykonać rozsądną pętle. A mimo tego jest absolutnie nieuszkadzalny i całkowicie bezpieczny (przetestowałem na sobie. Bycie walniętym tym quadem przy pełnej prędkości nie jest może przyjemne, ale nie jest w stanie zrobić krzywdy. Śmigła się wtedy zatrzymują a całość jest na tyle lekka, że nawet siniaka nie nabije).

 

Obecnie waży toto 72g do lotu z pakietem 2s 350mAh HV. Taka konfiguracja zapewnia około 4min lotu tempem jak na powyższym filmie. Powolniejsze latanie niewiele zmienia, pakietu starczy wciąż na około 4min.

Zastosowany VTx wystarczy w 100%, można na solidny kilometr odlecieć i wrócić, bez utraty zasięgu (a i to mimo tego, że na goglach mam antenę z polaryzacją kołową, a w quadzie liniową).

Niemniej - przydałoby się nieco więcej mocy. Mam też wrażenie, że z 10g więcej na pokładzie by pomogło.

Dlatego przetestuje jeszcze śmigła trójłopatowe i pakiet 3s 300mAh.

 

Ale to już na spokojnie, już teraz lata świetnie

Ogólnie - polecam tę klasę quadów każdemu, świetna zabawa, a koszta niewielkie

[young]

Patryk napisałeś rewelacyjną relacje ! Jak dużo informacji technicznych.

W O W.

 

Gratuluję.

[wojtek-a]

Na mnie relacja tez zrobila wrazenie (zreszta jak inne Twojego autorstwa).

 

Co do samego klada. Piekna bestia    !

[Patryk Sokol]

Dzięki za miłe słowa

 

A tak mnie jeszcze naszło - może ktoś jest chętny na materiał opisujący od czego zależą osiągi quada?

Tzn. po co to całe PIDowanie, filtry itp?

Bo mogę napisać, ale jak nikogo to nie interesuje, to szkoda mojego czasu

[zipp]

choć drony wydają mi się nudne , to relacja z budowy pierwsza klasa i za to plusik ode mnie

[wojtek-a]

Dzięki za miłe słowa

 

A tak mnie jeszcze naszło - może ktoś jest chętny na materiał opisujący od czego zależą osiągi quada?

Tzn. po co to całe PIDowanie, filtry itp?

Bo mogę napisać, ale jak nikogo to nie interesuje, to szkoda mojego czasu

 

 Mnie to troche nawet interesuje  . Moze nie w dronie, chociaz zdaje sobie sprawe, ze wlasnie w tego typu latajlach mozna tymi regulacjami najwiecej poprawic albo zepsuc.

 

W moich przypadkach albo latam na default albo cos tam skopiowalem od podobnego lub sam zmienialem wiecej lub mniej swiadomie.

 

Chetnie bym jakiegos wykladu na ten temat posluchal  ...

[aldik79]

Jestem również za krótkim wykładem- już niedługo tez mnie to czeka i taka wiedza na pewno się przyda:)

[Ryszard_I]

Dzięki za miłe słowa

 

A tak mnie jeszcze naszło - może ktoś jest chętny na materiał opisujący od czego zależą osiągi quada?

Tzn. po co to całe PIDowanie, filtry itp?

Bo mogę napisać, ale jak nikogo to nie interesuje, to szkoda mojego czasu

Z wielkim zainteresowaniem wchłonę choćby drobinę Twojej wiedzy o PIDowaniu. Z góry dziękuję za poświęcony czas.

[kapral]

Patryk. Pisz. 

[a2j]

Ja też przyłączam się do prośby

[przemo]

A ja już temat zarzuciłem do obserwowanych

 

EDIT ...

co do pidowania to na yt natrafiłem na króciutki film. Zero w nim wyjaśnień ale kręcenie gałkami coś tam obrazuje. Patryku przydatne czy mało przydatne ? 

 

https://www.youtube.com/watch?v=qKy98Cbcltw&t=11s

[Patryk Sokol]

Z racji tego, że siedzę na L-4, to znalazłem trochę czasu, żeby o tych PIDach napisać.

Nie chciałem śmiecić w tym wątku to wrzuciłem nowy temat
https://pfmrc.eu/index.php/topic/82540-pidy-i-filtry-czyli-co-powoduje-%C5%BCe-quad-dobrze-lata/

 

A tymczasem po testowałem parę rzeczy w moim toothpicku.

 

Przede wszystkim - zmieniłem kabinkę. Ideowo to samo, tylko wydrukowana z ABSu na komercyjnej drukarce. Inna klasa wytrzymałości zupełne, aże białe i brzydkie to inna rzecz.

 

Poza tym testowałem pakiety i śmigła.

Śmigła Emax Avan 3024 - jak się rozhustąły to były fajne, ale zdecydowanie przeciążały silnik. Przejście z zerowej przepustnicy do wyższej było mało stabilne, a reakcja na propwash fatalna.

Śmigła Emax Avan 2520 - Zdecydowanie sweetspot - trzy łopaty powodują, że quad się mniej ślizga, w pełnym gazie jest nieco więcej ciągu, a w powolnym lataniu żrą mniej prądu. Zdecydowanie moje ulubione śmigla do tego quada.

 

No i z testów wynika, że zdecydowanie pakiety 3s. Pakiety 2s widzę raczej do zabawy indoorowej.