環境
私の仕事は、屋内で飛ぶよりもマイクロ クワッドコプター用の速度 PID コントローラーを設計および構築することです。クワッドコプターが飛行している部屋には、クワッドコプターの速度と位置の両方のデータを提供できるカメラベースの高精度屋内追跡システムが装備されています。結果として得られるシステムは、各軸 (x、y、z) のターゲット速度を受け入れ、その速度でクワッドコプターを駆動できる必要があります。
クアッドコプターの制御入力は、ロール/ピッチ/ヨー角度と高度の推力パーセンテージです。
私の考えは、SPがその方向の望ましい速度である各軸にPIDコントローラーを実装することです。測定値は追跡システムによって提供される速度であり、出力値はロール/ピッチ/ヨー角とそれぞれの推力パーセントです。
残念ながら、これが制御理論との最初の接触であるため、正しい方向に向かっているかどうかはわかりません。
質問
基本的な PID コントローラーの原理は理解していますが、速度 (m/s) をロール/ピッチ/ヨー (ラジアン) に変換する方法は、誤差を合計して定数を掛けるだけでわかりません。はい、ベロシティとロール/ピッチは正比例するので、正しい定数を掛けると正しい結果が得られるということですか?
垂直速度コントローラーの場合、速度が 0 に設定されている場合、クアッドコプターは実際には上昇も下降もせずに高度を維持する必要があります。エラーが実際に 0 のときに推力値が 0 にならないように (ホバリングし続け、落下しないようにする)、これを PID コントローラーとどのように統合できますか? 出力に定数項を追加する必要がありますか?
システムが実装されたら、PID ゲイン パラメータを調整するための適切なアプローチは何でしょうか? 手作業で試行錯誤?
システム開発の次のステップは、設定点として目的の位置 (x、y、z) を取得する位置 PID コントローラーの追加レイヤーです。測定された位置は屋内追跡システムによって提供され、出力は x/y です。 /z 速度。これは良いアプローチですか?これらの PID 制御レイヤーを分離する理由は、プロジェクトが再利用性を促進するより大きなフレームワークの一部であるためです。位置座標をセットポイントとして直接取得し、ロール/ピッチ/ヨー/スラスト値を出力する PID コントローラーの単一レイヤーを使用する方がよいでしょうか?