Seite 2: Voraussetzungen für ein gelungenes Tuning-Fest

Inhaltsverzeichnis

Voraussetzungen für ein gelungenes Tuning-Fest

Um einen Copter zu tunen muss man immer erst die PIDs im „Acro“ Mode einstellen, da alle anderen Modes auf diesen Einstellungen aufbauen.

Damit man einen Copter sinnvoll tunen kann, muss dieser auf jeden Fall möglichst genau ausbalanciert sein. Wiewichtig dies ist kann man sich leicht vor Augen halten, indem man versucht einen Stab auf dem Finger auszubalancieren. Je dichter sich der Finger im Zentrum des Stabes befindet, desto leichter wird es einem fallen diesen zu balancieren; dem Flight-Controller eines Copters geht es ganz ähnlich.

Der Massenschwerpunkt des Copters sollte somit bestenfalls im Zentrum aller 3 Achsen liegen. Er sollte also, egal wie herum man ihn hält immer in der gedachten Mitte zwischen den Motoren liegen.
Wichtig für prompte Reaktionen und eine direktes Fluggefühl ist auch, die Massen möglichst zu zentralisieren, also alles was etwas wiegt so weit mittig wie möglich anordnen. Natürlich ist das bei den Motoren unmöglich, aber die ESCs könnten wie bei dem Copter aus dem Artikel im Frame untergebracht werden um außen so wenig Masse wie möglich zu haben.

Darüber hinaus sollte der Copter so steif wie möglich ausgelegt sein, denn nur so können die Reglerreaktionen des Flight-Controllers auch effektiv umgesetzt werden und verpuffen nicht im „Flex“ des Rahmens. Auch Vibrationen können ein sinnvolles Tuning unmöglich machen, man sollte also auf jeden Fall seine Propeller wuchten und, falls man das Gefühl hat der Copter vibriert immer noch, auch die Motoren. Es gibt für Smartphones verschiedene Apps, welche Vibrationen visualisieren können - ein besonders einfacher Weg unerwünschte Vibrationen aufzuspüren!

Auf jeden Fall sollte man den Copter so tunen wie man diesen später auch fliegen will. Jede Änderung am Copter, die das Flugverhalten beeinflusst (anderer Akku, andere Propeller, andere Looptime, andere ESCs…) wird auch zu anderen Tuning-Ergebnissen führen.

Diese Grundlagen gelten für alle Copter. Im Folgenden wird das Tuning jedoch am Beispiel der Betaflight Firmware besprochen, wobei das Meiste auch für andere Plattformen Gültigkeit hat.

Tuning nach „Auge und Ohr“- gerne auch mit FPV!

Der direkteste Weg um seinen Copter zu tunen, ist diesen genau zu beobachten was er im Schweben oder im Flug bei Steuereingaben oder Störungen durch Wind tut. Prinzipiell ist es eine gute Idee die Tuningversuche bei völliger Windstille vorzunehmen, da Wind den Prozess unnötig erschwert. Neben einem guten Auge ist oft auch ein gutes Ohr hilfreich, da man besonders kleine, schnelle Reaktionen des Copters eher hört als sieht.

Das Tuning erfolgt bei unsymmetrischen Coptern für jede Achse einzeln und wie erwähnt immer im „Acro“ Modus. Ist der Frame komplett symmetrisch, auch was die Gewichtsverteilung angeht, werden die Werte für Pitch und Roll identisch ausfallen bzw. können einfach übernommen werden.

Das YAW Tuning sollte auf jeden Fall als letztes erfolgen, ist aber meist ohnehin überflüssig.
Man beginnt mit dem Tuning mit dem Einstellen des P-Werts. I und D sollten vorab herabgesetzt werden (auf ca.0,02 für I und 5 für D) um eine Beeinflussung durch diese Faktoren beim P-Tuning möglichst auszuschließen. Der vorgegebene P-Wert wird erst etwas herabgesetzt (auf etwa 4.0 für Roll und Pitch), um dann langsam immer weiter erhöht zu werden, bis der Copter anfängt nach einem harten Stick Input zu oszillieren (Oszilliert der Copter schon im Schweben, so ist der Wert wahrscheinlich deutlich zu hoch). Hat man diesen Punkt erreicht, so erniedrigt man den P-Wert wieder, bis die Oszillationen gänzlich verschwunden sind oder sich auf ein sehr schnell abklingendes, schwaches Nachschwingen beschränken- dies sollte bei etwas 80% des Wertes bei dem das System oszilliert der Fall sein. Dies lässt sich auch sehr gut akustisch wahrnehmen- der Copter muss beim Schweben ein gleichmäßig ruhiges Geräusch von sich geben.

Um den optimalen Wert für das I-Gain zu ermitteln wird dieser nun ebenfalls langsam erhöht. Man bewegt den Copter um die zu tunende Achse und achtet darauf, wie lange es dauert, bis er nach dem Stick Input stoppt und sich wieder stabilisiert. Wenn sich der Copter sehr schnell wieder stabilisiert ist der Wert optimal.
Wie wir wissen wirkt der I-Wert langsamen Abweichungen wie dem Drift entgegen, daher sollte man das Verhalten des Copters auch bei leichtem, möglichst konstantem Wind nochmals prüfen
Dieser Wert lässt sich auch nutzen um ein möglichst „smoothes“ Fluggefühl einzustellen, indem man ihn leicht erhöht.

Ist der Wert zu hoch, so kommt es zu langsamen Oszillationen um die betreffende Achse – besonders wenn man abrupt viel Gas gibt. Ist der Wert zu niedrig, so wird der Copter beim Sinken nicht stabil sein und schwanken, was sich in Flugvideos sehr unangenehm bemerkbar macht.
Abschließend kann man bei Bedarf noch leicht den D-Wert anpassen.

Gibt es nach einem brutalen Stick Input ein kurzes nachschwingen, so sollte man nicht sofort den P-Wert verringern, sondern versuchen diesen Effekt durch leichtes Erhöhen des D-Wertes zu bekämpfen. Nochmals: den D-Wert nicht zu weit erhöhen, da sonst die Effizienz des Setups sinkt und Motoren und Regler Schaden nehmen können. Da der D-Wert die Reglerreaktion auf P- und I-Wert verändert, sollte man diese nach Einstellungen dieses Faktors nochmals nachregulieren.

Ist das Tuning so weit abgeschlossen, sollte man im nächsten Schritt den Copter per FPV fliegen und auch hier genau auf das Verhalten bei Steuereingaben achten. Hilfreich ist es auch, den Flug on-board mit einer Actioncam mit einer möglichst hohen Frame-Rate aufzuzeichnen, denn so kann man bei der langsamen Wiedergabe selbst die kleinsten ungewollten Zuckungen erkennen.