RC VTOL XIAKE800 3 - 실외 비행 시험 (Multi-rotor Mode)

이전 글에서 이어집니다.
RC VTOL XIAKE800 1 - 분석, https://stella47.tistory.com/462
RC VTOL XIAKE800 2 - 조종면 재할당, https://stella47.tistory.com/463
 
실외비행실험으로 기체의 비행특성을 검증했다.
파라미터는 다음과 같다.

XIAKE800.params

0.04MB

비행 전 문제사항

비행제어컴퓨터와 항전시스템 교체 이후에 성공적인 비행을 위해 시도 중에 다음과 같은 문제(Problem)가 있었고 해결방법(Solution)은 다음과 같았다.

P1. 틸팅 서보가 고장나는 바람에 요잉이 안잡히는 문제가 있었다.

S1. 서보 교체 (MG-90 Metal Gear Servo)

P2. 모든 로터의 회전 방향이 같다(?)

S2. 고정익 비행시의 익단 와류 상쇄를 고려하여 좌측 모터를 CW, 우측 모터를 CCW, 후면 모터를 CCW으로 했다.

나일론 너트여서 풀리진 않겠지만 우려스러운 점..

P3. 기본 세팅은 계속 피치 다운을 한다.

S3. 모터의 KV에 맞추어 CA_ROTORX_CT 를 조정해준다.

P4. 그래도 요잉 안정이 잘 안됨.

S4. 로터의 틸팅 각도 트림을 맞춰줘야하는데.. 이건 모르겠다. 파라미터 찾아봐야겠다.

그리고 앞선 글에서 시스템의 Sign Convention을 맞추고 비행을 시도했다.

Sign Convention은 기본적인 것이기에 가장 중요하다...!

기본이 안지켜지면 서있는 땅이 흔들려 뭣도 할 수 없는 것 처럼..

 

멀티로터 비행 테스트

비행테스트 결과, Stabilized, Altitude 모드는 비행이 잘 된다.
Altitude 모드는 훨씬 빠르게 비행이 가능하다.
Position 모드는 전후좌우 이동이 꽤 느린 편이며, 요잉이 일정하게 도는 문제가 있다.
이전에 이런 비슷한 문제가 있었는데, 틸트 서보가 고장나서 부드럽게 움직이는 것이 아닌 뚝뚝거리면서 돌아가는 바람에 요잉이 전혀 잡히지 않는 것을 확인했다.

다음 영상은 Multirotor 모드, Position 모드에서 한 손은 카메라를, 한 손은 조종기를 잡고 찍은 영상이다.

 

비행로그 분석 - 고도 모드

비행 로그 분석을 위해 다른 로그에서 일부 발췌하였다.

Altitude 모드에서 다음과 같다.

롤 제어에 비하면 피치 제어가 훨씬 잘 작동하는 것 같다.

구성 상 어쩔 수 없는 것도 있을 것 같다.

앞 뒤로는 모터 두 개에 빠른 모터를 달았는데, 좌우로는 약한 모터가 각 1개이니..

 

Yawrate PI는 P 0.2->0.4, I 0.1->0.2, Yaw P 0.8->5으로 올린 제어 특성이다.

Yawrate 쪽은 I 제어를 함에도 불구하고 적분값이 추종하지 않는 것이 의야하다.

대신 P 제어기의 경향성은 있는 것 같다.

전면 모터와 후면 모터의 추력 계수 CA_ROTOR_CT를 조정했음에도 불구하고 전체적으로 믹서에서 피치 키를 일정하게 치고 있다. 이는 후면 모터의 추력을 더 내게끔 명령하고 있어서 그런 것 같다.

6분 30초 때에 피치 업 모션에서 피치 키가 조금 낮아진 것을 볼 수 있다.

 

비행 로그 분석 - 위치 모드 분석

다른 로그를 발췌하여 Position mode를 분석한다.

수평 이동은 잘 추종하고 있다고 생각한다.

고도 유지도 잘 한다.

피치 키를 치니 속도가 올라가는 것을 대충 볼 수 있다.

문제는 요잉이 간간히 팽팽도는 문제가 좀 있다.

왜 Yawrate I 제어가 안되지..;

 

다음 글은 Gazebo를 이용해서 비행 시뮬레이션 모델을 만들고 띄우는 것을 해보고자 한다.

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