AP50-PILOT-SERVICE用户使用说明书手册

AP50驾驶仪技术手册Rev040509责权声明123.本产品属于中国政府规定的特殊敏感控制物项，用户将为处置产品的一切行为负责。.如果手册中描述的某些性能和功能不能实现或无法使用，这与产品的来源和定购有关。.本公司对于从非正常渠道获得和不明用途的产品，不予任何技术支持。北京麦克普特无人机控制系统有限公司北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.051目录驾驶仪介绍3升降舵通道PID参数设置333840424446475050515152升降舵通道PID参数试验油门通道PID参数设置方向舵通道PID参数设置航向通道PID参数设置航向通道PID参数试验俯仰通道PID参数设置速度参照系的选用驾驶仪的安装遥控接收机的连接J1设备转接器飞行控制模式自动起飞和降落安全保护4456677通讯界面空速与平飞迎角的关系平飞速度范围的划分和使用航时、航程与巡航速度的关系飞机纵向控制组合方案FP飞行和稳定控制系统8FP系统主菜单9FP系统监测报告101215MP导航和任务控制系统55FP系统设置菜单遥控设备和驾驶仪的联合调整MP系统主菜单555657596263636465666667707171驾驶仪导航飞行示意图MP系统监测报告MP系统设置菜单任务设置菜单驾驶仪控制回路18PID控制回路及控制律PID通用运算方程PID控制原理1819202124252627航段飞行速度设置航段飞行高度设置航路点半径设置PID参数作用效果转弯控制回路航路点任务设置俯仰控制回路制式航线飞行时间设置制式航线选用油门控制回路升降舵控制回路自定义制式航线样式任务航线航路点坐标设置任务指令地面试验地面站测控飞行控制通道设置菜单29飞行状态分界设置表2931副翼通道PID参数设置技术支持71北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.052驾驶仪介绍AP50自动驾驶仪集成了飞行稳定控制、导航和任务控制等诸多功能，是一套完整的高性能、低成本和微型化的通用无人机飞行控制系统。z集成了各种传感器和GPS接收机，全重45克z6伏120毫安低功耗、克有源GPS天线z三个任务控制舵机和三个数字任务控制信号（六路任务控制输出）z全部传感器均采用自动电子调谐（无任何机械调整元件）z传感器包括GPS接收机、三轴速率陀螺、两轴加速度计、空速传感器和气压高度计z多种PID组合飞行稳定控制方案zz、RPV_RC、RPV_RF和PIC四种飞行控制模式24个任务航路点，航段速度、航段高度、航点半径和航点任务可单独设置z任务航路点可分别使用经纬度或极坐标两种方式设置z可储存6条8个航路点的自定义制式航线，4小时的循环航线飞行时间z可精确设置的6种变参飞行状态（起飞、爬升、低速、巡航、高速和着陆）z两路用户A/D模拟数据记录通道z参数设置全部采用公制度量单位驾驶仪组成AP50自动驾驶仪由两个微型计算机组成，计算机用于导航和任务控制以及与地面控制站的通讯，FPRC遥控接收机和伺服舵机的控制，舵机控制的固持频率为19毫秒，适用于脉宽信号控制的各种扭矩商品舵机。驾驶仪规格尺全功寸：×48×25毫米重：克（不包括GPS天线）耗：5.3~8.0VDC@120毫安使用温度：至+70摄氏度使用过载：4G破坏过载：G最大速度：公里1275公里小时（地速控制）最大高度：米注意：直接摔落本装置有可能损坏陀螺，触摸本装置须防静电损害！北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.053驾驶仪的安装GPS接收机全部集成在一块印刷线路板上，驾驶仪模块必须按箭头指向在飞机重心附近水平安装。驾驶仪模块的箭头指向应朝向机头，由于传感器非常灵敏，当飞机使用汽油发动机时，驾驶仪模块要求采取减震措施进行固定安装；电动飞机对传感器没有任何影响。安装后，调用系统的传感器监测报告，如果发动机的震动导致加速度传感器Gx、Gy读数跳变较大时，必须改进减震方式。系统设置菜单（SetupMenuT键，将加速度传感器置于水平零位。直接使用裸露的驾驶仪模块，极易受到电击和物理损坏。大气静压环境不稳定、其它电子设备的电磁辐射也会对驾驶仪的正常工作产生影响，所以应为驾驶仪配置一个合适的金属外壳。驾驶仪模块可以金属屏蔽，但不能气密封装；强磁场环境对驾驶仪没有任何影响。遥控接收机的连接PPM或PCM制式的遥控接收机都可以使用。插针功能1234567接收机电源负极接收机电源正极5V最大30毫安)接收机CH1信号线副翼)接收机CH2信号线升降舵)接收机CH3信号线油门)接收机CH4信号线方向舵)接收机CH5信号线起落架)7CH5CH5二位开关通道（(起落架遥控发射机上的其它三位开关通道作为飞行控制模式的切换通道，＃插针应与遥控接收机上该三位开关通道连接。由于驾驶仪提供给遥控接收机的供电电流限制在30余通道的舵机；若插接其余的舵机，舵机电源必须使用与驾驶仪电源共地的另外的单独电源系统。遥控接收机是由驾驶仪通过CH1电源。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.054J1设备转接器J1设备转接器用于驾驶仪所有输入和输出设备的连接。插针功能插针功能13579主电源负极2468主电源正极输入(6VDC@120毫安)舵机电源负极舵机电源正极副翼舵机信号线舵机电源负极舵机电源负极舵机电源正极升降舵机信号线10舵机电源负极舵机电源正极12舵机电源正极111122222333333油门舵机信号线14方向舵机信号线16舵机电源负极5舵机电源负极7舵机电源正极18舵机电源正极9襟翼舵机信号线1任务舵机S7信号线20任务舵机S6信号线22任务舵机S8信号线35791MP端口数据输出,RS-232电平RS-232电平负极2426283032FP端口数据输出,RS-232电平RS-232电平负极MP端口数据输入,RS-232电平GCS端口数据输出,TTL电平+5伏稳压电源,最大输出50毫安FP端口数据输入,RS-232电平GCS端口数据输入,TTL电平5伏稳压电源负极3主电源输出(额外使用的)34数据发送至视频叠加器(暂时保留)36数字任务控制信号，TTL电平38备用电源电压输入(电压监视器用)5数字任务控制信号，TTL电平7数字任务控制信号，TTL电平9A/D模数记录输入通道140A/D模数记录输入通道2驾驶仪随机附带一个40自制或对其进行改装。1＃和6可以使用一个5伏的稳压直流电源，一般使用4节碱性电池或5节镍镉和镍氢电池（不推荐使用锂如果使用5伏稳压直流电源，必须焊接P5跳线；如果舵机与驾驶仪共用一个电源，P4跳线必须是接通的；如果舵机使用单独的电源，必须断开P4跳线。注意：如需焊接跳线时，应避免驾驶仪印刷电路板过热；可以使用锋利的刀片来切断跳线。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.055飞行控制模式AP50PIC（RCRPV_RCRC（驾驶仪飞行稳定控制，（地面站控制飞行方向，高度和速度以及航路点等）和完全自主飞行控制模式。PIC模式：操作者使用遥控发射机直接遥控飞机，它可以操纵飞机的副翼、升降舵、油门和方向舵等。这种模式在接通遥控发射机后，将飞行控制模式切换开关置于PIC位置即可使用。RPV_RC模式：操作者使用RC发射机的方向舵摇杆控制飞机的转弯，使用RC发射机的升降舵摇杆改变设定的飞行高度，使用RC发射机的油门摇杆改变设定的飞行速度。打开RC发射机将飞行控制模式切换开关置于RPV位置，即可调用模式。为了使这个控制模式在地面试验时能够工作，计算机必须完成卫星定位或者先进入系统，然后再退出。模式：关闭RC发射机或者将飞行控制模式切换开关置于模式，即可使用该控制模式。这里需要指出的是：进入这个控制模式后，飞机将进行完全的自主飞行，自动执行起飞前装入的导航和任务指令。RPV_RF模式：这种飞行控制模式需要与GCS地面控制站结合使用，在这种飞行控制模式下，驾GCS高度、速度、航路点以及任务指令等。自动起飞和降落系统开机自检和卫星定位过程约需十几秒左右，升降舵上下点头三次后，起动并检查发动机的发射机或者切换到机升空后，再关闭RC发射机或者切换到控制模式。飞机在起飞和初始爬升的过程中导航控制不参与工作，仅执行飞行稳定控制。当飞机上升到爬升状态的设定高度后，导航控制系统将自动引导飞机加入航线。这种方式支持滑跑、手掷、弹射和火箭助推起飞。自动降落有两种方式：飞机在完成航线飞行后，如果最终航路点设置了着陆指令，飞机将自动关闭发动机或在怠速状态下，沿着陆航线滑降并在接地前的设定高度自动对正风向；如果任务舵机设置了开伞指令，飞机将自动定点定高打开回收伞降落。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.056安全保护自检失败保护：如果系统开机自检失败或导航设置有误，发动机油门会立即关闭，同时反复摆动方向舵和副翼提示操作者，系统转入着陆状态终止起飞。GPS定位保护：系统开机自检后，如果GPS没有获得完全的3D定位，即使在飞行控制模式GPS也不能操纵飞机。遥控失灵保护：如果遥控时无线电信号被干扰、发射机发生故障、低电或飞机飞出RC控制范围以外，系统将自动转为自主飞行模式。如果此时飞行高度低于设定的临界安全高度（例如遥控降电源低电保护：如果电源监视器监测到机上电压低于设定的临界值，将立即发出着陆指令，飞机转入着陆状态自行降落。临界高度保护：飞机在RPV_RC或如果飞机的飞行高度低于设定的临界高度，飞机将转入着陆状态自行降落。超速保护：利用空速变参数控制功能，如果飞行空速超过飞机的最大水平飞行速度（例如舵面卡死人机通讯界面使用随机提供的串行电缆分别连接FP或MP系统的接口和电脑的9针串口，运行Windows操作系统的超级终端程序即可实现与驾驶仪的通讯。超级终端程序设置：选择使用的串行端口、19.2K波特率、数据位8、硬件控制无、停止位1、无数据流控制、终端仿真VT100。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.057飞行和稳定控制系统将串行电缆与系统的RS-232通信界面将显示系统的自检过程和结果。FlightProcessorAP50_0401220trims(C)647165gyros034trims(F)128128128128133135gyros03401011GyroOK0AStrim(C)2891AStrim(F)128AS20121820108Airspeed20OKFinalcheckOKReady-waitforPIC,OpFix...FinalcheckOKGoodtogoLaunchimmediate在系统初始化的过程中，所有飞行传感器自动校零，此时不要移动飞机，初始化过程结束后，升降舵将点一次头表示自检通过。GPS定位后，升降舵将点三次头表示已定位。在GPS没有定位的情况下是不能飞行的，在升降舵三次点头前，也不要打开遥控发射机。AP50驾驶仪在完成自检和卫星3DGPS已定位；如果自检失败，方向舵和副翼将反复摆动、系统同时进入着陆状态并关闭发动机。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.058FP系统主菜单自检通过后，进入系统主菜单的方式：按回车键Main----(P)arameters(L)ogreadout(S)etup(R)eport1-4=servo,5=pitch,6=roll,7=inst,8=RC,10=all0(X)exit按P键，进入飞行控制通道PID参数设置表。按LASCII码文本文件输入MicrosoftExcel程序，可以转换为飞行记录数据曲线图。按S键，进入飞行和稳定控制系统设置菜单。按R和1~10数字键、按回车键、再按X键，可以调出FP飞行和稳定控制系统监测报告；退出监测报告，需按住回车键。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.059FP系统监测报告报告1–副翼控制通道监测报告2–升降舵控制通道监测飞行状态ST飞行状态ST设定的滚转角DR当前滚转角R设定的俯仰角DP当前俯仰角P滚转角偏差积分Ire滚转角速率方向舵机输出S4襟翼舵机输出S5副翼舵机输出S1俯仰角偏差积分Ipe俯仰角速率设定的速度DS当前速度S速度偏差积分Ise速度变化速率滚转角绝对值升降舵中立位置C升降舵机输出S2报告3–油门控制通道监测报告4–方向舵控制通道监测油门通道飞行状态Throt设定的高度DA飞行状态ST设定的转弯速率DTR当前转弯速率TR转弯速率偏差积分Itre转弯速率变化速率副翼舵机输出S1方向舵机输出S4当前高度Alt高度偏差积分Iate高度变化速率油门舵机输出S3报告5–俯仰控制通道监测报告6–航向控制通道监测飞行状态ST飞行状态ST设定的速度DS当前速度S方位差Brg方位差偏差积分Ibe方位差偏差变化速率设定的滚转角或设定的转弯速率DR速度偏差积分Ise设定的高度DA高度偏差积分Iape高度变化速率设定俯仰角DP北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0510报告7–飞行传感器监测报告8–RC遥控模式监测飞行状态ST遥控或计算机控制模式RC/CIC俯仰角速率滚转角速率偏航角速率俯仰加速度Gx倾斜加速度Gy当前迎角PRC发射机开/关状态Txon/副翼通道输出（RC时CH1，CIC时S1）升降舵通道输出（RC时CH2，时）油门通道输出（RC时CH3，CIC时S3）方向舵通道输出（RC时CH4，时）当前滚转角R当前地速GS空速传感器补偿Pitot当前空速AS当前高度Alt报告9–遥测数据监测报告10–驾驶仪计算机监测飞行状态ST飞行状态ST遥控或计算机控制模式RC/CIC方位差Brg飞控计算机状态导航计算机状态设定的滚转角或设定的转弯速率DR当前迎角P设定的迎角DP当前速度S设定的速度DAS当前高度Alt设定的高度DA报告–GPS导航信息监测报告12–传感器信息监测地速Gnd高度Alt俯仰角速率滚转角速率偏航角速率转弯速率TR速度方位差Brg转弯速率TR误码率Badmsgqty信息滚转角Roll北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.05FP系统设置菜单在系统主菜单下，按S键进入FP系统设置菜单：------1=EA,3=ER(R)everseservos(T)rimGx,Gy00Rev0(P)itotcalfactor(G)round/airspeed(A)rmenginebefore(S)tate65AIRspeedenabled1(I)nitializeall(X)exit按M键，用于控制通道交联设置：对于使用升降副翼、V型尾翼或襟副翼等非常规气动布局的飞机，可以根据控制要求通过输入相应的代码来设置控制舵面之间的交联关系。代码舵机交联124副翼--升降舵（升降副翼）副翼--襟翼（襟副翼）升降舵--方向舵（V型尾翼）如果舵机的偏转方向不符合操纵要求，应更改舵机换向代码；如果更改舵机换向代码后仍不符合要求，则须接入反向器或变换舵机信号线。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0512按R键，用于舵机换向设置：RC遥控设备与驾驶仪连接后，飞机控制舵面的偏转方向有可能不符合操纵要求，此时可以通过输入相应的换向代码对舵机的转动方向进行设置。舵机位码副翼升降舵12油门4方向舵8襟翼163264128任务舵机S6任务舵机S7任务舵机S8如果单个舵机需要更改偏转方向，直接输入该舵机换向代码即可；如果几个舵机都需要更改偏转方向，输入所有需要换向舵机的代码之和即可。例如：输入代码4，仅使油门舵机换向；若输入代码，则使副翼和方向舵机换向。按T键，用于加速度计的水平零位设置：T按P键，用于设置空速传感器使用系数：GPS感器修正系数，使空速与地速保持一致。新系数=（地速/空速）×原系数–平方运算北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0513按G键，用于设置速度参照系：飞行控制运算所使用的速度参照系，根据要求可以使用空速也可以使用GPS地速。使用GPS地速可以不需安装空速管，在下列情形时可以使用地速：z飞机的飞行空速远远大于风速z飞机在很宽的空速范围内始终是安定的250公里速度大于公里小时，使用地速参照系。如果使用地速参照系，速度偏差比例系数SE应比使用空速参照系时减小5个单位。按A键，用于电动飞机的控制设置：如果这个控制功能生效，在PIC遥控模式起飞前，驾驶仪可以将电动机置于最小转速；如果飞行期间发生动力电源低电情况，电动机将不能再重新启动。按S键，用于FP系统地面试验的状态设置：FP态，地面试验时通常将飞行状态设为。飞行状态（低速Loit、巡航Cruz和高速Dash）在飞行过程中是根据飞机当时的实际空速自动转换的，也就是所谓的变参数控制。变参数控制的作用，是在不同的速度下自动改变驾驶仪的控制量输出，从而实现精确的飞行控制。关于飞行状态转换的详细介绍，参见飞行状态分界表。按I键，用于FP系统所有参数的默认设置：这个设置仅用于驾驶仪软件升级后的初始化操作；正常使用期间，绝对不要执行这个操作，否则所有已确定的使用数据将改写为默认值。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0514遥控设备和驾驶仪的联合调整z先进入系统设置菜单：------1=EA,3=ER(R)everseservos(T)rimGx,Gy00Rev0(P)itotcalfactor(G)round/airspeed(A)rmenginebefore(S)tate65AIRspeedenabled1(I)nitializeall(X)exit确认通道交联设置Mixer=0舵机换向设置Reverseservos=0Revz检查遥控发射机设置：RC发射机所有通道的交联设置已取消；RC发射机所有通道的反向设置已取消；RC发射机所有通道的设置已取消；z确定飞行控制模式切换开关：驾驶仪根据遥控接收机连接器CH5式的转换。飞行控制模式CH5通道信号脉宽PIC0.8to1.25mS1.25to1.75mS无脉宽信号RPV_RC1.75to2.2mS通常使用遥控发射机的第五开关通道（二位置）作为控制模式的切换开关，在这种情况下接收机转接器的CH5信号线插头应插入遥控接收机的第五通道。第五开关通道的两个开关位置，应分别是PIC和RPV_RC飞行控制模式；关闭发射机后，应为飞行控制模式。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0515也可以使用RC发射机上的其它三位开关，作为飞行控制模式的切换通道。此时，信号线插头应插入RC下两个位置分别是PIC和RPV_RC飞行控制模式。这种方式切换到飞行控制模式时，可以不关闭RC发射机。z飞行控制模式的切换检查：将电脑与驾驶仪系统的RS-232000….时，按住回车键进入系统主菜单，在主菜单下依次按R、8、Enter和X键，调出监测报告。在输入操作的过程中，屏幕上不显示任何字符和数据，如果操作错误，须重新输入。如果希望ASCII码设置，在ASCII码发送栏选“本地显示键入的字符”即可。当扳动飞行控制模式切换开关或关闭RC8RCRPV_RC或之间转换。无论使用哪种切换开关，在关闭RC发射机时驾驶仪必须进入模式。WP1WP1WP1WP1FlyFlyFlyFlyLegtrkLegtrkLegtrkLegtrk180180180180RCRPVRCRC发射机该开关通道的行程量调节或末端设置太小有关。此时须重新调整RC发射机设置，使输出的信号脉宽符合要求。使用中发现，有部分型号的遥控设备在关闭RC发射机后，接收机第五开关通道输出的脉宽不是1.25~1.75ms或无（也就是说驾驶仪不能进入模式，仍保持在PIC允许的。如果出现这种情况，必须修改RC发射机第五开关通道的设置。z操纵一致性检查：将电脑与驾驶仪系统的RS-232Fix….回车键进入FP系统主菜单，在主菜单下依次按R、8、Enter和X键，调出监测报告：CICTXS10S2-3S350S40打开RC发射机并置于PIC同时将RC发射机摇杆压到底；此时，要求监测报告8显示的CH1、CH2、CH3和CH4的数值应为正值：PICTXonCH1100CH2100CH3100CH4100RC北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0516按上述规定调整好RC发射机后，飞机某些舵面的偏转方向可能会与RC发射机摇杆的操纵方向不一致。这时，再通过系统设置菜单的舵机换向设置项(R)everseServos，将飞机舵面的偏转方向调整过来。设置规则如下：换向代码控制通道副翼1248升降舵油门方向舵136624襟翼任务舵机S6任务舵机S7任务舵机S8128z飞机舵面的交联设置驾驶仪与接收机连接后，要求RC发射机必须解除所有通道的交联设置。如果飞机的气动FP系统的交联设置项交联代码交联通道副翼与升降副翼与襟翼升降与方向123舵面交联后，如果舵机的偏转方向在更改舵机换向代码后，仍不能符合操纵要求，需接入一个反向器或倒换舵机线。z舵面安装和调整要求打开RC发射机，将各摇杆的微调全部归零；然后调整舵盘和连杆，舵盘连杆接头在传动系中性位置时，舵面应在中立位置：连接控制舵面的铰链如果松哐或紧涩，都无法保证飞行控制的准确性。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0517驾驶仪PID控制回路PID控制回路及控制律PID控制回路：副翼通道：倾斜角PI控制器+滚转增稳陀螺+副翼方向舵联动控制+襟翼控制升降舵通道：迎角控制器+速度PID控制器+俯仰增稳陀螺+转弯高度补偿控制油门通道：高度PI控制器+速度P控制器+机动油门+平飞油门+油门限制器方向舵通道：转弯速率PID控制器+偏航增稳陀螺+方向舵副翼联动控制航向通道：航向PID控制器+转弯速率/倾斜角输出限制器俯仰通道：速度PID控制器+高度PID控制器+平飞迎角+迎角输出限制器PID控制律：倾斜角偏差控制副翼偏转迎角偏差或空速偏差控制升降舵偏转高度偏差和或速度偏差控制油门位置转弯速率偏差控制方向舵偏转航向偏差控制倾斜角设定值或转弯速率设定值输出空速偏差和或高度偏差控制迎角设定值输出航向通道+方向舵通道（转弯速率控制转弯）航向通道+副翼通道（倾斜角控制转弯）升降舵通道（速度控制）+油门通道（高度控制速度消耦）俯仰通道（速度控制迎角输出）->升降舵通道（迎角控制）+油门通道（高度控制速度消耦）俯仰通道（高度控制迎角输出）->升降舵通道（迎角控制）+油门通道（速度控制高度消耦）俯仰通道（平飞迎角输出）->升降舵通道（迎角控制）+油门通道（高度控制）高度控制迎角输出）->+速度消耦）北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0518PID参数运算方程控制器输出=P/10×（偏差）+1/I×（偏差和）+D/10×（偏差变量）P–比例系数（驾驶仪的AE、SE、、RE、TRE、、Rgyro和Pgyro参数）I–积分系数（驾驶仪的参数）D–微分系数（驾驶仪的、、、参数）偏差：参数设定值–参数实际值偏差和：∫（参数设定值–参数实际值）偏差变量：d/（参数设定值–参数实际值）P取值为：比例项失效D取值为：微分项失效I取值为：积分项失效副翼、升降舵、油门和方向舵控制通道：P和D系数被10除俯仰控制通道和航向控制通道：P和D系数被100除副翼、升降舵和方向舵控制通道运算速率：30次秒俯仰控制通道和航向控制通道运算速率：4次秒油门控制通道运算速率：1次秒偏差最大值限制：+/–输出最大值限制：+/–积分饱和限制：输出最大值的北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0519PID控制原理驾驶仪在工作的过程中，如果被控制参数出现偏差，比例控制项首先输出与偏差值成正比的控制量来减小偏差。在比例系数恒定的情况下，偏差越大，输出的控制量也越大。在偏差恒定的情况有误差的系统，例如飞机的滚转、俯仰和偏航角速率增稳控制系统。对于控制对象响应快、参数变化范围小、被控量不允许有误差的系统，例如精度要求严格的迎角和倾斜角姿态控制系统，由于纯比例的控制作用不是非常精确，因而会产生控制误差。为了消除控制误差，就必须采用比例积分（PI）控制方式。比例数（1/）与累积误差乘积的控制量来消除误差；误差为零时，积分作用停止，但已输出的控制量不回零。在误差相同的情况下，积分系数大（积分系数倒数1/I长；积分系数小，消除误差的控制量输出时间短。由于积分的控制作用相当滞后，因此决不能单独使用积分控制项。对于参数变化范围大且不允许存在误差的控制对象，例如速度、高度、转弯速率和航向控制系积分PID比例+积分微分控制的特点：在系统参数出现偏差后，微分项首先输出一个与偏差变化速度成正比的控制量来抑制偏差的变化。偏差的变化速度大，微分项输出的控制量就大；偏差的变化速度为零时，微分项的控制量输出也为零。由此可以看出，微分项的控制作用是针对偏差的变化速度，也就是阻尼作用。微分作用对于控制响应比较慢的系统，例如油门控制高度系统几乎没有任何效果。因为在油门开度变化后，高度偏差的改变速度几乎为零，所以微分控制不起作用，这就是油门控制回路没有微分控制项的原因。如果控制对象响应慢而参数变化范围大，单级PID控制回路无法满足要求时，就需要采用复杂的串级控制回路，例如航向/转弯速率控制回路、航向/倾斜角控制回路、高度/迎角控制回路和速度/迎角控制回路等。串级PID而内回路的主要任务是控制动作快，迅速消除与外回路输入的设定值之间产生的偏差（例如转弯速偏差：飞机受外界干扰导致飞行参数偏离设定值或者导航指令改变参数设定值时，飞机当前参数与设定参数之间出现的偏差。控制误差：比例控制项减小参数偏差的作用结束后，当前参数与设定参数之间存在的误差。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0520PID参数作用效果从驾驶仪PID积分项输出微分项输出比例项输出比例系数P的作用效果控制器输出=比例系数/10或100×（设定值–实际值）控制通道副翼控制器倾斜角迎角控制器输出执行机构副翼舵机单位步输出限制+/-100+/-100+/-100+/-100+/-100+/-100+/-100+/-100+/-100RE/10×偏差值PE/10×偏差值SE/10×偏差值AE/10×偏差值SE/10×偏差值TRE/×偏差值升降舵升降舵油门升降舵舵机步升降舵舵机步速度高度油门舵机油门舵机方向舵机步步步油门速度方向舵航向转弯速率航向HE/100×偏差值方向舵内回路度*/秒SE/100×偏差值升降舵内回路度*AE/100×偏差值升降舵内回路度*俯仰速度俯仰高度带*号的单位用于近似理解，不是严格意义上的使用单位。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0521积分系数I的作用效果积分项的输出：积分系数的倒数（1/）与累积误差的乘积。误差为零时，积分作用停止，输出的控制量不回零。积分项输出=1/I∫（设定值–实际值）以升降舵通道的迎角控制器为例，如果失效比例系数PE，设积分系数，下表是积分项消除10度*迎角误差的作用效果和输出关系：时间（秒）设定迎角当前迎角0误差变化情况累积误差升降舵输出累积11234567898102181.824.429.533.636.939.541.643.344.645.646.44102.95103.36103.69103.95104.16104.3310104.46104.56121314104.64104.71104.776050403020100设定迎角当前迎角迎角误差累积误差升降舵输出值12345678910111213141516北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0522从图表中可以看出：积分系数的倒数与累积误差的乘积等于升降舵机的输出。在同等误差的情况下，积分系数大（积分系数倒数1/I除误差的时间长。积分系数小（积分系数倒数1/I速度快，消除误差的时间短。误差为零时，积分作用停止，输出的控制量不回零。积分系数过大，消除误差的时间长，满足不了快速消除误差的要求。积分系数过小，过大的积分控制量与比例作用叠加，将导致过度的超调和振荡。积分系数的大小，应在比例作用将要结束时积分项开始产生有效的作用为合适。微分系数D的作用效果微分项的输出：微分系数与偏差变化速度的乘积。偏差的变化速度大，输出的控制量大；偏差变化速度为零时，控制量的输出也为零。以俯仰通道的高度控制器为例，如果失效比例和积分项作用，高度偏差的微分系数与输出迎角的关系如下：迎角输出=/10×d（设定高度–当前高度）式中：d（设定高度–当前高度）表示高度偏差的变化率如果，迎角输出=0.1×d高度偏差的变化速度（米秒）输出迎角（度）11.010如果，迎角输出=0.3×d高度偏差的变化速度（米秒）输出迎角（度）13.010从上述例子中可以看出：如果微分系数保持不变，偏差的变化速度越大，微分项的控制输出越控制量的输出则为零。由此可以看出，微分项的控制作用是针对偏差的变化速度，而不是针对偏差的大小。所以，微分项的控制作用能够在偏差变的过大之前，提前进行早期的有效控制，也就是抑制偏差变大的阻尼作用。微分项的这种控制作用决不能单独应用，它总是与比例项或比例加积分组合在一起应用的。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0523转弯控制回路驾驶仪提供了两种控制转弯的方式：转弯速率和倾斜角。如果飞机没有副翼或仅使用方向舵转弯，则使用转弯速率控制方式；如果飞机没有方向舵或仅使用副翼转弯，则使用倾斜角控制方式。TR偏航角速率陀螺转弯速率DTR方向舵机滚转角速率陀螺副翼舵机PID控制器TREDHHEMP导航航向输出计算机PID控制器限制器RER倾斜角DRPI控制器GPS航向Y轴加速度计DH–设定航向–当前航向HE–航向偏差DTR–设定转弯速率TR–当前转弯速率TRE–转弯速率偏差DR–设定倾斜角R–当前倾斜角RE–倾斜角偏差航向–转弯速率/倾斜角控制回路航向控制回路根据航向偏差的大小，输出设定的转弯速率或设定的倾斜角。如果使用转弯速率PIPID控制器。偏航角速率陀螺有两个作用：飞机转弯速率检测传感器、飞机的偏航增稳控制。滚转角速率陀螺，用于飞机的滚转增稳控制。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0524俯仰控制回路俯仰控制回路由速度PID控制器、高度PID控制器和升降舵迎角PI控制器组成。速度和高度PID控制器两者即可以同时使用，也可以单独使用其中的一个。迎角限制器可以设置最大、最小和平飞迎角的值，目的是防止飞机失速或进入俯冲。空速传感器SEGPS速度DS速度俯仰角速率陀螺升降舵机PID控制器MP导航迎角限制器DPPEP迎角计算机PI控制器AEAltDA高度X轴加速度计PID控制器气压高度计GPS高度DS–设定的速度–当前速度SE–速度偏差DA–设定的高度Alt–当前高度AE–高度偏差DP–设定的迎角P–当前迎角PE–迎角偏差速度/高度–迎角控制回路如果单独使用速度PID控制器输出设定的迎角，可以使飞机的速度保持恒定；如果单独使用高度PID控制器输出设定的迎角，可以使飞机的高度保持恒定，但此时的速度则不能控制，这种控制方式通常用于恒定油门或最大油门下的定高飞行。俯仰角速率陀螺，用于飞机的俯仰增稳控制。注意：由于AP50驾驶仪使用的是加速度计而不是垂直陀螺，本手册中提到的迎角和倾斜角都是相对于速度矢量的姿态角，而不是相对于水平面的姿态角。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0525油门控制回路油门控制回路由高度PI控制器和速度P两者的和。气压高度计AltGPS高度DAAE高度PI控制器MP导航计算机油门舵机DSSE速度P控制器空速传感器GPS速度DA–设定高度DS–设定速度–当前速度SE–速度偏差Alt–当前高度AE–高度偏差高度/速度–油门控制回路单独使用高度PI度大于设定值，则减小油门。转弯时，使用参数Manv的设置也可以减小或增加油门。油门限制器可以设置最大、最小和平飞油门位置。单独使用速度P控制器时，油门仅对速度偏差做出响应。如果飞机的飞行速度低于设定值，则加大油门；如果飞机的飞行速度大于设定值，则减小油门。转弯时，使用参数的设置也可以减小或增加油门。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0526升降舵控制回路在AP50PID控制器和迎角PI与俯仰通道组成一个串级回路控制飞机的迎角，必须失效升降舵通道中的速度PID控制器；如果不使用俯仰通道，而直接使用升降舵通道中的速度PID控制器控制飞机的速度，则必须失效升降舵通道中的迎角PI控制器。空速传感器GPS速度俯仰角速率陀螺升降舵机MP导航DSSE速度计算机PID控制器DS–设定速度–当前速度SE–速度偏差速度–升降舵控制回路单独使用升降舵通道中的速度PID控制器控制飞机的速度时，如果飞机的飞行速度小于设定速度，升降舵下偏；如果飞机的飞行速度大于设定速度，升降舵上偏。俯仰角速率陀螺，用于飞机的俯仰增稳控制。飞机转弯时，|Roll参数值可以使升降舵上偏，补偿高度损失。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0527AP50升降舵控制原理图导航系统设定速度导航系统设定高度RPV油门杆设定速度RC接收机RC接收机RPV升降杆设定高度空速传感器气压高度计GPS速度计GPS高度计俯仰回路PitchLoop状态分界设置Boundary速度PID控制器SE高度PID控制器AE迎角限制器PmaxPmin变参数控制平飞迎角设置ConstX轴加速度计Gx速度PID控制器SE俯仰速率陀螺Pgyro迎角PI控制器PE偏航速率陀螺Ygyro升降舵中立设置Const转弯掉高补偿|Roll|Y轴加速度计Gy升降舵回路ElevatorLoopRC发射机遥控指令RC接收机升降副翼交联Mixer=1升降方向交联Mixer=4升降舵机ServoS2升降舵Elevator北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0528飞行控制通道参数菜单在系统主菜单下，按P键，进入飞行通道参数设置菜单：Parameters(A)ilerons&(E)levator(T)hrottle(R)udder(P)itch(B)ank(S)tateboundaries(X)exit飞行状态分界设置表按S键，进入飞行状态分界设置表：boundaries12Alt501500AS203035456525123456AcclIclmLoitCruzDashLand00100AcclIclmLoitCruzDash和着陆Land；AS用于设置每种飞行状态的分界速度，这个分界速度值是根据飞机实际飞行时所采集的速度数据，结合飞行需要确定的。在实际飞行期间，驾驶仪根据飞机当前的空速，按状态分界表确定的分界速度自动转换飞行状态；飞行状态改变后，驾驶仪输出的飞行控制量也相应改变，这就是所谓的自动变参数控制。低速Loit、巡航Cruz和高速Dash状态，在飞行期间根据当前空速的大小是可以相互转换的；起飞Accl、爬升Iclm和着陆Land这三个状态的转换是有条件的。起飞状态它是由空速AS和高度AltAS20km/h）或者高度达到Alt设定的高度值（表中为50是不可逆的。这个状态结束的条件是当前空速或者是当前高度，满足其中一个条件即可。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0529初始爬升状态Iclm这是飞机的初始爬升状态，驾驶仪自动保持空速AS设定的爬升速度（表中为30km/h）爬升，在飞行高度达到Alt设定的高度（表中为150米）后，该状态结束并转入低速状态，这个转换过程也是不可逆的。这个状态下AS的设定速度值不是状态分界速度，而是驾驶仪需要保持的爬升速度；它结束的条件是爬升高度。正常飞行状态Loit、和Dash这三个状态都是由空速AS界定的，如果飞机的空速小于AS设定的低速值（表中为35km/h飞机则处于低速状态；如果飞机的空速大于低速分界值而小于巡航分界值（表中为45km/h则处于巡航状态；如果飞机的空速大于巡航分界值而小于高速分界值（表中为65km/h于高速状态。着陆状态Land这是飞机的着陆状态，的设定速度值不是状态分界速度，而是驾驶仪需要保持的滑降速度；Alt的设定高度值不是状态分界高度，而是驾驶仪中设定的临界保护高度。飞行高度低于设定的临界安全高度。飞机在控制模式下或者在RPV_RC控制模式下飞行，无论什么原因只要出现上述三个情形之一，驾驶仪立即进入自动着陆状态。临界高度保护功能着陆状态Alt的设定高度值一旦飞行高度超过该值米（按表中设置应达到临界高度保护功能激活后：如果飞机在RPV_RC和控制模式下，其飞行高度低于该临界高度时（表中100PIC模式遥控飞行时，飞机不会进入着陆状态，但如果此期间无线电信号受到干扰，飞机将会自动进入着陆状态。状态分界表设置提示：z由于驾驶仪FP飞控系统从导航系统接收到的最小速度指令单位是5km/h，因此在设置状态分界速度时，速度分界值的尾数应是。z速度分界值是基于飞机自身速度范围，结合使用要求取值的；不能无依据主观随意设置。z绝对不要为驾驶仪的使用速度，设置飞机速度包线以外的值，否则会导致飞机以全油门、大速度俯冲坠地或失速坠地。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0530副翼通道PID参数设置副翼控制原理：飞机在无侧滑的情况下，副翼的偏转量始终对应着一个稳定的滚转角速度。单独偏转副翼，飞机在滚转的同时还会向滚转的方向侧滑，并使机头向滚转的方向偏转。无侧滑的滚转没的操纵力矩必须与机翼的阻转力矩相等。飞行速度增大，横侧操纵性变好；迎角增大，副翼效能变差；迎角增大到一定程度，将发生反操纵现象。AileronsasfunctionofRollError/10andasfunctionof12345RE0RgyroR->A-100500123456AcclIclmLoit11111100000003333300CruzDashLand00000100RE是倾斜角偏差比例系数，它的大小直接决定了副翼偏转量的大小。飞机倾斜角偏离设定值时，RE大，副翼纠正倾斜偏差的偏转角度也大，反之则小。程度。小，消除控制误差快，反之则慢。过小，会使机翼产生长周期左右摆动。Rgyro是滚转增稳比例系数，飞机横侧受到扰动时，Rgyro大，阻止滚转角速率变化的作用也大，反之则小。过大，会使机翼产生短周期左右摆动。R->A和根据该比例系数的大小随方向舵联动（PICR->A=10时，联动比为1:。如果使用了这个设置，就决不能在方向舵控制通道中，选用A->R方向舵随副翼联动（这种联动关系有是襟翼舵机的偏转量设置，这是由飞行状态决定其是否动作的。表中的设置表示飞机在起飞状态时，襟翼完全收回；在初始爬升状态时，襟翼展开；在着陆状态下，襟翼完全展开。z副翼控制通道所要保持的倾斜角设定值，是由Bank航向通道输出的。飞机水平直线飞行时，航向通道输出的倾斜角设定值为零；飞机转弯时，航向通道输出的倾斜角设定值为一个由Max限定的常量值。z驾驶仪的侧向控制通道，是由航向通道和方向舵、副翼通道共同组成的一个串级控制回路，如果使用方向舵控制飞机的转弯，必须失效倾斜角PI控制，即失效RE和参数。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0531副翼倾斜角PI控制器比例项输出速查表（步）倾斜角偏差（近似：度）RE5123456789105.02010.020.040.060.080.01001001001001003015.030.060.090.01001001001001001004020.040.080.01001001001001001001000.51.02.03.04.05.06.07.08.09.01.01.52.02.53.03.54.04.51020304050607080902.03.04.05.06.07.08.09.010.020.030.040.050.060.070.080.090.04.06.08.010.015.020.025.030.035.040.045.012.018.024.030.036.042.048.054.014.021.028.035.042.049.056.063.016.024.032.040.048.056.064.072.018.027.036.045.054.063.072.081.06.09.012.016.020.024.028.032.036.08.012.015.018.021.024.027.010.012.014.016.018.0副翼倾斜角PI控制器积分项输出速查表（步）倾斜角偏差（近似：度）123456789105.02010.06.675.03015.010.07.54020.013.3310.08.0234567890.51.01.52.02.53.03.54.04.50.370.51.01.331.01.671.251.02.02.331.751.42.672.03.03.30.72.04.06.030.10.330.20.50.670.570.50.830.710.630.560.51.01.171.01.331.141.01.51.671.431.251.03.332.862.55.06.675.715.00.430.380.330.30.860.750.670.61.291.131.04.293.753.333.00.880.780.70.440.40.84.444.0100.9速查表使用说明：如果航向通道倾斜角最大输出值是20，若RE选10、选10，飞机从平飞状态进入最大转弯状态时，副翼舵机的首次输出值将是：20+2=22选20选机的输出值将达到：40+2=42步。副翼偏转角的大小由舵机和舵面的传动比决定，副翼偏转角大，飞机滚转速率大，达到设定的倾斜角快，但超调和振荡也大。偏转角小，飞机滚转速率小，达到设定的倾斜角慢，但超调小。如果飞机的速度快、舵面积大、舵效高，所需的偏转角小；反之，所需的偏转角大。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0532升降舵通道PID参数设置升降舵控制原理：飞机在做水平直线飞行时，升降舵的偏转位置对应着一个特定的迎角。在油门保持不变的情况下，单独偏转升降舵，迎角的变化不仅能够改变飞机的俯仰角，使飞机做曲线运动；反之，迎角增大，俯仰角增大，飞机爬升，速度减小。升降舵的偏转，可以同时改变飞机的迎角、高度和速度。ElevatorasfunctionofPitchError/10andError/1012345678PE0PgyroSE00S0|Roll|Const123456AcclIclmLoit11111100000000000000000000100100100100100101010101005CruzDashLand050505PE是迎角偏差比例系数，它的大小直接决定了升降舵偏转量的大小。飞机迎角偏离设定值时，PE大，升降舵纠正迎角偏差的偏转角度也大，反之则小。的快慢程度。小，消除控制误差快，反之则慢。过小，会使飞机俯仰产生长周期波动。Pgyro是俯仰增稳比例系数，飞机俯仰受到扰动时，Pgyro大，阻止俯仰角速率变化的作用也大，反之则小。过大，会使飞机俯仰产生短周期波动。SESE大，升降舵纠正速度偏差的偏转角度也大，反之则小。的快慢程度。小，消除控制误差快，反之则慢。过小，会使飞机俯仰产生长周期波动。是速度偏差微分系数，它的大小决定了升降舵阻止速度偏差变化的偏转量大小。如果速度偏差变化大（例如速度偏差以15kmp/度偏差的变化率为零时，阻止速度偏差变化的输出也为零。微分项的输出，是针对速度偏差的变化速度，而不是针对速度偏差的大小。|Roll|是升降舵转弯高度补偿拉杆量，它的大小决定了飞机进入转弯时（无论左转或右转）升降舵上偏量的大小。Roll大，转弯时升降舵上偏量大，反之则小。Roll=时，升降舵上偏10步。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0533Const是升降舵中立位置设定值，它决定了不同速度状态下升降舵的中立位置。例如在起飞滑跑状在着陆滑降状态，可以将升降舵设为一个适量的上偏角。z在正常飞行状态，该值是飞机保持平飞的升降舵中立位置。如果使用升降舵控制飞机的飞行高度（迎角PI速度（速度PIDz升降舵控制通道是由迎角PI控制器和速度PID必须失效速度PID控制器（、和S效迎角PI控制器（和北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0534升降舵速度PID控制器比例项输出速查表（步）速度偏差（公里小时）SE2258102.0153.0203040500.41.01.62.03.04.05.01.02.54.05.07.510.06.08.010.025.040.050.075.010054.05.07.510.016.020.030.040.050.015.024.030.045.060.075.020.032.040.060.080.010086.48.012.015.022.530.037.5101520258.010.015.020.025.012.016.020.0100升降舵速度PID控制器积分项输出速查表（步）速度偏差（公里小时）5258102.0153.0204.0306.0408.05010.05.00.41.01.61015202530354050607080901.01.52.03.04.030.40.670.51.01.331.02.02.672.03.332.50.780.070.060.050.040.030.030.030.020.020.320.22.030.10.330.20.670.570.51.01.331.141.01.671.431.251.00.430.380.30.860.70.080.070.060.060.050.330.20.50.670.570.50.830.710.630.560.50.430.380.330.30.090.080.440.4100速查表使用说明：如果飞机的速度偏差为公里SE选选5+0.25=5.25SE选选10+0.5=10.5步。升降舵偏转角的大小由舵机和舵面的传动比决定，升降舵偏转角大，飞机的迎角变化大，达到设定的速度快，但超调和振荡也大。偏转角小，飞机迎角变化小，达到设定的速度慢，但超调小。如果飞机的速度快、舵面积大、舵效高，所需的偏转角小；反之，所需的偏转角大。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0535升降舵速度PID控制器微分项输出速查表（步）速度偏差变化率（每秒：公里小时）512345681015200.51.01.52.01.53.01.02.03.04.05.06.01.53.04.56.07.59.02.02.53.04.05.07.510.020.030.040.050.060.010152025304.05.06.08.010.015.020.025.030.015.022.530.037.545.06.07.59.012.016.020.024.08.010.012.515.012.015.018.010.012.0若选，如果速度偏差的变化率达到每秒5公里小时，升降舵机的反向输出值是10步。升降舵迎角PI控制器比例项输出速查表（步）迎角偏差（近似：度）PE5123456789105.00.51.02.03.04.05.06.07.08.09.010.012.014.01.01.52.02.53.03.54.04.51020304050607080902.03.04.05.06.07.08.09.010.020.030.040.050.060.070.080.090.01001001004.06.08.010.015.020.025.030.035.040.045.050.060.070.012.018.024.030.036.042.048.054.060.072.084.014.021.028.035.042.049.056.063.070.084.098.016.024.032.040.048.056.064.072.080.096.010018.027.036.045.054.063.072.081.090.01001006.09.012.016.020.024.028.032.036.040.048.056.08.012.015.018.021.024.027.030.036.042.010.012.014.016.018.020.024.028.0100120140升降舵迎角PI控制器积分项输出速查表（步）迎角偏差（近似：度）123456789105.0234567890.51.01.52.02.53.03.54.04.50.370.51.01.331.01.671.251.02.02.331.751.42.672.03.03.30.72.030.10.330.20.50.670.570.50.830.710.630.560.51.01.171.01.331.141.01.51.671.431.251.00.430.380.330.30.860.750.670.61.291.131.00.880.780.70.440.40.890.8100.9北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0536速查表使用说明：如果俯仰通道迎角最大限制值Pmax是5，若选、选10，飞机从平飞状态进入最大爬升状态时，升降舵机的首次输出值将是：10+0.5=10.5步。如果选40、选10，升降舵机的首次输出值将达到：20+0.5=20.5步。升降舵偏转角的大小由舵机和舵面的传动比决定，升降舵偏转角大，飞机的迎角变化大，达到设定的迎角快，但超调和振荡也大。偏转角小，飞机迎角变化小，达到设定的迎角慢，但超调小。如果飞机的速度快、舵面积大、舵效高，所需的偏转角小；反之，所需的偏转角大。升降舵转弯带杆量输出速查表（步）转弯速率（近似：度/秒）或倾斜角（近似：度）|Roll|123450.51.01.52.02.53.03.54.04.55.010.06789101.02.03.04.05.06.07.08.09.010.020.0202.0303.0123456781.02.00.81.01.82.04.03.06.01.62.03.64.08.02.43.05.46.012.07.014.03.24.07.28.016.09.018.04.06.06.09.08.012.015.018.021.024.027.030.060.010.012.014.016.018.020.040.01002速查表使用说明：如果航向通道转弯速率或倾斜角最大输出值Max是10|Roll|选3升降舵带杆量：3步。如果航向通道转弯速率或倾斜角最大输出值Max是20|Roll|选5升降舵带杆量：10步。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0537升降舵通道PID参数试验试验前，系统设置如下：zzzzzFP/SetupMenu/=3FP/SetupMenu/Ground/airspeed=AIRspeedFP/Parameters/boundaries/Loit/AS=0FP/Parameters/boundaries/Cruz/AS=0FP/Parameters/boundaries/Dash/AS=30然后进入升降舵通道PID参数设置项：1.仅设置=20，观察比例系数对空速偏差的控制作用PE01Pgyro0SE2010|Roll|0Const05DashXR->2->Enter->X键轻吹空速管（或轻微挤压空速软管）并观察升降舵。此时，由于空速管内的压力升高模拟空速增大，升降舵应向上偏转，进行减速控制动作。观察屏幕上显示的报告数据，可以更详细地了解比例项控制输出的参数变化情况。敲Enter键退出报告，修改SE系数后继续试验，对比控制效果。2.仅设置=50，观察积分系数对空速误差的控制作用PE01Pgyro0SE0500|Roll|0Const05Dash不需进行任何操作，由于空速管内的压力没有变化，模拟的空速为零，小于设定空速。此时，，这个行程即是积分饱和限制行程。观察屏幕上显示的报告数据，可以更详细地了解积分项控制输出的参数变化情况。敲Enter键退出报告，修改系数后继续试验，对比控制效果。3.仅设置=20，观察微分系数对空速偏差变化率的控制作用PE01Pgyro0SE0120|Roll|0Const05Dash化的情形。这时，微分项的阻尼作用将快速做出响应，升降舵瞬间上偏然后回中；停吹时，升降舵将短暂下偏然后回中。修改参数后重复这个试验，加深体验微分项参数对空速变化率的控制作用。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.05384.仅设置=10，观察俯仰陀螺比例系数对飞机俯仰姿态的增稳控制作用PE01Pgyro10SE010|Roll|0Const05Dash升降舵回中后抬起机头，此时俯仰陀螺为克服飞机姿态上仰的变化，应迅速使升降舵下偏，当机头停止上抬时，升降舵回中。反之，升降舵应上偏，飞机姿态停止变化时，升降舵回中。修改参数后重复这个试验，加深体验陀螺比例参数对俯仰姿态增稳的控制作用。5.仅设置|Roll|=10，观察高度补偿参数在转弯时控制作用PE01Pgyro0SE010|Roll|10Const05Dash飞机转弯时，滚转角绝对值参数|Roll|将使升降舵产生上偏动作。左右倾斜摆动飞机，模拟飞机转弯动作，此时升降舵均应上偏，转弯动作停止后，升降舵回中。修改参数后重复这个试验，加深体验高度补偿参数的控制作用。6.仅设置=20，观察升降舵中立位置的变化情况PE01Pgyro0SE010|Roll|0Const205Dash此时升降舵应上偏20步，并保持在约20%的位置上。注意：以上试验方法同样适用于其它通道的参数试验。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0539油门通道PID参数设置油门控制原理：如果采用升降舵控制速度、油门控制高度的机制，当飞行高度大于设定高度时，高飞机迎角变小，飞机下降；反之，则使飞机上升。当高度偏差消除后，油门回到Const平飞位置。油门控制通道，由高度PI控制器和速度P控制器组成，用于控制飞机的飞行高度和飞行速度。ThrottleasfunctionofAltitudeError/101234567AE0SE0ManvConstMax100100100100100-80Min100100-50-50-50-80123456AcclIclmLoit100000000000001025010CruzDashLand00010010AE大，油门移动量也大，反之则小。如果发动机剩余功率大、响应快，应小，反之则大。快慢程度。小，消除控制误差快，反之则慢。过小，会使飞机高度产生长周期波动。SE是速度偏差比例系数，它的大小也直接决定油门移动量的大小。当飞行速度偏离设定值时，SE大，油门移动量也大，反之则小。如果发动机剩余功率大、响应快，应小，反之则大。Manv是飞机在转弯飞行时，油门舵机的输出步数。将此参数设为一个适当的正值，就可以使飞机在做转弯机动飞行时保持速度。这个值是油门当前位置的增加量，不是油门舵机的位置量。Const是正常飞行状态下的平飞油门位置，当飞行高度偏差或飞行速度偏差为零时，油门将回到这个平飞位置。Min在正常飞行状态下，将其设在发动机工作最稳定的低速位置；在着陆状态下，一般设为停车位置，如果不想关闭发动机，也可以将其设为怠速位置。Max是油门在不同飞行状态下的最大位置值，除在着陆状态下将其设为关闭或怠速位置外，在其它所有状态下，应一律将其设为全油门位置。z如果在正常飞行状态下，使用一个常量油门或最大油门，Const、Min和Max三个参数设置必须相等。z高度PI控制器和速度P控制器，即可以单独使用也可以共同使用。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0540油门高度控制器比例项输出速查表（步）高度偏差（米）AE25102.0153.020253035408.0459.0501.04.05.06.07.010.025.050.075.010010010052.55.07.510.020.030.040.050.060.012.525.037.550.062.575.015.030.045.060.075.090.017.535.052.570.087.510020.040.060.080.010010022.545.067.590.010010010152025305.010.015.020.025.030.015.022.530.037.545.07.510.012.515.0油门速度P控制器比例项输出速查表（步）速度偏差（公里小时）SE2258102.0153.0203040500.41.01.62.03.04.05.01.02.54.05.07.510.06.08.010.025.040.050.075.010054.05.07.510.016.020.030.040.050.015.024.030.045.060.075.020.032.040.060.080.010086.48.012.015.022.530.037.5101520258.010.015.020.025.012.016.020.0100油门高度控制器积分项输出速查表（步）高度偏差（米）5258102.01.0153.01.5204.0306.0408.05010.05.00.41.01.61015202530354050607080902.03.04.030.40.670.51.00.750.61.331.02.02.672.03.380.070.060.050.040.030.030.030.020.020.320.22.030.10.330.20.670.570.51.01.331.141.01.671.431.251.00.430.380.30.860.70.080.070.060.060.050.330.20.50.670.570.50.830.710.630.560.50.430.380.330.30.090.080.440.4100北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0541方向舵通道PID参数设置方向舵控制原理：在水平直线飞行时，方向舵的偏转位置对应着一个侧滑角，侧滑方向与方向舵的偏转方向相反。如果只是单独偏转方向舵，飞机还会向方向舵偏转方向的倾斜。飞机进入转弯后，在保持速度和倾斜角不变的情况下，方向舵的偏转位置对应着唯一一个转弯速率；飞机的空速矢量以这个转弯速率转动时，就实现了无侧滑转弯。RudderasafunctionofRateError/101234TRE01TRE0A->R123456AcclIclmLoit00000010101010103030303030202020CruzDashLand2020TRE是转弯速率偏差比例系数，它的大小直接决定了方向舵偏转量的大小。当飞机的转弯速率偏离设定值时，大，方向舵偏转量也大，反之则小。TRE更主要的是作用于偏航的增稳控制。率控制误差的快慢程度。小，消除控制误差快，反之则慢。过小，会使飞机产生长周期摆动。是转弯速率偏差微分系数，它的大小决定了方向舵阻止转弯速率偏差变化的偏转量大小。如果转弯速率偏差变化大，方向舵阻止转弯速率偏差变化的偏转量也大；转弯速率偏差的变化率为零时，阻止转弯速率偏差变化的输出也为零。微分项的输出，是针对转弯速率偏差的变化速度，而不过大，将会导致方向舵的频繁摆动。A->R和根据该比例系数的大小随副翼联动（PICA->R=10时，联动比为1:。如果使R->Az方向舵控制通道所要保持的转弯速率设定值，是由Bank航向通道输出的。飞机水平直线飞行时，航向通道输出的转弯速率设定值为零；飞机转弯时，航向通道输出的转弯速率设定值为一个由Max限定的常量值。z驾驶仪的侧向控制通道，是由航向通道和方向舵、副翼通道共同组成的一个串级控制回路，如果使用副翼控制飞机的转弯，则必须失效方向舵转弯速率PID控制器。北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0542方向舵转弯速率PID控制器比例项输出速查表（步）转弯速率偏差（近似：度秒）TRE258102.0153.0202530250.41.02.03.04.05.06.01.01.64.05.06.02.54.05.07.510.020.030.040.050.060.012.525.037.550.062.575.015.030.045.060.075.090.010152025305.08.010.015.020.025.030.015.022.530.037.545.07.512.016.020.024.010.012.515.0方向舵转弯速率PID控制器积分项输出速查表（步）转弯速率偏差（近似：度秒）5258102.0153.0204.0255.0306.00.41.01.61122334567890505050000001.01.52.02.53.030.40.670.51.01.331.01.671.251.02.00.780.070.060.050.040.030.030.030.020.020.320.20.330.20.670.570.50.830.710.630.51.00.430.380.30.860.780.070.060.060.050.330.20.420.360.310.230.380.330.30.090.08100方向舵转弯速率PID控制器微分项输出速查表（步）转弯速率偏差变化率（每秒近似：度秒）512345681015200.51.01.52.01.53.01.02.03.04.05.06.01.53.04.56.07.59.02.02.53.04.05.07.510.020.030.040.050.060.010152025304.05.06.08.010.015.020.025.030.015.022.530.037.545.06.07.59.012.016.020.024.08.010.012.515.012.015.018.010.012.0北京麦克普特无人机控制系统有限公司AP50_2004.0543航向通道PID参数设置GPS位置信息检测飞机的航PIDMax限制器向方向舵或副翼通道内回路输出转弯速率设定值或倾斜角设定值。内回路通过偏转方向舵或副翼，保持航向通道输出的转弯速率设定值或倾斜角设定值，从而实现消除航向偏差的目的。DesiredRollorDesiredRateasfunctionofHeadingError/1001234HE01H0Max0123456AcclIclmLoit202020202050050050050050020202020201010101010CruzDashLandHE定值的大小。HE大，输出的设定值就大，反之则小。是航向偏差积分系数，用于消除航向控制误差的输出。过小，输出快，会引起航向的短周期振荡。过大，输出慢，航向会产生长周期摆动。是航向偏差微分系数，如果航向偏