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FORUM.XUFO.NETX-3D Parameters/de
From UfoWiki
Im folgenden eine Beschreibung der vom Benutzer einstellbaren X-3D Parameter. Diese Information wurde aus dem (mittlerweile obsoleten) X3DControl-Programm extrahiert, welches zur Programmierung eines X-3D auf einem China Board verwendet wurde. Für X-3Ds auf einer X-Base ist die Beschreibung möglicherweise nicht mehr ganz akkurat.
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[edit] Einleitung
Hier soll ein Überblick über die Reglerparameter und ihre Auswirkungen auf das Verhalten des Ufos mit X-3D Kreisel gegeben werden. Für einen Einstieg in die Regelungstechnik ist der Artikel und http://de.wikipedia.org/Regelungstechnik empfehlenswert.
[edit] Allgemeines zu den verwendeten Reglern
Die Regler auf dem X-3D sind sogenannte PD-Regler. Die zu regelnde Größe ist der Winkel des Ufos im Raum in Nick, Roll und Yaw Achse. Da die Gyros auf dem X-3D nur Winkelgeschwindigkeiten erfassen, wird der Winkel durch Aufintegrieren der Geschwindigkeiten berechnet. Wie bei jedem Integral ist der Anfangswert unbekannt, weswegen beim X-3D nicht der absolute, sondern der zum Start relative Winkel ausgeregelt wird. Über die Fernbedienung werden die Sollwinkel in Nick, Roll und Yaw verschoben, so dass das Ufo den Winkeln folgt.
Leider ist die Integration der Gyrowerte und auch deren Ausgänge, z.b. durch Temperatur nicht fehlerfrei, so dass das Ufo immer leicht und zufällig driften wird. In der Praxis ist diese Drift allerdings nicht relevant, da eine minimale Korrektur des Sollwinkels durch die Fernbedienung diese Drift wieder ausgleicht. Temperaturschwankungen werden ausserdem durch den X-3D Kreisel selbst kompensiert.
Da die Nick und Roll-Achse beim Ufo äquivalent sind, sind die Parameter auch für beide Regler die selben. Nur die Yaw-Achse wird getrennt eingestellt.
[edit] Regler-Parameter
Die Reglerparameter sind ausschließlich abhängig vom Ufo, und dessen Gewicht inkl. Akku. Egal ob man drinnen schwebt oder draussen Loopings fliegt, die Regler müssen dafür theoretisch nicht angepasst werden. Praktisch ist es so, dass man draussen einen "etwas" zu starken Regler, der sich durch leichtes Zittern im Schweben auswirkt tolleriert um bei krassen Manövern etwas stabiler fliegen zu können. Diese Anpassungen sind allerdings im Bereich <10%. Allgemein gilt, dass für eine Gewichtänderung P und D im gleichen Verhältnis angepasst werden müssen. Also der Quotient P/D muss konstant bleiben!
[edit] Kp, Kp_Yaw
Der P-Anteil (=Proportional) des Regler legt fest, wie stark das Ufo versucht einen absoluten Fehler im Winkel wieder auszugleichen. Zusammen mit dem D-Anteil ist dies der wichtigste Regelparameter. Wenn Kp zu gross wird, fängt das Ufo an um den Mittelpunkt zu schwingen. Erst schwingt er beim Erreichen des Sollwerts nur über und stabilisiert sich, bei viel zu grossem Kp schwingt der Regler sich auf und das Ufo wird instabil. Ein zu kleiner P-Anteil hingegen äussert sich darin, dass das Ufo seine Lage nicht mehr hält oder beim Auslenken nicht mehr in die Ursprungslage zurückkehrt.
[edit] Kd, Kd_Yaw
Der D-Anteil (=Differential) des Regler dient zum Abfangen von schnellen Störungen und zum "Bremsen" des P-Anteils, damit dieser das Ufo nicht so leicht zum aufschwingen bringt. Einen zu grossen D-Anteil erkennt man durchs Zittern des Ufos beim Schweben. Ein zu kleiner D-Anteil (gegenüber P) lässt entweder das Ufo schwingen oder wenn beide zu klein sind wird das Ufo in Extremsituationen instabil.
[edit] angle_max
Im Heading-Hold-Modus (HH) versucht der X-3D ja, durch Störeinflüsse verursachte Auslenkungen des Ufos auszugleichen und wieder in die vorherige Lage zurückzukehren. angle_max ist die maximale Abweichung von der beabsichtigten Lage, die der X-3D noch auszuregeln versucht. Wird die Winkelabweichung größer als dieser Wert, kehrt das Ufo nicht mehr ganz in die Ausgangslage zurück.
- Wäre angle_max zu niedrig, würde man deutlich merken, daß das Ufo nach einer Störung (Windböhe, Fußtritt etc.) nicht wieder komplett in die Ausgangslage zurückschwingt sondern nur etwas weniger.
- Wäre angle_max zu hoch, könnte es passieren, daß das Ufo im Extremfall z.B. nach einem störungsbedingten Überschlag versucht, als Kompensation einen Überschlag in die Gegenrichtung zu machen (was wohl wenig zweckmäßig wäre).
Der Parameter braucht normalerweise von seinem Standardwert im Bereich 480000-1000000 (je nach Setting) nicht geändert zu werden (solange man nicht nen triftigen Grund hat). Die Einheit dieser Zahl ist leider nicht Grad, sondern eine interne Skalierung (O-Ton Falkor: "Millijast"). (Hat jemand nen Umrechnungsfaktor?)
[edit] fast_yaw_margin
Erklärungsversuch von Falkor:
Sofern der Fast-yaw modus mal aktiviert wurde (man also den yaw-stick weit genug zur Seite bewegt hat), bestimmt dieser Wert wann der Fastyaw Modus wieder abgeschaltet wird. Der Wert bestimmt eine Restwinkelgeschwindigkeit. Je höher der Wert ist, desto schneller wird also während dem Abbremsen zurück in den normalen Yawreglermodus geschaltet. (Kann mich ja wer korrigieren, wenn ich was falsches erzähl) aber wenn ich das richtig verstanden habe, heisst das, wenn der Wert zu groß ist, schwenkt das UFO erstmal im normalmodus weiter, und schwenkt dann relativ schnell wieder zurück auf den Punkt (drehwinkel) wo der Normalmodus aktiviert wurde. Resultat dürfte eieriges Flugverhalten sein. Zu tiefer wert, wäre dann wohl vermutlich ein Problem, wenn man mitten im Kunstflug den Fastyaw-modus mal aktiv hatte. Der schaltet dann nichtmehr ab, weil man mit etwas Pech nicht unter diese Abschaltgeschwindigkeit kommt, und damit immer im Fastyaw-modus bleibt.
Ich glaub, da brauchts nochmal eine Erklärung, was der Fast-Yaw-Modus überhaupt ist.
[edit] Temp Compensation
Die Messwerte, die ein Gyro in Ruhe ausgibt, schwanken temperaturabhängig. Daher mißt der X-3D beim Einschalten (während man ihn bitteschön nicht bewegt) den aktuellen Wert der Gyros und verwendet diesen als "Mitte". Da sich die Gyros auch während dem Fliegen erwärmen (durch Stromfluß oder Sonneneinstrahlung) oder abkühlen (durch kalten Wind), muß diese Temperaturdrift ausgeglichen werden, indem der vom Regler als "Ruhe" interpretierte Wert sehr träge den tatsächlichen Messwerten nachgeführt wird. Dies kann aber auch zu Fehlern führen, wenn das Ufo längere Zeit immer in die gleiche Richtung gedreht wird (z.B. bei Pirouetten, oder wenn man mehrere Kreise um sich herum fliegt). Im normalen Flug, bei dem sich das Ufo im Durchschnitt "zufällig" bewegt, tritt dieser Effekt nicht auf.
Dieser Wert stellt die Stärke der Temperaturkompensation ein, übliche Werte liegen zwischen 50 und 100. Je kleiner der Wert gewählt wird, umso länger dauert die Anpassung (im Flug) an eine geänderte Umgebungstemperatur, aber umso geringer ist der Störeinfluß asymmetrischer Flugfiguren. Erhöht man den Wert, paßt sich das Ufo schnell an Temperaturschwankungen an, es kann aber passieren, daß es z.B. nach 3 Pirouetten linksrum, langsam weiter linksrum driftet obwohl man den Stick wieder in Neutrallage bringt.
[edit] Stick-Parameter
Über die Stickparameter lässt sich das Ufo vom Verhalten an die Vorlieben des Piloten anpassen, vom sehr gemütlichen Schweben bis zum Kunstflug.
[edit] K_stick
K_stick ist ein linearer Skalierungsfaktor auf den eingehenden Stickwert, quasi die Stick-Empfindlichkeit. Bei verdoppeltem K_stick muß man genau halbsoweit knüppeln um denselben Effekt zu erhalten.
[edit] K_expo
Um im äusseren Stickbereich für schnelle Manöver den Winkel schnell genug verschieben zu können, ohne Präzision in der Mitte zu verlieren, stellt dieser Parameter eine Verstärkung zum Rand ein. Achtung: Bei Computer-Fernbedienungen ändert der Expo-Parameter den Maximalausschlag nicht! Beim X-3D schon!
[edit] K_expo_edge
Wenns mal sehr brenzlig wird, geht der Pilot mit seinem Knüppel bis in den Anschlag der Fernbedienung. Das ist der Punkt, an dem K_expo_edge bestimmt wie stark der Winkel hier nochmal zu K_expo und K_stick zusätzlich erhöht wird.
(Frage: dieser Randwert wird also plötzlich verwendet, wenn der Knüppel auf Vollausschlag geht? Ist das nicht eher gefährlicher als was es nützt? Brauchts das für Loopings?)
[edit] K_stick_direct
Um beim Schweben eine direkte Kontrolle des Ufos zu ermöglichen, die schneller reagiert als der Winkel, wird entsprechend diesem Parameter direkt der Stickwert auf den Reglerausgang gemischt, statt nur den Sollwinkel des Reglers zu verändern.
Der Regler interpretiert das allerdings als externen Störeinfluß - etwa so wie wenn man das Ufo steuern würde, indem man es an einem Ausleger nimmt und wegzieht. Sobald man den Knüppel loslässt, kippt das Ufo etwas zurück auf den eigentlich eingestellten Winkel.
- Je größer K_stick_direct ist, desto stärker ist dieses "Zurückkippen" (es fliegt sich also X-ACC-ähnlicher).
- Ist der Wert zu niedrig, erinnert das Fluggefühl an einen überladenen Schulbus (oder einen angetrunkenen Piloten) - das Ufo nimmt die Steuereingaben nur mit Verzögerung an und wirkt sehr träge.
- Wertebereich: ca. 20 ist definitiv zu wenig, 50-70 scheint je nach Geschmack des Piloten zu passen.
