关于尾推中立点，我再来说两句

tristone

以前说过的，我就不重复了。我的观点是，尾推中立点正确的位置是在陀螺仪Normal模式下悬停不自旋。

下面从几乎完全非专业和稍稍有点专业的角度分析一下这个问题。

非专业：
陀螺仪——尾桨构成的系统会自动纠正尾桨螺距不够/过剩带来的自旋倾向。只要自旋，陀螺仪就会感知到，并且反向补偿消除自旋。这个是一个最最简单、最最基本的理解。但是有一个问题可能是绝大多数人没有想过的——陀螺仪开机的时候怎么办？因为一旦开机初始化成功，陀螺仪就会连续不断的检测转动的角速度，并且通过尾推做出相应的补偿，这个过程基本是连续的（当然陀螺仪是数字化系统。采样、比较、计算、执行都有一个周期。但是从人的感官角度来看，这个过程是连续的）。于是这就带出了另一个问题——在地面上静止的时候陀螺仪怎么知道输出应该是多少？这是一个很值得问的问题。因为直升机在地面上静止的时候没有角速度，尾桨也没有转速，实际上无法调节尾部的方向。这时候陀螺仪怎么计算输出？答案是——就是通道的输出——0。在这之后，如果左转，陀螺仪就打右舵；如果右转，陀螺仪就打左舵。

而从地面静止，到动力系统启动、加速，直到上天，陀螺仪的状态有什么变化？陀螺仪知道飞机是在地面还是在天上么？
答案是——不知道。因为不知道，所以也不可能相应的对控制系统的参数做出调整，因此，0输出的位置，一旦开机以后，是不会移动的。也许有一些智能陀螺仪能够动态的改动这个参数，但是难度远远比你能够想象的要大。

我们知道，陀螺仪其实也是有行程的（很明显，大多数陀螺都有Limit旋钮），它纠正自旋的能力有一定的限度。因此，要让它有相同的纠正左旋和纠正右旋的能力，必须把它的“0输出”，放在不自旋的位置。如果你打算把0输出放在尾桨0度，那么你必须接受的一个后果就是左旋和右旋的速度不等。


稍微有点专业：
有些自动控制理论基础的人可以很容易的看出，陀螺仪——尾桨是一个典型的线性闭环负反馈控制系统（不知道是否完全是线性的不过这一点关系不大）。决定控制品质的，有系统的PID参数、整个系统的线性度、以及器件的响应速度。因为PID是能够调整的，所以一个系统真正的价值，就在于线性度和响应速度。玩音响的知道这一点——高速的和高线性度的器件最贵。玩直升机的也有体会——高速、精准的器件，价格也很贵。
一般执行机构的速度越快，纠正偏差也就越快。如果速度不够，加大增益（感度）也能够弥补。但是带来的一个副作用是会产生超调。用简单的话来说就是“矫枉过正”，用很大的力度去修正，固然能够缩短修正时间，但是在达到预定值之后来不及刹车，不得不往回纠正，然后又可能“矫枉过正”，再往回纠正，产生一个震荡的过程。在直升机上的表现，就是尾部来回摆动，俗称“追尾”。不要小看这个“追尾”，这不单单是感觉上不爽。懂一些自控原理的人会知道，震荡是有一定危险的，因为在某些情况下，震荡幅度不会变小，而会维持或者加大，导致失控。
从经典线性自控理论的角度，衡量一个系统的优劣，主要用阶跃响应曲线。就是当输入突然从0，变为某个恒定数值时，输出产生的曲线。明显，输出越能够紧跟输入，这个系统的性能就越好。当调节PID参数，达到输出曲线最最贴近输入曲线而不产生任何超调的时候，这个曲线就叫做“最适控制曲线”。这也是我们调节行程/感度/舵臂长度和延时想要达到的最终目的。
我们从这里可以得到的启发是，现实中，输出是永远不可能紧跟输入的。这也正是为什么猛推油门尾巴会摆的原因。事实上，一个线性系统甚至无法跟随2阶以上的输入。经典控制理论计算“冲击响应”（也就是一瞬间无穷大的一个输入）的目的，只是为了计算系统失控的边界。
现实当中，陀螺仪其实也不是完全连续控制的线性系统。因为有采样周期和延时，所以在陀螺仪不采样的时候，是不知道角速度的。这也就是为什么Norma模式没调好会自旋的原因。以现在的技术水准，我们不可能解决这两个问题。我们能做的，只是从另外一个方向，减小这个问题的程度。那就是尽可能地减小扰动的幅度。

具体的手段，就是Normal模式调到不自旋。

KGy

感觉楼主对Normal模式调不好会自旋的解释不够透彻。我觉得原因不在于离散的采样，而在于整个控制回路的精度之类的问题。低的自旋角速度检测不出来或者由于感度调低故意忽略而自旋。
至于采样速度问题，直升机本身转动惯量是有较大值的，跟旋翼反扭矩比起来，有个最大角加速度的问题。采样只要足够快，在采样周期之间系统状态不会发生天翻地覆的变化，就足够了。

vlchen

净说没用的

tristone

原帖由KGy于 2009-8-8 11:06 发表感觉楼主对Normal模式调不好会自旋的解释不够透彻。我觉得原因不在于离散的采样，而在于整个控制回路的精度之类的问题。低的自旋角速度检测不出来或者由于感度调低故意忽略而自旋。至于采样速度问题，直升机本身转 ...

自旋就是误差累积起来形成的。所以加上积分环节的锁尾模式才会锁得住。不然你怎么解释感度一样normal 仍然自旋？

[ 本帖最后由 tristone 于 2009-8-8 11:39 编辑 ]

caosix2

:em19: 不错，应该是这个原则！！——:em26:

顺便问一下：“Normal模式”的时候：：

陀螺仪是不是“什么也不干”！——陀螺仪的输出
仅仅只是简单的复制接收机来的信号——！！！？？

如果不是这样的：那就是说：Normal模式是‘低敏感性’
而‘锁定模式’是“高敏感性”的！！这样理解对吗？？
(:em15: 不安装陀螺仪也能把飞机调到“不自旋”的状态，
只不过：得靠人工不断的操作发射机，累人的:em17: )

[ 本帖最后由 caosix2 于 2009-8-8 12:21 编辑 ]

yxu2008

同意楼主的观点,好的飞机设计上也要体现这个原理
但是亚拓的飞机不是这么设计的,
尾轴行程中点时尾桨角度并不对应Normal模式的0自旋,甚至0度还不到!
如果调到Normal模式不自旋,尾轴的左舵行程很大,右舵很小,看起来很别扭
舵机的有效行程也变的很小,所以很多人不愿意这样调,
普遍认为锁定模式0自旋中立点在尾轴的哪个位置并不重要,
只要在有效行程以内,陀螺仪都会自行搞定
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事实上要消除这个争议也很简单,只要亚拓加长尾轴,
让尾轴行程中点时尾桨角度对应Normal模式的0自旋就可以了

luosiyan1027

这是个大问题，，，

KGy

原帖由 yxu2008 于 2009-8-8 14:34 发表
同意楼主的观点,好的飞机设计上也要体现这个原理
但是亚拓的飞机不是这么设计的,
尾轴行程中点时尾桨角度并不对应Normal模式的0自旋,甚至0度还不到!
如果调到Normal模式不自旋,尾轴的左舵行程很大,右舵很小,看起来 ...

我觉得看上去的尾推中点毫无意义。合理搭配各个摇臂长度是能够充分利用舵机行程的，关键是得了解尾推的有效行程。尾推行程放太大了毫无意义，桨叶会失速的。

yxu2008

桨叶会失速的角度实际上是用不到的,不管尾推中点有无意义.
至少尾轴的行程看起来更舒服,不会左舵行程很大,右舵很小

tristone

原帖由 KGy 于 2009-8-9 12:07 发表


我觉得看上去的尾推中点毫无意义。合理搭配各个摇臂长度是能够充分利用舵机行程的，关键是得了解尾推的有效行程。尾推行程放太大了毫无意义，桨叶会失速的。

建议您还是再好好思考一下，这个问题确实没有一个简单的答案，而且理解需要一定的专业知识。如果没有专业知识，至少也应该有一些实践，而不是拍脑袋说“我觉得……”

很多老鸟的经验已经证明了尾推中立点设置的必要性（我自己的这个经验也是实践得来的）。我在这里只不过试图猜测一下背后的原理。我的另一个猜测是，这个设置方法其实说明书里面有，只不过绝大多数人从不看说明书。有时间我会找来看看，印证一下自己的猜测。

“桨叶会失速”恐怕应该为“尾桨失效”。因为尾桨螺距大于15度以后，螺距增加推力反而会减小。

tristone

原帖由 caosix2 于 2009-8-8 12:18 发表
:em19: 不错，应该是这个原则！！——:em26:

顺便问一下：“Normal模式”的时候：：

陀螺仪是不是“什么也不干”！——陀螺仪的输出
仅仅只是简单的复制接收机来的信号——！！！？？

如果不是这样的：那 ...

不对。

在Normal模式下，陀螺仪仍然比较当前的转动角速度和尾舵通道的输入，计算出差值，然后进行修正。这一点和AVCS没有任何区别。至于感度，和AVCS也是一样的。

Normal模式和AVCS模式唯一的差别，就是AVCS模式多了一个积分环节，把微小的误差也累计起来，所以锁尾比Normal模式更精确。但是代价是自旋动作做得慢。

tristone

嘿嘿，看说明书还是有好处的啊。

“In the AVCS mode, the gyro automatically adjusts the rudder neutral
position so that mechanical rudder neutral position changes are unknown.
When the rudder neutral position changes substantially, a left
and right rudder error is generated and gyro performance may drop.
When making your first flight and when reconnecting the linkage, set the
mechanical rudder neutral position by first flying in the normal mode and
then flying in the AVCS mode.”

                                                                    -----摘自GY401英文版说明书

简单的说就是，哪怕只飞锁尾模式，也应该在Normal模式调好中立点。YT的推荐方法是错误的，或者说推荐的人不知道官方正确的说法。

另外还有个收获，可能是没啥用的小技巧，呵呵。在锁尾模式，一旦像一个方向打舵，尾推不会自动回中。这个时候只要左右快速摇3次，然后放开尾舵，尾推就会自动回中。

另一个技巧可能稍微有些用——开机的时候，如果想重新设立中立点，只要快速在AVCS和Normal模式之间切换3次，最终停在AVCS模式，就可以了。

starmoon

古代陀螺仪的用法，现代陀螺仪已经不需要了

tristone

原帖由 starmoon 于 2009-8-9 22:40 发表
古代陀螺仪的用法，现代陀螺仪已经不需要了

市面上的陀螺仪，有多少是“古代”的，多少是“现代”的？

小手乱摸

又是中立点....

yxu2008

我再罗嗦一句, 尾推中点有没有正角度, 跟陀螺仪完全没有关系,
是飞机本身设计合不合理的事情, 国外很多高端品牌的直升机都是有正螺距的.
引起这个争议的原因就是因为亚拓设计失误, 这个失误在高级陀螺仪和数码舵机的修正下
还能正常使用而已, 但是白白浪费了宝贵的解析度和有效负荷
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结果是拼命提高对舵机和陀螺仪的要求,也浪费了我们消费者的money

ttnchina

中心点尾浆距应该在+8度而不是0度。

tristone

原帖由 yxu2008 于 2009-8-11 00:16 发表
我再罗嗦一句, 尾推中点有没有正角度, 跟陀螺仪完全没有关系,
是飞机本身设计合不合理的事情, 国外很多高端品牌的直升机都是有正螺距的.
引起这个争议的原因就是因为亚拓设计失误, 这个失误在高级陀螺仪和数码舵机 ...

其实尾旋翼正负螺距只要能够达到15度左右就够了。很多飞YT的人把尾推设在0度的原因是YT的设计0度在正中间，左右机械行程正好对称。如果设成5度左右会造成右行程小于左行程，看起来不爽。另外右行程好像确实也有些不够，所以才有人用光驱轴当加长的尾轴。

可以确定的是，把尾推中立点设在0度肯定会造成大多数陀螺仪的锁尾性能下降，并且产生左漂误差的倾向。

yxu2008

其实加长尾轴的意义也正是让行程中点有5度左右的锁尾螺距,
这样行程中点和悬停中立点就重合了,陀螺仪的性能得到最大发挥,
而大家对调整的描述也统一了

59205920

貌似，陀螺在AVCS模式下，你悬停的时候。尾巴锁住不动所在的地方就是中立点，这个点和你Normal时不飘的点是一样的。调整Normal时的中立点，意义因该是在AVCS时，尾舵不用怎么调整就能锁定。