基于飞行 FFT 的谐波带阻滤波设置

备注

内存容量为 2MB 的(飞行)控制器具有此功能。检查(飞行)控制器的 各板固件限制列表 以确定(飞行)控制器是否具有该功能(GyroFFT)。此外,只能设置一个基于 FFT 的凹槽。

ArduPilot 预装了所有 FFT 设置的适当默认值。唯一需要的初始设置是

  • 设置 FFT_ENABLE = 1 以启用 FFT 引擎。这要求您重新启动(飞行)控制器,之后将启用 FFT 支持,并在 GCS 中显示其他 FFT 参数。在默认参数设置下,FFT 引擎将在硬件上运行频率匹配自检。如果您没有看到任何 FFT 错误,说明一切运行正常。

  • 启用 FFT 后,最好先进行一次试飞,以检查飞机的特定噪声频率是否被捕获,并监测 CPU 负载。请参见 初步分析飞行.通常情况下,这样做的结果会显示出清晰的噪声识别和可接受的 CPU 负载,然后您就可以使用 FFT 来驱动 谐波缺口 设置这些参数:

  • 设置 ins_hntch_enable 和/或 ins_hntc2_enable = 1 启用谐波带阻滤波 = 1 启用谐波带阻滤波

  • 设置 INS_HNTCH_MODE 和/或 INS_HNTC2_MODE = 4,以使用 FFT 检测到的频率来控制谐波带阻滤波频率。

  • 设置 INS_HNTCH_REF 和/或 INS_HNTC2_REF = 1 来设置谐波带阻滤波参考值,对于 FFT 分析而言,这通常意味着无缩放

在大多数情况下,只要将其他与 FFT 相关的高级参数设置为默认值即可。如果需要,用户可以通过分析测试飞行日志和调整带阻滤波带宽来优化滤波设置,具体方法如下 飞行中 FFT 高级设置 指示。

备注

设置 FFT 参数可以使用 RCx_OPTION 在发射机开关上设置辅助功能 "162"。将该功能设置到发射机开关上。悬停飞行器,开启(高)30 秒,然后切换回低并着陆。参数设置完成后,开关功能将被移除。注意:请勿在固件 4.3 版本中使用此功能!

备注

使用飞行中 FFT 可能会比正确设置的性能更差。 基于节流阀 由于 FFT 计算需要时间,而且会滞后于实际所需的中心频率,因此需要使用带阻滤波器。当飞行器的转子频率变化很大时,飞行中 FFT 就很有用,例如重型起重飞行器在高负荷和低负荷下运行时。在设置 基于节流阀 不过,带阻滤波器 飞行中 FFT 高级设置 有关更多信息,请参阅说明。

FFT 动态谐波带阻滤波频率跟踪

FFT 模式跟踪将基频设置为最大的噪声峰值。通常情况下,当启用多谐波带阻滤波器时,每个谐波的中心频率都会锁定为第一个滤波器基频的整数倍,具体由以下公式确定 ins_hntch_hmncs.设置 INS_HNTCH_OPTSINS_HNTC2_OPTS这样,每个谐波滤波器就能单独跟踪最大的噪声峰值。

备注

设置凹槽选项的第 1 位还会更改"...... "的默认值。 ins_hntch_hmncs 为 1,而不是通常的 3。这样做是为了与以前的 fimware 版本保持向后兼容。您可以设置 ins_hntch_hmncs 的第 1 位设置后,返回到 3 或所需的任何值。 ins_hntch_hmncs.

FFT 选项

有两个选项,可以通过设置相应位来选择。 FFT_OPTIONS 参数会影响 FFT 操作:

后置滤波器链 FFT 分析窗口

通常,调整中心频率的 FFT 分析是通过直接测量未滤波陀螺仪数据输出端的噪声来完成的。但是,如果 FFT_OPTIONS 设置后,测量窗口将考虑低通滤波器和任何配置的带阻滤波器的影响。如果存在高频噪声,这将非常有用,因为由于滤波器链末端的低通滤波器,高频噪声对控制响应的影响小于低频噪声,但可能是 FFT 测量的目标。设置该位将只跟踪那些频率较低、更为重要的噪声峰值。

电机噪音检查

如果 FFT_OPTIONS 如果设置了该选项,且有电调电机转速遥测数据,则 FFT 的测量窗口将以电调遥测报告的电机频率为中心。如果通过滤波器链的电机噪声大于 40 分贝,则将生成 GCS 警告信息,并标识其电平、电机编号和频率。使用该位时必须同时设置第 0 位。

典型用途

FFT 带阻滤波器的典型用途是与其他动态谐波带阻滤波器(节流阀/电门、电调或基于转速的滤波器)配合使用。在这些配置中,使用后 LPF FFT 窗口 FFT_OPTIONS 将 FFT 滤波器定位在未被其他带阻滤波器和陀螺低压差分滤波器过滤的噪声上,可以获得最佳的整体滤波效果("......")。ins_gyro_filter.

其他信息

如果您想了解该功能的详细工作原理,以及用户通常无法调整的某些高级参数的权衡,请参阅《用户手册》。 飞行中 FFT:如何工作 文件介绍了操作和这些高级参数。