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Comment rendre votre quadricoptère plus stable (normalement et dans le vent)

Si vous possédez un quadricoptère, vous savez à quel point ces drones peuvent être instables. Il y a beaucoup de choses que les gens recherchent lorsqu'ils achètent un drone, et la stabilité en fait partie. Si vous êtes comme moi, vous avez acheté un quadricoptère pour découvrir qu'il est difficile de les stabiliser. 

Personne ne veut un drone instable, et je ne fais pas exception. Cela m'a fait me demander combien d'autres personnes ont eu cette même question. Voici donc la réponse qui, espérons-le, vous aidera à résoudre le même problème que moi. 

Afin de rendre votre quadricoptère plus stable, vous devez régler votre contrôleur, avoir de bonnes hélices, avoir un bon cadre et utiliser un réglage P et D bas. En faisant cela, votre quadricoptère aura une oscillation plus lente des hélices, ce qui facilitera son vol et sa stabilité. 

Il y a beaucoup d'autres choses que vous pouvez essayer que j'ai utilisées à un moment ou à un autre, et je les passerai en revue dans le reste de cet article. Si vous recherchez un super quadricoptère stable, vous pouvez le trouver par cliquant ici

Rendre votre quadcoptère plus stable

Un réglage parfait du contrôleur PID rendra votre quadcopter stable dans une certaine mesure. Il y a d'autres aspects dont vous devez prendre soin pour rendre votre quadricoptère stable.

  • Équilibrage de la charge utile.
  • Une sélection appropriée des hélices en fonction de votre charge utile - un choix étrange d'hélices augmentera l'agilité des quadricoptères, ce qui à son tour réduit la stabilité.
  • Les moteurs doivent être choisis selon l'équation d'Abbott.
  • Le cadre du Quadcopter doit être composé d'un matériau très stable comme la fibre de verre.
  • Si vous avez besoin de déployer des caméras sur votre quadricoptère, vous devriez opter pour des cardans absorbant les chocs pour rendre votre quadricoptère plus stable en vol.

Améliorer la stabilité d'un quadricoptère par d'autres moyens. 

Qu'un quadcoptère soit stable dans les airs n'est pas anodin. L'équilibre d'un quadcoptère repose sur le fonctionnement harmonieux de toutes ses parties. Voici les facteurs qui contribuent à la stabilité d'un quadcopter :

  • vibration 

Les vibrations surchargeront le capteur et fourniront des lectures inexactes. Lorsque vous équilibrez les hélices, elles réduisent considérablement les vibrations, ce qui, en retour, améliore la stabilité. Isoler la carte IMU des vibrations améliorera plus considérablement la stabilité.

  • Choix de l'hélice

Yous pouvez améliorer la stabilité de l'avion en choisissant une hélice avec un pas inférieur. Une hélice à pas plus élevé déplace une quantité d'air plus importante, créant des turbulences et faisant vaciller l'avion pendant le vol stationnaire. Le choix d'une hélice à pas plus faible réduira la quantité de confusion.          

  • Paramètres PID

L'utilisation de paramètres P et D faibles réduira l'oscillation mais générera également un avion léthargique. En utilisant le code ArduPirates ou ArduCopter, une surprise D contrôle la tolérance de la vitesse de mise à niveau de l'avion. Un réglage inférieur permettra un tangage ou un roulis plus excellent avant que l'avion ne tente de récupérer. Un bon test pour trouver un réglage D optimal consiste à faire planer l'avion à 8-10 pouces du sol, puis à baisser les gaz à 25 %.

Si le vaisseau commence à surcompenser, alors le réglage D est trop élevé. Abaissez l'environnement jusqu'à ce que l'avion ne compense pas. L'autre paramètre que vous modifieriez est le paramètre P. Le paramètre P correspond à la puissance allouée pour maintenir l'avion à niveau. Un environnement plus élevé fera osciller l'avion. Des réglages inférieurs n'auront pas assez pour maintenir le niveau de l'avion. Ce réglage est particulièrement crucial si vous prévoyez de prendre l'avion à l'extérieur.

Un réglage plus bas sera parfait pour le vol en intérieur, mais si vous deviez emmener l'avion à l'extérieur, vous constateriez bientôt que le vent transformera votre avion en cerf-volant. Un réglage p plus élevé sera nécessaire pour le vol libre.   

Comment rendre votre quadricoptère plus stable face au vent

Au Japon, des chercheurs ont révélé que la stabilité des véhicules aériens sans pilote dans des vents violents peut être meilleure en inclinant les rotors des drones vers l'extérieur de 20 degrés. Des scientifiques japonais ont découvert que les quadricoptères volent de manière plus stable lorsque leurs pales de rotor sont inclinées de 20 degrés vers l'extérieur.

Les quadricoptères multirotors sont devenus beaucoup plus petits depuis le début du siècle et ils ont plusieurs utilisations, notamment l'inspection, la surveillance et la logistique. Une configuration multi-rotor permet à la fois le décollage vertical et le vol stationnaire dans des situations calmes, mais ils sont instables dans le vent.

Dans des circonstances venteuses, les rotors battent et le drone tangue vers le haut par vent de face. Le tangage peut se produire en raison de trois facteurs : la traînée du corps, la répartition du débit induite par l'asymétrie sur les rotors dans le vent et la différence de poussée entre les rotors avant et arrière.

Dans la présente étude, l'Université de Tohoku a entrepris d'évaluer si l'orientation séparée des pales de rotor surpasserait le contrôle des drones à quatre rotors dans les vents. L'équipe a d'abord estimé comment les rotors avant adoraient le flux d'air sur les rotors arrière. Ils ont révélé qu'en inclinant le drone à 75 degrés en vol, le flux d'air au-dessus de chaque pale de rotor restait isolé. Cependant, l'augmentation de l'angle à 90 degrés ou plus signifiait que le flux d'air sur les rotors avant affectait celui des rotors arrière.

Ils ont ensuite testé différents angles de fixation des rotors et l'effet sur le tangage du quad. Le scientifique a utilisé un quad placé à l'intérieur d'une soufflerie, mesurant l'impact de l'inclinaison vers l'extérieur et vers l'intérieur des pales du rotor pour cinq angles différents. Ils ont réalisé qu'en inclinant les quatre rotors de 20 degrés vers l'extérieur, le tangage du drone était abaissé de 26 % !

L'auteur a conclu que l'inclinaison des rotors vers l'extérieur minimise le temps de tangage des drones à quatre rotors dans le vent. Leur travail pourrait avoir des suggestions à la fois pour les amateurs et pour les experts qui souhaitent utiliser des véhicules sans pilote multi-rotors pour examiner les éoliennes et les sites de catastrophes ou pour des activités de sauvetage.

Comment réparer un quadcopter qui n'est pas stable en vol stationnaire

Vous n'aurez aucune difficulté à maintenir votre quadricoptère, une élévation et une position stables en vol stationnaire. Si vous remarquez que votre quadricoptère penche dans une direction ou une autre, ou a des difficultés à maintenir une hauteur de vol stationnaire stable, qu'un signal pour vous avertir de quelque chose ne va pas avec le quadricoptère. Voici les étapes pour résoudre le problème

  • Essayez d'échanger les hélices, soit en en achetant de nouvelles, soit en les déplaçant vers un autre rotor. Très probablement, un ou deux de vos accessoires sont endommagés et ne sont pas en mesure de fournir autant de portance à vos accessoires sont endommagés et ne sont pas en mesure de fournir autant de portance à votre quadricoptère que les deux ou trois autres. Dans un cas comme celui-là, un ou deux de vos moteurs devront travailler plus dur que d'autres, ce qui peut entraîner des problèmes de vol stationnaire stable et des problèmes de santé globale de votre quadricoptère.  
  • Vous voudrez consulter le manuel du quadricoptère pour vérifier comment exécuter l'accélérateur et l'étalonnage du contrôle de vitesse électronique. Ces étalonnages vous permettront de définir la façon dont vos moteurs fonctionneront. Si quelque chose ne va pas, cela pourrait simplement être un signe que vos étalonnages sont détraqués.
  • Parfois, le moteur d'un quadricoptère a besoin d'un huilage et d'une lubrification appropriés. Vous devriez consulter les conseils du manuel du propriétaire sur la façon de démonter votre quad, de lubrifier le moteur ou de faire une recherche pour voir s'il existe un guide sur la façon de le faire pour votre modèle spécifique.