CleanFlight

Материал из Multicopter Wiki

(Различия между версиями)

Перейти к: навигация, поиск

Текущая версия на 09:38, 25 марта 2021

Содержание

1 Описание
2 Отличия от Baseflight
- 2.1 Дополнительные возможности
3 Список поддерживаемых контроллеров
4 Настройка
- 4.1 Арминг двумя переключателями
- 4.2 Настройка PID
5 FAQ
6 Ссылки
7 См. также

Описание [править]

Логотип CleanFlight (PNG)

Пиктограмма CleanFlight Configurator

CleanFlight - это программное обеспечение («прошивка») для полётных контроллеров, ответвление (форк) от BaseFlight (который основан на коде MultiWii). В свою очередь, благодаря открытому коду CleanFlight, у этой прошивки есть несколько форков, самым интересный из которых - BetaFlight от человека под ником Boris B.

Пожалуй, самая популярная на середину 2016 года прошивка для гоночных мини-коптеров. После её установки достаточно только настроить протокол приёмника и квадрокоптер уже может вполне сносно лететь. Для настройки используется графическая оболочка CleanFlight Configurator, работающая как приложение в браузере Chrome.

CleanFlight может использоваться в мультикоптерах и самолётах самых различных конфигураций с любым количеством моторов. CleanFlight реализован на открытой архитектуре, основанной на 32-битной версии оригинального кода 8-битного MultiWii.

Поддерживаемые полётные контроллеры: Naze32, Flip32 (унаследовано от BaseFlight), также добавлена поддержка CC3D. Современные полётные контроллеры: Seriously Pro Racing F3, TauLabs Sparky

Есть поддержка протокола iBus - аналога S.BUS, для передачи данных о 10 каналах с приёмника в полётный контроллер в цифровом виде по одному проводу. Это даёт уменьшение задержки и количества проводов, увеличение надёжности.

Отличия от Baseflight [править]

Более «чистый» код (видимо это и дало название CleanFlight) благодаря применению современных методов проектирования ПО. Поэтому, в частности, проще развивать проект и добавлять новые функции. В то время как Baseflight, основанный на коде MultiWii, долгое время разрабатывался с нарушением подходов к «правильному» программированию.
Исправлено много ошибок, добавлено много новых возможностей.
По мнению разработчиков, CleanFlight более надёжен, в том числе, за счёт тщательного автоматического тестирования ПО.

Дополнительные возможности [править]

Список возможностей CleanFlight, которых нет в Baseflight.

Поддержка многоцветных светодиодных RGB-лент с чипом WS2811, который позволяет зажечь каждый светодиод заданным цветом, используя его адрес. Это можно использовать для подсветки на лучах коптера (помогает определять расположение коптера в пространстве), для индикации разряда аккумулятора, для индикации режимов полётов и т.п.
Поддержка регуляторов с функцией Oneshot125.
Функция BlackBox («чёрный ящик»), записывающая все параметры полёта либо во внутреннюю flash-память контроллера, либо на SD-карточку.
Поддержка дополнительных возможностей процессоров серии STM32F3 (Baseflight поддерживает только серию STM32F1).
Приём более, чем 8 каналов радиоуправления (например, при подключении к приёмнику FrSky X4RSB по шине SBus - 16 каналов).
Возможность использования переключателя режимов на пульте управления с любым количеством позиций путём гибкого задания диапазонов управляющего сигнала. (В Baseflight можно использовать только 3-позиционный переключатель, а в MultiWii - либо 3 либо 6).
Новый PID-контроллер Lux (вдобавок к оригинальному из MultiWii), во внутренних вычислениях оперирующий числами с плавающей запятой и устойчивый к изменению времени выполнения цикла вычислений (учитывающий его в интегральных вычислениях). Возможность регулировать ПИД-параметры во время полёта.
Возможность одновременного подключения Bluetooth-модуля и OSD.
Улучшенная обработка входных сигналов PWM и PPM, а также определение FailSafe.
Телеметрия:
- Улучшенная работа с телеметрией FrSky.
- Телеметрия LTM.
- Телеметрия Smartport.
- Телеметрия Graupner HoTT.
- Возможность использования нескольких каналов телеметрии.
Поддержка FailSafe при подключении приёмников Graupner по PPM.
Возможность получения RSSI PWM-сигналов через ADC (проверено с приёмниками FrSky D4R-II and X8R).
Возможность подключения жидкокристаллических OLED-дисплеев для вывода на них такой информации, как напряжение батареи, текущий профиль, версию, информацию от датчиков, сигналы радиоуправления и т.п.
Возможность смены рейтов (Rate) во время полёта.
Гибкая настройка последовательных портов для подключения различного оборудования: приёмников радиоуправления по PPM, телеметрии, GPS и т.п.

Список поддерживаемых контроллеров [править]

В целом CleanFlight поддерживает контроллеры на основе процессоров серий STM32F303 и более ранней STM32F103. Ядро написано с максимальной абстракцией от «железа» для возможностьи портировать CleanFlight на контроллеры с другими процессорами.

Чтобы получить все возможности Cleanflight, рекомендуется использовать контроллеры на основе процессора STM32 F3 с flash-памятью не менее 256Кб. Меньшее количество памяти могут ограничить количество функций.

Платы с пометкой Revo и Quantum имеют процессор STM32 F4, для них требуется другая прошивка.

Все контроллеры имеют свои плюсы и минусы. При выборе важно проверить, имеет ли плата достаточное количество последовательных портов и контактов ввода/вывода для оборудования, которое вы хотите использовать, и что их можно использовать одновременно. На некоторых платах это взаимоисключающие возможности.

Поддерживаемые контроллеры предыдущего поколения [править]

OpenPilot CC3D (процессор STM32F103, акселерометр/гироскоп SPI).
CJMCU nano
AlienWii32
Flip32+
AbuseMark Naze32
RMRC Dodo

Платы разработки [править]

Настройка [править]

Арминг двумя переключателями [править]

У арминга переключателем есть как преимущества, так и недостатки. Но полётный контроллер с прошивкой CleanFlight позволяет эффективно решить все проблемы.

Особенности арминга двумя переключателями:

обеспечивается двойная защита от несанкционированного арминга (коптер заармится только если оба переключателя включены).
при посадке коптера легко дизармить его в нескольких сантиметрах от земли: перед посадкой, находясь на любых комфортных высоте и расстоянии, нужно выключить один из переключателей, а на минимальной высоте непосредственно перед посадкой - выключить второй или просто убрать газ в 0, а перед тем, как взять коптер в руки - в любом случае выключить оба переключателя.
если случайно задеть один из переключателей, то, хотя и будет послан сигнал выключения режима ARM, но коптер будет продолжать лететь до тех пор, пока газ не будет убран в 0.
для дизарма коптера в экстренном случае (не зависимо от ручки газа) нужно просто выключить их оба одним движением - ладонью.

Порядок настройки:

1. Настроить два переключателя на пульте управления. Один должен действовать на канал газа: в выключенном положении канал газа всегда -100%, во включенном - канал газа как обычно зависит от положения стика газа; другой - просто передавать на отдельный канал -100% или +100%. К примеру, в Turnigy_9x] это могут быть переключатели Throttle Cut (далее по тексту - Thr) и Rudder D/R (далее - Rud).

2. В настройках коптера параметр выключить disarm_kill_switch:

set disarm_kill_switch = OFF
save

В итоге, два переключателя работают следующим образом:

Thr и Rud выключены - коптер задизармен, канал газа в нуле независимо от положения ручки газа (режим ARM не активен)
Thr или Rud включен - коптер задизармен, но канал газа теперь реагирует на ручку газа (режим ARM не активен)
Thr и Rud оба включены - коптер заармлен (режим ARM активирован)

Настройка PID [править]

См. подробное описание настройки ПИДов в Betaflight/Cleanflight.

Вкратце суть:

Начинать со стоковых или сниженных настроек.
Сначала поднимается P до начала осцилляций, находится максимальная точка, затем немного понижается до момента, когда осцилляции уйдут, но коптер будет отзывчив, стабилен на ветру и при подгазовках.
Коэффициент I настраивается по принципу: если при спусках коптер раскачивает, и заданный угол со временем уплывает - нужно поднять значение, если медленная раскачка проявляется при добавлении газа - уменьшать.
Значение D следует подбирать на основе того, как ведёт себя коптер по окончании поворота. Сделайте флип, или просто резкий поворот и смотрите на окончание маневра. Если коптер "пролетает" нужную точку а потом возвращается в неё, следует добавить D, пока не получится идеальной реакции. Если коптер слишком вялый и медленно завершает маневры - следует снизить. После повышения D можно попробовать вернуться в п.2 и уточнить значение P.
Если при резкой подгазовке появляются осцилляции, но в висении и спокойном полёте такого нет - стоит добавить TPA. Точка начала подбирается чуть ниже уровня газа, с которого начинается дёрганье, коэффициент подстраивается экспериментально, чтобы при большом уровне газа не было осцилляций, но сохранялась стабильность.

См. также общую теорию настройки PID-регулятора.

FAQ [править]

Что такое Quaternion-based DCM IMU [править]

Более "правильный" способ вычисления (и представления) ориентации коптера в пространстве, основанный на кватернионах. По идее должно повысить точность (особенно в "крайних" случаях). [1]

Как включить SBUS в Cleanflight [править]

См. статью: http://rcsearch.ru/live/blog/multicopter/351.html

Как сохранить все настройки в файл [править]

Можно ВСЕ настройки сохранить в конфиг-файл, чтобы по-быстрому накатить их при необходимости.

Более того, при установке новой версии прошивки (Cleanflight или Betaflight), настройки всегда лучше затирать (FULL CHIP ERASE) и потом накатывать по новой.

Если используется только один профиль, то достаточно в терминалке (вкладка CLI) выполнить команду:

dump

Чтобы сохранить данные из всех профилей, следует использовать такую последовательность команд:

profile 0
dump
profile 1
dump profile
dump rates
profile 2
dump profile
dump rates
profile 0

После этого следует скопировать полученный список команд в текстовый файл и сохранить у себя на компьютере.

Ссылки [править]

Скачать свежую прошивку
Список всех прошивок
Оригинальная документация на гитхабе (англ.), Краткая аннотация
Инструкция по установке прошивки CleanFlight на контроллер Naze32 и настройке. (англ.)
Официальный сайт
CleanFlight на гитхабе
CleanFlight Configurator - программное обеспечение для настройки полётных контроллеров, работающих на прошивке CleanFlight.
BlackBox - «чёрный ящик» в прошивке CleanFlight для удобной настройки PID.
Калькулятор миксов для MultiWii/Cleanflight/Baseflight

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-[[Cleanflight]] это форк [[Baseflight]], который основан на [[MultiWii]].
+== Описание ==
+[[Файл:Cleanflight-logo-light-wide-1-240px.jpg|thumb|Логотип [[CleanFlight]] ([http://multicopterwiki.ru/index.php/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Cleanflight-logo-light-wide-1-240px-transparent.png PNG])]]
+[[Файл:Cleanflight-icon 128.png|thumb|Пиктограмма [[CleanFlight Configurator]]]]
+[[CleanFlight]] - это программное обеспечение («прошивка») для полётных контроллеров, ответвление (форк) от [[BaseFlight]] (который основан на коде [[MultiWii]]). В свою очередь, благодаря открытому коду CleanFlight, у этой прошивки есть несколько форков, самым интересный из которых - [[BetaFlight]] от человека под ником [[Boris B]].
+Пожалуй, самая популярная на середину 2016 года прошивка для [[FPV-миникоптеры|гоночных мини-коптеров]]. После её установки достаточно только настроить протокол приёмника и квадрокоптер уже может вполне сносно лететь. Для настройки используется графическая оболочка [[CleanFlight Configurator]], работающая как приложение в браузере Chrome.
+CleanFlight может использоваться в мультикоптерах и самолётах самых различных конфигураций с любым количеством моторов. CleanFlight реализован на открытой архитектуре, основанной на 32-битной версии оригинального кода 8-битного [[MultiWii]].
+Поддерживаемые полётные контроллеры: [[Naze32]], [[Flip32]] (унаследовано от [[BaseFlight]]), также добавлена поддержка [[CC3D]]. Современные полётные контроллеры: [[Seriously Pro Racing F3]], [[TauLabs Sparky]]
+Есть поддержка протокола [[iBus]] - аналога [[S.BUS]], для передачи данных о 10 каналах с приёмника в полётный контроллер в цифровом виде по одному проводу. Это даёт уменьшение задержки и количества проводов, увеличение надёжности.
+== Отличия от [[Baseflight]] ==
+* Более «чистый» код (видимо это и дало название '''Clean'''Flight) благодаря применению современных методов проектирования ПО. Поэтому, в частности, проще развивать проект и добавлять новые функции. В то время как [[Baseflight]], основанный на коде [[MultiWii]], долгое время разрабатывался с нарушением подходов к «правильному» программированию.
+* Исправлено много ошибок, добавлено много новых возможностей.
+* По мнению разработчиков, CleanFlight более надёжен, в том числе, за счёт тщательного автоматического тестирования ПО.
+=== Дополнительные возможности ===
+Список возможностей [[CleanFlight]], которых нет в [[Baseflight]].
+* Поддержка многоцветных светодиодных RGB-лент с чипом [[WS2811]], который позволяет зажечь каждый светодиод заданным цветом, используя его адрес. Это можно использовать для подсветки на лучах коптера (помогает определять расположение коптера в пространстве), для индикации разряда аккумулятора, для индикации [[Режимы полёта CleanFlight|режимов полётов]] и т.п.
+* Поддержка регуляторов с функцией [[Oneshot125]].
+* Функция [[BlackBox]] («чёрный ящик»), записывающая все параметры полёта либо во внутреннюю flash-память контроллера, либо на SD-карточку.
+* Поддержка дополнительных возможностей процессоров серии [[STM32F3]] ([[Baseflight]] поддерживает только серию [[STM32F1]]).
+* Приём более, чем 8 каналов радиоуправления (например, при подключении к приёмнику [http://rcsearch.ru/wiki/FrSky_X4RSB FrSky X4RSB] по шине [[SBus]] - 16 каналов).
+* Возможность использования переключателя режимов на пульте управления с любым количеством позиций путём гибкого задания диапазонов управляющего сигнала. (В [[Baseflight]] можно использовать только 3-позиционный переключатель, а в [[MultiWii]] - либо 3 либо 6).
+* Новый [[Теория_настройки_ПИД_(PID)|PID]]-контроллер '''Lux''' (вдобавок к оригинальному из [[MultiWii]]), во внутренних вычислениях оперирующий числами с плавающей запятой и устойчивый к изменению времени выполнения цикла вычислений (учитывающий его в интегральных вычислениях). Возможность [[Настройка ПИДов в Betaflight/Cleanflight|регулировать ПИД-параметры]] во время полёта.
+* Возможность одновременного подключения Bluetooth-модуля и [[OSD]].
+* Улучшенная обработка входных сигналов [[PWM]] и [[PPM]], а также определение [http://rcsearch.ru/wiki/Fail_Safe FailSafe].
+* Телеметрия:
+** Улучшенная работа с телеметрией FrSky.
+** Телеметрия [[LTM]].
+** Телеметрия [[Smartport]].
+** Телеметрия [[Graupner HoTT]].
+** Возможность использования нескольких каналов телеметрии.
+* Поддержка [http://rcsearch.ru/wiki/Fail_Safe FailSafe] при подключении приёмников [[Graupner]] по [[PPM]].
+* Возможность получения [[RSSI]] [[PWM]]-сигналов через [[ADC]] (проверено с приёмниками [http://rcsearch.ru/wiki/FrSky_D4R-II FrSky D4R-II] and [http://rcsearch.ru/wiki/FrSky_X8R X8R]).
+* Возможность подключения жидкокристаллических OLED-дисплеев для вывода на них такой информации, как напряжение батареи, текущий профиль, версию, информацию от датчиков, сигналы радиоуправления и т.п.
+* Возможность смены рейтов (Rate) во время полёта.
+* Гибкая настройка последовательных портов для подключения различного оборудования: приёмников радиоуправления по [[PPM]], телеметрии, GPS и т.п.
+== Список поддерживаемых контроллеров ==
+<htmlet>adsense300x250</htmlet>
+В целом CleanFlight поддерживает контроллеры на основе процессоров серий [[STM32F303]] и более ранней [[STM32F103]]. Ядро написано с максимальной абстракцией от «железа» для возможностьи портировать CleanFlight на контроллеры с другими процессорами.
+Чтобы получить все возможности Cleanflight, рекомендуется использовать контроллеры на основе процессора [[STM32 F3]] с flash-памятью не менее 256Кб. Меньшее количество памяти могут ограничить количество функций.
+Платы с пометкой Revo и Quantum имеют процессор [[STM32 F4]], для них требуется другая прошивка.
+Все контроллеры имеют свои плюсы и минусы. При выборе важно проверить, имеет ли плата достаточное количество последовательных портов и контактов ввода/вывода для оборудования, которое вы хотите использовать, и что их можно использовать одновременно. На некоторых платах это взаимоисключающие возможности.
+=== Рекомендованные полётные контроллеры ===
+* [[Seriously Pro Racing F3]] (процессор [[STM32F303]], подключение датчиков на шину [[I2C]], большая flash-память).
+* [[Seriously Pro Racing F3 Mini]]
+* [[TBS Colibri Race]]
+* [[AlienWii F3]]
+* [[TauLabs Sparky]] (процессор [[STM32F303]], подключение датчиков на шину [[I2C]], на плате уже присутствуют акселерометр, гироскоп, компас и барометр).
+=== Поддерживаемые контроллеры предыдущего поколения ===
+* [[CC3D|OpenPilot CC3D]] (процессор [[STM32F103]], акселерометр/гироскоп [[SPI]]).
+* [[CJMCU nano]]
+* [[AlienWii32]]
+* [[Flip32+]]
+* [[AbuseMark Naze32]]
+* [[RMRC Dodo]]
+=== Платы разработки ===
+* [[Port103R]]
+* [[EUSTM32F103RC]]
+* [[Olimexino]]
+* [[STM32F3Discovery]]
+== Настройка ==
+=== [[Арминг]] двумя переключателями ===
+[[Файл:CFconf.png|thumb|]]
+У [[Арминг#Арминг переключателем|арминга переключателем]] есть как преимущества, так и недостатки. Но полётный контроллер с прошивкой CleanFlight позволяет эффективно решить все проблемы.
+Особенности арминга двумя переключателями:
+* обеспечивается двойная защита от несанкционированного арминга (коптер заармится только если оба переключателя включены).
+* при посадке коптера легко дизармить его в нескольких сантиметрах от земли: перед посадкой, находясь на любых комфортных высоте и расстоянии, нужно выключить один из переключателей, а на минимальной высоте непосредственно перед посадкой - выключить второй или просто убрать газ в 0, а перед тем, как взять коптер в руки - в любом случае выключить оба переключателя.
+* если случайно задеть один из переключателей, то, хотя и будет послан сигнал выключения режима ARM, но коптер будет продолжать лететь до тех пор, пока газ не будет убран в 0.
+* для дизарма коптера в экстренном случае (не зависимо от ручки газа) нужно просто выключить их оба одним движением - ладонью.
+Порядок настройки:
+. Настроить два переключателя на пульте управления. Один должен действовать на канал газа: в выключенном положении канал газа всегда -100%, во включенном - канал газа как обычно зависит от положения стика газа; другой - просто передавать на отдельный канал -100% или +100%. К примеру, в [http://rcsearch.ru/wiki/Turnigy_9x Turnigy_9x]] это могут быть переключатели Throttle Cut (далее по тексту - Thr) и Rudder D/R (далее - Rud).
+. В настройках коптера параметр выключить disarm_kill_switch:
+ set disarm_kill_switch = OFF
+ save
+В итоге, два переключателя работают следующим образом:
+* Thr и Rud выключены - коптер задизармен, канал газа в нуле независимо от положения ручки газа (режим ARM не активен)
+* Thr или Rud включен - коптер задизармен, но канал газа теперь реагирует на ручку газа (режим ARM не активен)
+* Thr и Rud оба включены - коптер заармлен (режим ARM активирован)
+=== Настройка [[Теория настройки ПИД / PID|PID]] ===
+<htmlet>adsense300x250</htmlet>
+См. [[Настройка ПИДов в Betaflight/Cleanflight|подробное описание настройки ПИДов в Betaflight/Cleanflight]].
+Вкратце суть:
+# Начинать со стоковых или сниженных настроек.
+# Сначала поднимается '''P''' до начала осцилляций, находится максимальная точка, затем немного понижается до момента, когда осцилляции уйдут, но коптер будет отзывчив, стабилен на ветру и при подгазовках.
+# Коэффициент '''I''' настраивается по принципу: если при спусках коптер раскачивает, и заданный угол со временем уплывает - нужно поднять значение, если медленная раскачка проявляется при добавлении газа - уменьшать.
+# Значение '''D''' следует подбирать на основе того, как ведёт себя коптер по окончании поворота. Сделайте флип, или просто резкий поворот и смотрите на окончание маневра. Если коптер "пролетает" нужную точку а потом возвращается в неё, следует добавить '''D''', пока не получится идеальной реакции. Если коптер слишком вялый и медленно завершает маневры - следует снизить. После повышения D можно попробовать вернуться в п.2 и уточнить значение '''P'''.
+# Если при резкой подгазовке появляются осцилляции, но в висении и спокойном полёте такого нет - стоит добавить '''TPA'''. Точка начала подбирается чуть ниже уровня газа, с которого начинается дёрганье, коэффициент подстраивается экспериментально, чтобы при большом уровне газа не было осцилляций, но сохранялась стабильность.
+См. также [[Теория настройки ПИД / PID|общую теорию настройки PID-регулятора]].
+== FAQ ==
+=== Что такое Quaternion-based DCM IMU ===
+Более "правильный" способ вычисления (и представления) ориентации коптера в пространстве, основанный на кватернионах. По идее должно повысить точность (особенно в "крайних" случаях). [https://github.com/borisbstyle/betaflight/pull/23]
+=== Как включить SBUS в Cleanflight ===
+См. статью: http://rcsearch.ru/live/blog/multicopter/351.html
+{{Cleanflight: как сохранить все настройки в файл}}
+== Ссылки ==
+* [https://github.com/cleanflight/cleanflight/releases/latest Скачать свежую прошивку]
+* [https://github.com/cleanflight/cleanflight/releases Список всех прошивок]
+* [https://github.com/cleanflight/cleanflight/tree/master/docs Оригинальная документация] на гитхабе ''(англ.)'', [https://github.com/cleanflight/cleanflight/tree/master Краткая аннотация]
+* [http://blog.oscarliang.net/cleanflight-naze32-setup/ Инструкция по установке прошивки CleanFlight] на контроллер [[Naze32]] и настройке. ''(англ.)''
+* [http://cleanflight.com/ Официальный сайт]
+* [https://github.com/cleanflight/ CleanFlight на гитхабе]
+* [[CleanFlight Configurator]] - программное обеспечение для настройки полётных контроллеров, работающих на прошивке [[CleanFlight]].
+* [[BlackBox]] - «чёрный ящик» в прошивке [[CleanFlight]] для удобной настройки [[Теория настройки ПИД / PID|PID]].
+* [https://www.iforce2d.net/mixercalc/ Калькулятор миксов] для [[MultiWii]]/[[Cleanflight]]/[[Baseflight]]
+== См. также ==
+* [https://github.com/hydra/cleanflight Форк от CleanFlight] на гитхабе
+* [[BaseFlight]]
+* [[BetaFlight]]
+* [[Harakiri]]

CleanFlight

Текущая версия на 09:38, 25 марта 2021

Содержание

Описание [править]

Отличия от Baseflight [править]

Дополнительные возможности [править]

Список поддерживаемых контроллеров [править]

Рекомендованные полётные контроллеры [править]

Поддерживаемые контроллеры предыдущего поколения [править]

Платы разработки [править]

Настройка [править]

Арминг двумя переключателями [править]

Настройка PID [править]

FAQ [править]

Что такое Quaternion-based DCM IMU [править]

Как включить SBUS в Cleanflight [править]

Как сохранить все настройки в файл [править]

Ссылки [править]

См. также [править]

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Инструменты