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第六章:飞控调参指南


一、Betaflight 调参(竞速/FPV机)

1.1 安装 Betaflight Configurator

  1. 下载:https://github.com/betaflight/betaflight-configurator/releases
  2. 安装驱动:CP2102 或 STM32 USB驱动
  3. 用USB连接飞控,选择对应COM口,点击"连接"

1.2 刷入固件

Firmware Flasher 页面:
1. 选择飞控型号(如 STM32F405)
2. 选择最新稳定版固件
3. 勾选 "Full chip erase"(首次刷入)
4. 点击 "Load Firmware [Online]"
5. 点击 "Flash Firmware"
6. 等待完成,重新连接

1.3 基础配置(Configuration页面)

必须设置项:

1. 混控器类型(Mixer)
   → 选择 "Quad X"(X型四轴)

2. 陀螺仪/加速度计
   → 确认 IMU 已检测到

3. 飞控方向(Board Alignment)
   → 如飞控安装有偏转,在此调整
   → 例如旋转90°安装:Yaw Degrees = 90

4. 接收机协议(Receiver)
   → Serial-based receiver
   → 选择 SBUS / IBUS / CRSF

5. 电池电压监测
   → 输入电池节数(3S=3, 4S=4)
   → 校准电压(用万用表对比)

6. 电机协议
   → DSHOT300 或 DSHOT600(推荐)
   → 旧ESC用 PWM 或 OneShot125

1.4 电机测试与方向校正

Motors 页面(不装桨!):

1. 勾选 "I understand the risks"
2. 逐个测试电机(拖动滑块到1100~1200)
3. 观察旋转方向:

   期望方向(X型):
   M1(左前) = CCW ↺
   M2(右前) = CW  ↻
   M3(右后) = CCW ↺(注意!)
   M4(左后) = CW  ↻(注意!)

   Betaflight默认电机编号:
   ┌─────────────────┐
   │  M1(↺)  M2(↻)  │
   │    \       /    │
   │     \     /     │
   │      \   /      │
   │  M3(↻)  M4(↺)  │
   └─────────────────┘

4. 方向不对 → 在 Betaflight 中勾选 "Reverse" 
   或交换电机任意两根线

1.5 遥控器通道映射(Receiver页面)

拨动遥控器摇杆,观察通道变化:

标准映射(Mode 2):
CH1 = Roll(横滚)  → 右摇杆左右
CH2 = Pitch(俯仰)→ 右摇杆上下
CH3 = Throttle     → 左摇杆上下
CH4 = Yaw(偏航)  → 左摇杆左右

检查方向:
- 右摇杆右推 → Roll值增大(>1500)
- 右摇杆上推 → Pitch值增大(>1500)
- 左摇杆上推 → Throttle增大
- 左摇杆右推 → Yaw值增大

如方向反了,在遥控器中反转通道

1.6 飞行模式设置(Modes页面)

推荐模式配置:

CH5(三段开关):
  段1(低)= ANGLE(自稳模式)← 新手必用
  段2(中)= HORIZON(半自稳)
  段3(高)= ACRO(手动模式)← 进阶

ARM(解锁):
  建议用独立开关(CH6)
  或左摇杆左下角解锁(传统方式)

BEEPER(蜂鸣器):
  分配一个开关,找机时用

1.7 PID调节

PID页面初始推荐值(250mm机,3S):

         P      I      D
Roll:   45     40     20
Pitch:  47     45     20
Yaw:    45     45      0

调节原则:
P太小 → 响应迟钝,飘
P太大 → 震动,高频抖动
I太小 → 悬停漂移
I太大 → 低频振荡
D太小 → 超调,来回摆
D太大 → 电机过热,高频噪声

调节顺序:先调P,再调D,最后调I
每次只改一个参数,改变量10%~20%

二、ArduPilot / Mission Planner(GPS航拍机)

2.1 安装 Mission Planner

下载:https://ardupilot.org/planner/docs/mission-planner-installation.html

2.2 初始设置向导

连接飞控后,进入 Initial Setup:

1. 安装固件
   → 选择 ArduCopter
   → 选择飞控型号
   → 点击安装

2. 机架类型
   → 选择 Quad → X型

3. 加速度计校准
   → 按提示将飞机放置6个方向
   → 每个方向点击 "Click When Done"

4. 罗盘校准
   → 室外进行(远离金属)
   → 旋转飞机覆盖所有方向
   → 等待校准完成

5. 遥控器校准
   → 拨动所有摇杆和开关到极限位置
   → 点击 "Click when Done"

6. 飞行模式设置
   → CH5三段开关:
     Stabilize(自稳)
     AltHold(定高)
     Loiter(GPS定点)

2.3 重要参数设置

在 Config/Tuning → Full Parameter List 中:

ARMING_CHECK = 1(启用解锁检查)
FS_THR_ENABLE = 1(油门失控保护)
FS_THR_VALUE = 975(失控油门阈值)
RTL_ALT = 1500(返航高度,单位cm)
PILOT_SPEED_UP = 250(最大上升速度cm/s)

GPS相关:
GPS_TYPE = 1(自动检测)
COMPASS_USE = 1(使用罗盘)

2.4 自动调参(AutoTune)

ArduPilot内置自动PID调参:

1. 在空旷地点,风速<5m/s
2. 切换到 AltHold 模式
3. 解锁起飞,悬停在3~5m高度
4. 拨动 AutoTune 开关
5. 飞机会自动做一系列动作(约10~20分钟)
6. 完成后降落,保存参数

注意:AutoTune期间不要操控飞机!

三、校准流程

3.1 加速度计校准(Betaflight)

Setup页面 → Calibrate Accelerometer

按提示将飞机放置:
1. 水平放置(正面朝上)
2. 机头朝下
3. 机头朝上
4. 左侧朝下
5. 右侧朝下
6. 背面朝上

每个位置点击 "Calibrate Accelerometer"

3.2 ESC校准

方法1:Betaflight电机协议(DSHOT)
→ 使用DSHOT协议无需校准ESC!

方法2:PWM协议手动校准
1. 断开电池
2. 遥控器油门推到最高
3. 连接电池(ESC发出特殊音)
4. 油门拉到最低
5. ESC确认音,校准完成

3.3 罗盘校准(GPS模式)

在室外空旷地(远离金属/建筑):
1. 进入校准界面
2. 手持飞机,绕各轴旋转
3. 覆盖所有方向(想象画球面)
4. 等待校准完成提示

四、常见问题排查

问题可能原因解决方法
飞机起飞后翻转电机方向错误检查并修正电机旋转方向
飞机起飞后漂移加速度计未校准重新校准加速度计
遥控器无响应未对频/通道错误重新对频,检查通道映射
电机不转未解锁/ESC未校准检查解锁动作,校准ESC
飞机震动严重PID过高/桨不平衡降低D值,平衡螺旋桨
无法解锁安全检查未通过查看Betaflight警告信息
GPS无法定位室内/遮挡到室外空旷地等待定位

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