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Configurações de PID do Gimbal da reCamera

O que é PID?​

PID significa controle Proporcional–Integral–Derivativo. É um mecanismo de realimentação usado para controlar com precisão o movimento do motor com base em ângulos e velocidade de destino. Cada componente desempenha um papel específico:

  • P (Proporcional):

    Determina com que intensidade o motor reage ao erro atual (diferença entre o valor desejado e o valor real).

  • I (Integral):

    Ajuda a eliminar o erro residual em regime permanente, acumulando erros passados ao longo do tempo.

  • D (Derivativo):

    Prevê o erro futuro com base na taxa de variação, sendo usado para amortecer a resposta e reduzir o overshoot.

    ⚠️ Aviso: Modificar as configurações de PID de forma incorreta pode resultar em esforço excessivo do motor ou acúmulo de calor, o que pode danificar o motor ao longo do tempo. Proceda com cautela ao ajustar os valores de PID.

Ajustar o PID com Node-RED​

O dashboard padrão permite ajustar os parâmetros de PID para cada motor usando as caixas de entrada de texto. Após inserir os valores, clique em Save PID Settings para aplicar as alterações.

Eixo de Yaw:

  • PID de ângulo

    kp = 50 ki = 0 kd = 0

  • PID de velocidade

    kp = 260 ki = 20 kd = 0

Eixo de Pitch:

  • PID de ângulo

    kp = 50 ki = 0 kd = 0

  • PID de velocidade

    kp = 100 ki = 20 kd = 0

Se você excluir ou modificar o fluxo e quiser restaurá-lo, pode usar o seguinte json.

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msg.topic.match(/(yaw|pitch)(Angle|Speed)(Kp|Ki|Kd)/i);\nif (topicParts) {\n    const [_, type, mode, param] = topicParts; // 解构匹配结果\n    const key = ${type.toLowerCase()}${mode}; // 例如 \"yawAngle\"\n\n    // 动态更新对应的 PID 参数（如果输入为空，则设置为 '^'）\n    if (context.global.pidParams[key]) {\n        const value = msg.payload.trim(); // 去除前后空格\n        context.global.pidParams[key][param] = (value === \"\") ? \"^\" : parseFloat(value);\n    }\n}\n\n// 生成配置行（处理可能的 '^' 符号）\nconst { yawAngle, yawSpeed, pitchAngle, pitchSpeed } = context.global.pidParams;\n\n// 辅助函数：将值转换为字符串（如果是 '^' 则直接使用，否则转为数字）\nconst formatValue = (val) =\u003E (val === \"^\") ? \"^\" : val;\n\nconst yawAnglePIDLine = 1 0A ${formatValue(yawAngle.Kp)} ${formatValue(yawAngle.Ki)} ${formatValue(yawAngle.Kd)};\nconst yawSpeedPIDLine = 1 0B ${formatValue(yawSpeed.Kp)} ${formatValue(yawSpeed.Ki)} ${formatValue(yawSpeed.Kd)};\nconst pitchAnglePIDLine = 2 0A ${formatValue(pitchAngle.Kp)} ${formatValue(pitchAngle.Ki)} ${formatValue(pitchAngle.Kd)};\nconst pitchSpeedPIDLine = 2 0B ${formatValue(pitchSpeed.Kp)} ${formatValue(pitchSpeed.Ki)} ${formatValue(pitchSpeed.Kd)};\n\n// 合并为多行字符串\nmsg.payload = [\n    yawAnglePIDLine,\n    yawSpeedPIDLine,\n    pitchAnglePIDLine,\n    pitchSpeedPIDLine\n].join(\"\\n\");\n\nreturn msg;","outputs":1,"timeout":"","noerr":0,"initialize":"","finalize":"","libs":[],"x":500,"y":340,"wires":[[]]},{"id":"a1b2c3d4.5678e9","type":"file","z":"cc4fa65c792db7e2","name":"Save PID Config","filename":"/home/recamera/.gimbal_pid","filenameType":"str","appendNewline":true,"createDir":true,"overwriteFile":"true","encoding":"utf8","x":1080,"y":420,"wires":[[]]},{"id":"e51b9162051b9a96","type":"function","z":"cc4fa65c792db7e2","name":"Send PID Config","func":"// 生成配置行\nconst { yawAngle, yawSpeed, pitchAngle, pitchSpeed } = context.global.pidParams;\n// 生成四行配置\nconst yawAnglePIDLine = 1 0A ${yawAngle.Kp} ${yawAngle.Ki} ${yawAngle.Kd};\nconst yawSpeedPIDLine = 1 0B ${yawSpeed.Kp} ${yawSpeed.Ki} ${yawSpeed.Kd};\nconst pitchAnglePIDLine = 2 0A ${pitchAngle.Kp} ${pitchAngle.Ki} ${pitchAngle.Kd};\nconst pitchSpeedPIDLine = 2 0B ${pitchSpeed.Kp} ${pitchSpeed.Ki} ${pitchSpeed.Kd};\n\n// 合并为多行字符串\nmsg.payload = [\n    yawAnglePIDLine,\n    yawSpeedPIDLine,\n    pitchAnglePIDLine,\n    pitchSpeedPIDLine\n].join(\"\\n\"); // 用换行符连接\n\nreturn msg;","outputs":1,"timeout":0,"noerr":0,"initialize":"","finalize":"","libs":[],"x":830,"y":420,"wires":[["a1b2c3d4.5678e9"]]},{"id":"63a60476f1f25797","type":"ui-text","z":"cc4fa65c792db7e2","group":"eb68b89500627338","order":1,"width":0,"height":0,"name":"Yaw Angle Recommend PID","label":"Angle PID Recommended: Kp = 50; Ki = 0; Kd = 0","format":"{{msg.payload}}","layout":"row-spread","style":false,"font":"","fontSize":16,"color":"#717171","wrapText":false,"className":"","x":200,"y":40,"wires":[]},{"id":"6e6a453706f099be","type":"ui-text","z":"cc4fa65c792db7e2","group":"eb68b89500627338","order":5,"width":0,"height":0,"name":"Yaw 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Quando Ajustar o PID​

Se as peças impressas em 3D do seu gimbal estiverem apresentando aumento de atrito, os motores podem ter dificuldade para se mover como esperado. Nesses casos, você pode melhorar o desempenho do motor:

  • Aumentando os valores de P e I na seção de PID de Velocidade para aplicar uma correção mais forte.

  • Normalmente, o valor de D é mantido em 0 e não precisa ser ajustado, a menos que você esteja lidando com problemas de overshoot ou oscilação.

Linha de Comando: Ajustando o PID via Terminal​

Além da interface do painel, você também pode ajustar ou obter as configurações de PID usando comandos no terminal.

Obtendo as Configurações Atuais de PID​

Para verificar os valores atuais de PID de um motor e modo de controle específicos, use o seguinte comando:

gimbal pid <id> <a|s>

<id>: ID do motor

1 = Eixo de Yaw

2 = Eixo de Pitch

<a|s>: Tipo de controle

a = PID de Ângulo

s = PID de Velocidade

Exemplo:

gimbal pid 1 a

Este comando obtém as configurações de PID de ângulo para o eixo de yaw.

Definindo Valores de PID​

Para atualizar os parâmetros do PID, use:

gimbal pid <id> <a|s> <Kp> [Ki] [Kd]

&lt;Kp&gt; é obrigatório. [Ki] e [Kd] são opcionais.

Se você quiser manter o valor atual de Ki ou Kd, use ^ como um placeholder.

Faixa para cada parâmetro: 0–2000

Exemplos:

gimbal pid 1 a 100 0 0

Define o PID de ângulo do eixo de yaw para: Kp = 100, Ki = 0, Kd = 0

gimbal pid 2 s 100 ^ ^

Define o PID de velocidade do eixo de pitch para: Kp = 100, mantendo os valores existentes de Ki e Kd inalterados.

Caminho do arquivo de parâmetros​

As configurações de PID são armazenadas em:

/home/recamera/.gimbal_pid

Tenha cautela ao atualizar valores de PID via terminal. Configurações incorretas podem levar à instabilidade ou a possíveis danos ao hardware.

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