Un mode horizon de compétition, par Adrien

Voici un article d’Adrien. Je vous le présenterai officiellement plus tard. Il vous a préparé cet excellent article sur les modes stabilisés et surtout semi stabilisés :

Depuis que la scène internationale s’est développée et que l’on passe notre temps libre à s’extasier sur les exploits vidéos ( énervants… ) des stars de l’acro ou du FPV Racing, je n’entends qu’une seule chose sur les terrains : «  Maintenant que je suis passé en acro mon quad est précis,  » ou encore «  le mode stabilisé limite beaucoup la puissance de la machine « .

une croyance populaire

D’un coté, je ne peux pas donner tort aux personnes qui affirment que l’acro vous laisse maître total des mouvements du quad. Il vous permet de faire des figures impossibles à passer autrement car l’inclinaison de votre quad est bloquée à 55° par le mode level.

Mais d’un autre coté, je pense que le mode level / horizon est mal aimé car il est mal compris et mal configuré.

Rappel pour les nouveaux  : les modes Horizon ( Naze 32, cleanflight ) et Rattitude ( CC3D, open pilot ) sont des modes  » Semi-stabilisés « . C’est à dire que contrairement aux modes Angle et Attitude qui empêchent le quad de se retourner et le stabilisent en permanence, Horizon et Rattitude désactivent la stabilisation passé 55 degrés d’inclinaison ( par défaut ) . Une fois revenu dans la tranche des 55 degrés et moins, la stab est réactivée. Ces modes permettent donc de faire des flips en toute sécurité.

Explications

Je m’explique : pour la majorité des piotes, il oblige à maintenir les manches en permanence et donne la sensation de lutter contre la machine.
Pour moi, la réflexion est toute autre, le mode level comme horizon me permet de prédire exactement la position de mon quad par rapport à mes manches. Lorsque je fais un parcours de course, je l’apprends peu à peu. Je mémorise chaque trajectoire par rapport à mes manches. Ainsi, les tours qui s’accumulent engendrent un automatisme, comme sur un circuit automobile. Les points de freinages et les tours de volants viennent naturellement.
De même, je suis forcé de constater que sur les nombreux quads que je croise sur les terrains les modes level/horizon sont mal réglés.

facile à régler

Pourtant rien de plus simple : afin d’effectuer un réglage correct, passez d’abord en level ( on verra l’horizon plus tard ). Pour ce réglage, les PID de votre quad doivent évidement être déjà bons et les PID d’origine de cleanflight / betaflight correspondent la plupart du temps à un quad normal ( j’entends par là non sur-motorisé ).


La croyance populaire qui veut qu’un quad accro ne vole pas bien en level est fausse : Je le répète : le level / horizon n’est qu’un outil qui coordonne la position de vos manches avec la position réelle du quad, rien de plus.

Pour commencer faites attention a vos expos, j’ai souvent vu des gens voler avec une expo de 65 sur la carte et un 15 ou 20 sur la radio. Je suis partisan d’utiliser un seul type d’expo: soit sur la carte, soit sur la radio ( cette dernière est plus facile à régler et à changer en cours de vol).

fpv-micro-quad-cleanflight-receiver-tab-settings
Plus facile à modifier sur la radio. dans ce cas, ne rien toucher sur cleanflight.


Un level de 3.5 – 4 est normalement mou, commencez en conservant ce réglage. Puis augmentez le 
jusqu’à ce que le quad réponde bien à vos manches. Un peu comme une voiture. Surtout n’allez pas trop haut dans les valeurs car le quad réagira comme si il avait trop de gain P sur ses PID (voir plus bas ). 

level
Ici, le level est de 5.


Une fois réglé, on peux passer a l’affinage des autres 
paramètres.

Le P ( roll & pitch )

-Pas assez de P vous donnera un quad qui a tendance a se casser la figure en bout de manches ( il plonge vers l’avant comme s’il allait se renverser ).

-Trop de P et votre quad se met à vibrer très rapidement.

Pour ce réglage, je préfère réduire mes P jusqu’à ce que le quad commence à se casser la figure, ensuite j’augmente doucement les valeurs afin que cela « tienne » bien en virage. Trop de P est difficile à ressentir avec un capteur de camera CCD. En CMOS vous serez flou, c’est pour cela que je préfère le régler avec ce capteur. j’ajoute que du fait que les quad n’ont pas une répartition des masse équivalente, il est assez commun d’avoir 0.2 a 0.4 de plus sur le Pitch.

D

LE D (roll & pitch) : plus facile à régler, sur la plupart des quads, il sera insuffisant, pour s’en rendre compte la procédure est facile:
Le manque de D provoque des oscillations large qui s’amplifie sur la montée ou la descente du quad.
Mettez les gaz et montez ( à fond ) comme le D est réglé bas d’origine normalement rien ne se passe vous montez droit et stable , maintenant reduisez les gaz pour descendre, si le D est trop bas vous allez ressentir une oscillation qui s’amplifie pendant la descente ( parfois même jusqu’à vous faire perdre le contrôle ) : si c’est le cas, montez le D ! par pas de 0.2.

I

Le I : lui est plus délicat à ressentir, il va permettre de réduire l’overshoot lors des ordres rapides , lors d’un virage rapide, le quad sursaute lorsqu’il arrive a la position voulue. si c’est le cas augmentez le. sur les dernière version de CF ou BF, le I ne se règle quasiment pas.

 

Le Throttle Mid

Allez on y est presque : Le throttle Mid.
Paramètre souvent ignoré et c’est dommage car il permet pour les quad sur motorisé de bénéficier correctement du throttle expo.
Le throttle expo est, comme son nom l’indique , un exponentiel des gaz, qui permet d’être plus précis autour du 50% des gaz ( la position que vous utilisez normalement le plus).
Or dans le cas de quad sur-motorisé le hover se fait souvent a 30%-35% des gaz, et dans ce cas la l’expo lui est toujours réglé pour augmenter la précision autour de 50%. cela donne des quad qui ont du mal a atterrir ;). La commande Throttle mid vous permet de regler donc le 50% de manche = hovering et donc une expo correctement axée sur votre accélération.
Au début vous allez avoir l’impression que le quad a moins de patate, car en effet la courbe sera plus lisse sur les début de manche, mais ne vous y trompez pas, le reste de l’accélération se retrouve après. Vous allez juste avoir plus de précision dans la gestion de vos gaz.

fpv-micro-quad-cleanflight-receiver-tab-settings

TPA

Qu’est ce que le Throttle Pid Attenuation ? Résultats Google Recherche d'images correspondant à httpwww.rcgroupts

Sachez que si vous volez sous Luxfloat par exemple, le TPA n’est pas pris en compte. Il l’est sous Multiwii rewrite. Luxfloat et Rewrite sont des banques de PIDs. Des profils, si vous préférez. Il est possible d’affecter des profils de PID à un inter.

Les PID ne sont pas des réglages figés. Selon votre niveau de gaz les vibrations sont plus ou moins fortes. Or, les vibrations sont néfastes. Et à fond de manche, elles augmentent. C’est là qu’intervient le TPA. Il module les PID en leur appliquant un ratio inversement proportionnel aux valeurs des PID. Il faut donc régler 2 choses : le moment où interviennent les TPA et dans quelle mesure ils jouent sur les PID..

tpa
Effets des TPA sur le ratio des PID

Ça y est on est sur la fin !

Reste a régler ce fameux  TPA qui est souvent ignoré alors qu’il peut rendre des services honorables.
Nous l’avons vu, les vibrations sont les ennemis du mode level. Surtout les basses car les hautes sont déjà filtrées. Les basses vibrations saturent les accéléromètres. Or, ils permettent au quad de savoir où il est par rapport a l’horizon. Un acceléro saturé, c’est un quad qui ne se stabilise ni en sortie de virage, ni lors des grosses accélérations ( lorsque vous relâchez les manches, il ne revient pas immédiatement à plat ).
S’il ne tient pas l’assiette lors d’un pilotage calme,  réduisez vos P ou votre level, car ils génèrent eux mêmes des vibrations qui saturent la carte de vol.
Si vous entendez vibrer le multi ou si vous le voyez via la camera ( l’image devient floue) lors des grosses remises de gaz, il faut régler le TPA. La saturation apparaît de façon évidente lorsque vous avez une barre d’horizon artificielle ( AHI ), via votre OSD. L’AHI étant généré par votre carte de vol.

Deux  paramètres à régler :

  1. Le TPA breakpoint, vous permet de régler le niveau de gaz auquel il va se déclencher.
    Si lors de votre réglage de la course des gaz vous quittez le sol à 50% laissez 1500, si vous étiez sur-motorisé ( + de 2:1), baissez le vers 1400-1420.
  2. Le TPA, vous permet de dire de quel pourcentage les gains vont se réduire jusqu’à 100%.
    Une bonne valeur de base est 25% ( 0.25) augmentez jusqu’à ce que les vibrations disparaissent et que le quad se stabilise bien, même en manœuvres rapides.
conclusion :

Un bon réglage vous permettra, dans une certaine mesure, de mieux appréhendé un circuit. Vous me répondrez qu’on peut mémoriser un circuit en mode acro aussi. Mais je pense que le mode horizon peut réellement apporter de bons résultats. S’il est bien réglé, évidemment.

Reste à savoir si on peut envisager une course officielle en mode stabilisé. Le règlement l’autorise t’il ?

23 commentaires Ajoutez les votres
  1. il est vrai que pour monsieur tout le monde ,ce mode de vol est rassurant ,mais pour l’avoir pratiqué a mes tout debut pendant six mois au moins.Meme bien réglé il reste un frein a l’evolution personnelle du pilote.Quelle liberation apres les premiers vols en mode angle .beaucoup de pilotes que je connais en on fait l’experience et ceux qui sont passés directement en angle on gagnés du temps comme TOMZ.

  2. Au-delà du règlement, je pense que le mode horizon limite l’évolution d’un pilote et surtout en course. C’est en fait le but du mode horizon : limiter l’angle. Et pour moi dès l’instant où on introduit une limitation du pilotage, je ne peux pas concevoir qu’un pilote en mode horizon puisse devenir un top pilote.

    Il pourra se faire plaisir et sans doute tourner vite sur un circuit mais les angles limites le rattraperont tôt ou tard 🙂

  3. Selon le règlement FFAM : L’utilisation d’un système de manœuvre préprogrammé est interdite. Tout système de positionnement et/ou de correction de trajectoire automatique en longitude, latitude et altitude est interdit.

    Donc le mode Angle ou Horizon est bien autorisé.

  4. Merci pour les explications.
    Néanmoins pour rendre les choses plus claires, il serait bon de mieux distinguer les mots angle/level/horizon.
    Dans cleanflight, angle et horizon sont des modes de vol et level un paramètre des algorithmes des ces modes de vol.
    Les trois sont parfois mélangés et échangés dans le texte…
    Je n’ai toujours pas compris cette phrase :
     » passez d’abord en level ( on verra l’horizon plus tard) »

    1. En fait l’horizon n’est qu’un LEVEL avec debrayage en rate a X% des manches.
      Du coup pour les reglages aucun besoin de passer en mode horizon tout de suite, il faut juste recopier les valeur du level sur l’horizon une fois le tout reglé

      1. Bonjour.
        Je pense que par ‘LEVEL’ tu voulais dire ‘ANGLE’.
        Les modes de vol de base sont Acro/Horizon/Angle.
        LEVEL est le nom de la ligne dans cleanflight configurator pour régler les modes ANGLE/HORIZON/%basculement entre horizon et acro, il me srmble.

  5. Ah cool merci Fred. J’aime bien ce genre d’approche.
    Quand j’aurai mon câble OTG j’essaierai pour régler ce problème d’altitude en virage avec ton article.

    1. D’une maniere generale, ces reglages sont beaucoup plus facile avec les derniere version de betaflight, ou les PID d’origine fonctionnent avec tout les setup ( 2 – 3 modif a faire mais rien de dingue )
      Je conseil d’ailleur a tout les possesseurs de carte en cpu F1 de se mettre en MW rewrite, car n’ayant pas de copro comme sur les F3, les calculs a virgules flotante ( LuxFloat) ne sont pas a notre avantage.

      1. Quand j’ai finit mon montage j’ai commencer avec Cleanflight et c’était atroce comme réglage xD Ensuite j’ai entendu que BetaFlight 2.3.5 arrangerait mon problème… Bah nan, c’était un peu mieux…..mais non (rewit et luxfloat)
        Quelqu’un ma conseiller de repasser en Betaflight 2.1.6, ce que j’ai fait et un Luxfloat enfin j’ai un quad qui vole normalement, hormis quand je fait YAW + ROLL l’altitude descend…

        Faudrait peut être que je tente les RC?

  6. hello, pareil : j’ai fait le trajet ANGLE (avec modif de l’angle maxi, ce qui peut être plus intéressant que le HORIZON qui risque de déclencher un tonneau ou un flip en pleine course !) vers Horizon (très peu) puis ACCRO.
    je vais plus vite en ACCRO. et tout de suite, pas après une zone d’habitude et avec 1 heure max de simulateur pour comprendre les mécanismes de vol. je pense très fort que la machine est plus puissante parce qu’elle ne se « bat » pas avec la stabilisation. une grosse machine qui doit incliner beaucoup pour voler vite finit par tourner presque avec le pitch et le roll et très peu de yaw. en mode stabilisé c’est impossible techniquement de donner un coup de stick vers « l’arrière » sur le pitch pour tourner.
    sinon pour ce qui est de la FFAM et FAI, les modes stabilisés sans GPS, baromètres sont autorisés en course bien sûr.

    1. il y a aussi les 10 % reserves à a stab en mode angle ou horizon. La machine doit conserver un peu de puissance pour stabiliser lorsqu on est à fond dans ces modes. en acro ce n est pas necessaire

      1. Je suis dsl mais je suis pas d’accord, en accro, le quad est toujours stabilisé mais autour d’une commande d’angle donc il lui faut toujours de la marge en gaz pour stabiliser.
        De plus c’est pas très mathématiques cette explication des PID, par exemple le I c’est l’erreur statistique. C’est à dire par exemple, si on donne une commande de yaw au quad sans vent et que le I est trop faible, le quad va continuer à dériver lentement autour de l’axe z après d’avoir arrêté de bouger les commandes.

        Bref il y a énormément de théorie sur les PID. Je vois malheureusement pas beaucoup d’explications clair et surtout juste, elles sont bien souvent basées sur le feeling du pilote (qui n’a pas forcément tort) mais ça n’aide pas les gens à vraiment comprendre se qui se passe derrière.

      2. Idem Fred, l’across comme le level se gardent exactement là même réserve sous le pied .
        Par contre Jean-Claude , le but de l’article n’est pas d’expliquer ce qu’est un pid (c’est déjà expliqué dans 200 article dont celui de Wikipedia ) mais plutôt le réglage via un ressenti qui sera plus utile au pilote

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