Chirp オートチューンで Betaflight の PID 調整

主な機能

• 周波数応答

  各軸のセットポイントからジャイロまでの閉ループ応答。コヒーレンスを使って品質の低いデータを除外します。

• 安定余裕

  位相余裕、クロスオーバー周波数、ループ遅延に加え、不安定なチューニングを示すピーク感度を表示します。

• ステップ応答

  最初の 100 ms の推定ステップ応答で、オーバーシュートと立ち上がり時間を確認できます。

• スライダーの推奨値

  推奨される簡易チューニングスライダーの値と、目標を完全に満たせない場合はその理由を表示します。

• 接続時に適用

  Betaflight のボードを接続していれば、推奨スライダーを直接書き込めます。

Chirp チューニングの仕組み

Chirp テストでは、ファームウェアが 1 軸ずつ、周波数がゆっくり上がっていくサイン波を注入します。デバッグモードを CHIRP にしてログを取ると、スイープとクアッドの応答が記録されます。そこから伝達関数を求めると、各周波数でジャイロが指令に対してどれだけ遅れ、どれだけオーバーシュートするかがわかります。

良いチューニングは、安定を保てるだけの位相余裕を残しつつ、キビキビとした操縦感が得られる高さの周波数でクロスオーバーします。FlySpark は位相余裕の目標に合わせてループを整え、ピーク感度を 2 以下に抑えたうえで、結果を簡易スライダーの値に変換します。この数値はあくまで出発点です。必ずテスト飛行を行い、モーターの温度を確認し、ブラックボックス解析で検証してください。

テスト飛行の前に

Betaflight のビルドに chirp 機能が含まれ、CHIRP フライトモードをスイッチに割り当て、デバッグモードを CHIRP に設定しておく必要があります。高いレートでログを取り、風の穏やかな日に飛ばし、一定の高さでホバリングしてからスイープを開始します。状態が良くフィルターが適切なクアッドほど、きれいな結果が得られます。まずノイズや機械的な問題を解消しておきましょう。穏やかな日を選ぶにはドローン天気予報が役立ちます。

ほかのチューニング方法

多くのパイロットは、Betaflight の簡易スライダーと、PIDtoolbox や Plasmatree PID-Analyzer といったブラックボックスのステップ応答ツールを使ってチューニングしています。これらは通常の飛行からステップ応答を推定します。Chirp スイープはループそのものをよりクリーンに測定できるため、ガイド付きの提案に向いています。どちらの方法も、最後は実際に飛ばして確かめたスライダー値に行き着きます。

Chirp ログで Betaflight の PID を調整する方法

1. Chirp を設定. chirp 対応の Betaflight ビルドで、CHIRP モードをスイッチに割り当て、デバッグモードを CHIRP にします。
2. テスト飛行. 風の穏やかな場所でホバリングし、ログを取りながら各軸でスイープを実行します。
3. ログを開く. FlySpark で Chirp オートチューンを開き、ブラックボックスログを選びます。
4. 適用してテスト. 余裕値と推奨スライダーを確認して適用し、慎重にテスト飛行します。

よくある質問

Betaflight にオートチューンはありますか？

最近の Betaflight ビルドでは chirp スイープを実行してログに残せます。FlySpark はそのログを解析してスライダー値を提案しますが、適用するかどうかはあなたが決めます。

Chirp テストは安全ですか？

スイープ中はクアッドがはっきりと揺れます。開けた場所で安全な高度を保ち、すでに安定して飛ぶクアッドでのみ行ってください。

フライトコントローラーの接続は必要ですか？

いいえ。ログだけで解析できます。Betaflight のボードを接続すれば、提案を適用できます。

INAV や ArduPilot も調整できますか？

いいえ。このツールは Betaflight の chirp ログ専用です。ArduPilot には独自の飛行中 AutoTune があります。

ログがなくても試せますか？

はい。Chirp オートチューンを開いてサンプルの chirp 飛行を選べば、シミュレーションデータで解析の全体を確認できます。

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