[FPV知识] 摇杆与Betaflight Rates - 以及如何抄大神们pid rates的作业

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本篇把遥控器摇杆精度与 Betaflight Rates 放在同一条控制链中理解:Gimbal 把手指位移转换成 RC Command,Rates 再把通道值映射成角速度 Setpoint。磨损、非线性或校准不良的 Gimbal 会让相同手部动作产生不一致指令;不适合自己的 Rates 则会让中心区太敏感、太迟钝或最大角速度不够。视频建议先获得可靠输入并确定个人 Rates,再谈 PID;他人的 Rates 只能作为起点,必须按自己的遥控器、飞行风格与 Betaflight Rate 模型验证。

先保留视频开头的重要更正

作者先纠正上一期陀螺仪分析中的单位错误:把 12 ms 错当成 0.012 ms,导致计算出的加速度放大了 1000 倍。虽然作者认为原先的异常判断不变,但任何引用该推导的人都应使用 12 ms,并把最终加速度缩小 1000 倍。

这个更正也说明调参需要区分“测量、单位、计算”和“主观手感”。一个结论即使看似合理,只要单位错了,数值证据就必须重算;Rates 与 Gimbal 问题同样应尽量用可重复的输入和日志核对。

Gimbal 精度会改变你实际发送的指令

作者把 X9 Lite 电子部分移到一台老 JR 遥控器后,最大的硬件变化是 Gimbal,却主观感到指令更精准、更有信心。新用的仍是老式电位器 Gimbal,而不是霍尔 Gimbal,因此体验差异不能简单归结为“霍尔一定更好”;机械品质、磨损、线性、装配和校准都可能影响结果。

电位器通过滑片分压把位置变成电压。如果电阻材料不均匀或长期磨损,同样物理位移在不同区段可能产生不同电压变化,RC Command 会时快时慢。模拟转数字本来就有误差,关键是误差是否足够小、连续且可重复。

Rates 是摇杆到角速度 Setpoint 的映射

在 Acro/手动角速度模式中,摇杆通道值不会直接成为电机输出,而是通过 Rates 公式转换成目标角速度。摇杆居中时 Setpoint 接近零;向端点移动时,曲线决定中心精细度、变化速度和最终最大角速度。

曲线通常不是简单直线,因为飞手希望中心附近容易做细小修正,同时在大杆量时仍能完成快速 Roll 或 Flip。Rates 因此直接塑造操控语言:中心斜率决定细腻感,曲线形状决定中段过渡,端点决定最大度每秒。

先找可控的 Rates,再调 PID

视频强调,熟悉一套 Rates 后突然更换,飞手可能连基本动作都难以复现。PID 可以不完美,但如果 Setpoint 本身不符合手部习惯,就很难判断跟踪问题来自控制器、Rates 还是 PID。因此顺序应是输入稳定、校准正确、Rates 可控,再评估 PID 跟踪。

作者展示 PIDHub 上其他飞手的设置,并举例说明不同风格最大角速度差异很大:花飞可能接近或超过 1000°/s,竞速示例则约 500°/s。数值只代表个人偏好和当时 Rate 模型,不能把“大神参数”当作答案。

区分技术、Rates 与 Gimbal 问题

先在遥控器与 Betaflight 接收机页观察通道:中心是否稳定、缓慢推杆是否连续、左右行程是否对称、端点是否一致。重新校准后,用同一台飞机和同一套 Rates 比较另一只已知良好的遥控器;如果只换遥控器就显著改善,应进一步检查原 Gimbal。

严格测量需要用高精度编码器记录真实摇杆位移,再与 RC Command 对比,普通用户通常没有这种设备。实用替代是交换遥控器做盲测,并记录日志中的 RC Command 与 Setpoint。若输入曲线本身跳变,先修硬件或校准,不要用 Rates 或 PID 掩盖。

操作步骤

  1. 应用上一期单位更正

    把 0.012 ms 更正为 12 ms,并将相关加速度结果缩小 1000 倍。

  2. 检查 Gimbal 输入连续性

    在接收机页缓慢移动摇杆,观察中心、端点、对称性和 RC Command 是否平滑重复。

  3. 理解电位器磨损的表现

    注意同样手部位移在不同区段是否产生不一致通道变化,不要只看端点校准成功。

  4. 确认 Rates 曲线和最大角速度

    查看中心斜率、中段过渡与端点度每秒,确保与自己的动作需求匹配。

  5. 把他人 Rates 当作起点

    确认 Betaflight Rate 模型与版本相同后试用,再小步调整为自己的飞行风格。

  6. 用另一只遥控器做对照

    保持飞机和 Rates 不变,只更换已知良好遥控器,判断精度问题是否跟随 Gimbal。

  7. 输入稳定后再进入 PID 调试

    先排除校准、Gimbal 与 Rates 问题,再用 Setpoint/Gyro 日志分析 PID 跟踪。

常见问题

霍尔 Gimbal 一定比电位器 Gimbal 精准吗?

不能仅按传感器类型下结论。视频中的老式电位器 Gimbal 反而带来更好主观精度,品质、磨损、机械结构和校准都很重要。

Rates 与 PID 有什么区别?

Rates 把摇杆输入变成角速度 Setpoint;PID 负责让实际角速度跟随 Setpoint。输入映射不合适时,很难正确评价 PID。

可以直接复制知名飞手的 Rates 吗?

可以作为试飞起点,但必须确认 Rate 模型和版本一致,再按自己的 Gimbal、手指习惯与用途调整。

为什么中心和端点需要不同灵敏度?

中心区需要细小修正,大杆量又要保留快速旋转能力,非线性 Rates 曲线用来兼顾两者。

如何判断是技术问题还是 Gimbal 问题?

没有单一判断法。先看 RC Command 连续性并重新校准,再保持飞机和 Rates 不变,用另一只已知良好遥控器做对照。

完整时间轴文字稿

文字稿按视频时间排列,便于快速定位讲解内容。文字稿语言:简体中文。

Hello 大家好,我是Quarank,欢迎回到我的频道。在正式开始今天的视频之前,我先发一个更正。我上期视频里面计算加速度的时候,把这个12毫秒当成了0.012毫秒来计算。所以最后计算出加速度值被放达了1000倍,所以大家自己计算的时候一定要注意不要反而跟我一样的错误。

最后的结论是不变的,因为我们知道我们5寸机的话,它的最大推动比一般的在10-15之间,所以到20也是不正常的,更何况是在那么短的时间内那么急速的变化。好,那这个问题讲完了,我们来聊一聊今天要来的话题是什么呢?就是有关是我最近更新状态的朋友知道我最近在做一件事情就是把我X9 Lite的这个遥控里面的电子设备搬运到一台这个老的JR控里面。

这个搬运过程呢稍微有点麻烦而且还在进行中这个我就不说了今天想说的是什么呢现在想说的是搬运完之后我在测试这个新控的时候发现了一个非常令我震惊的这个现象就是这个新控操控起来我感觉

我做的每一个指令都更加精准,更加灵敏。我飞的比较多的是Racing。在Racing的时候,很多情况下需要非常精准的操控,比如一些One的线,或者在拐一个作用Spiral的时候。在很多情况下,需要非常精准的操控。在用这个老控的时候,我发现一个什么问题呢?就是,我经常,要不是打多了,就是打少了。经常就是不是打多,就是打少了。

我就一直以为是我的技术还没到家,所以这些东西的操控还不到位,一会给多了一会给少了,经常就是飞起来非常非常没有信心,尤其是在飞一个比较远的门的时候,我要去很准的打到这个门的时候,经常感觉打不软,然后转弯的时候经常就是要么多了要么少了。

这个新控其实跟老虹没有任何变化,最大变化就是换上了这个新控里面的这个gimbo,都是10年前的老gimbo了,而且还是这种鸡鱼电阻的,都不是什么鸡鱼霍尔丑,传来,这种新的比较fancy的gimbo,这种老的gimbo,即便是这个老的gimbo,可能是质量比较好,我发现

我的歌唱指令就变得更加精准了,就是以前的那些很多的这种走不准的问题在这个新的gimo下都没有了,就各种动作都要精准很多,然后我就想为什么会这样呢?为什么这个老控的这个gimo跟这个新控的gimo之间差别会这么大呢?然后都说以下的一些猜想啊,就我猜想我这个老的gimo要么就是这个用太久了,它也是基于电足的。

用太久了之后,它是个电阻的滑片,因为我们知道我们在动这个摇杆的时候对不对,下面其实是一个滑动变阻器,当然是一个圆圈型的,不是我们初中老师教的那种直线型的滑动变阻器,是一种圆圈型的。

然后波动这个摇杆的时候,滑动面图器里面有一个波片在动,其实就是一个分压电路,让它检测电压的变化,来判断你的手指移动到哪儿了。但是我们知道,如果你滑动面图器,它的质量不是太好,尤其是里面的导电物质,密度不是很均匀的话,那就会出现一个什么情况?可能我动这一块的时候,

可能同样的距离在A段和B段他们产生的电压、电压差可能就不一样不一样那会出现一个什么情况就是我以为我走了这么多但是最后它发出指令里面其实并没有走那么多就要么多了有没有少了就比如说假设你可以这个飞机一个500的这个

最后发送到飞机那边可能就变成了这个450或者550对不对,相差非常大,我觉得这就是我老控的gamer说产生这个问题的原因,然后这个新控呢?

可能也不会百分之百准确对不对因为我们知道这个都是从模拟型号转到这个数字型号的不可能百分之百准确可能最后也是也会差一点但是它会差这个50这么多可能就是我给它一个500的指令它发挥的就是大概在495或者这个505之间浮动或者更小那这个浮动越小我们知道这个这个精度就更大就相当于

就跟我们用眼睛看屏幕一样对不对你看一个1080P的视频看一个这个420P的视频这个精度是不一样这就是我猜想为什么这个新的gimbal它比这个老的gimbal为什么在飞机飞机来这个操作精度感觉要非常要更加自信一些走走那些门和这个一些feature的时候要更加自信要更加准确一些

今天刚好说到这个遥控器了我们就来说一下更遥控器这个遥感非常非常紧密的一个 Betaflight 里面设置的就是 Rates这个 Rates 其实是非常非常重要的一个一个配置就是在你调 PID 之前你的 PID 可以不好但是你的 Rates 一定要适合你的个人飞行风格尤其是对于这个飞的比较多的已经飞一个 Rates 飞熟了之后你要是突然换到另一个 Rates 你可能这个

可能飞得飞不起,根本没有说调什么PID。所以在调PID之前, 首先要有一个能接触的就是Rates。那Rates究竟是什么呢?Rates其实就是我们之前一直在说这个摇杆,然后变成了这个setpoint的这个设定点。但其实这个摇杆是如何变成设定点的呢?中间最重要的一步就是把这个摇杆的这个通道信号转换成这个,啊,角速度。这可以假设你用的是这个手动模式飞,不是什么自吻模式。

就是你的摇杆波动之后产生的一个通道的值得变化,然后这个值得变化之后就被翻译成了一个角速度。怎么翻译成角速度呢?就是通过我们这个Rates。其实就是用一个比较简单的数学公式把你的这个通道值变成这个通道上的这个角速度。那具体它怎么变化呢?

比如说我们现在通道居重,居重那就是所有都是零,然后当你这个通道值限性变化的时候对不对,通道值限我们讲通道值限性变化,这个通道值翻译出来的角度就会根据这个曲线变化,大家可以看到一般来说都不是限性的,为什么不是限性的呢?这其实主要是为了让我们这个摇杆在中间的时候能让它有比较高的精度,但是在同时呢我们又不损失这个

能够运动的最大角度,因为特别是在 freestyle 的时候,你经常需要比较大角度的这种 flip 配合或者 roll 对不对,那这个 rates 那就很好的解决了这一点,这里我打开的一面是一个叫做 PID Hub 的网站,它上面有很多大声的这个 rates,就是如果你不确定你的 rates 是不是适合的,或者你想看看大声们他们的 rates 是什么,可以到这个网站上,

随便先找个大神的Race,先飞一飞,然后觉得有些不合适的,再在这个技术上调整,调整到你认为, 合适你自己的飞行风格位置。比如说我们可以看到,这个Johnny FPV,Johnny的他的Race到多少,969。也就是当这个摇杆打到底的时候,他969度的这个角度旋转。然后Mr. Steel的更高,1100,1166。

我一般飞Line Offset的时候我大概是1200左右然后飞Racing我大概是500多我用的是Aventurner就是Heads up FPV的Rates它是0.8、0.7左右跟Race Rates一样RC Rates 0.8、Super Rates 0.7不要Explore所以回到我们刚刚遥控的问题

在我这个老遥控里面发生了这些什么状况,就是假设我摇杆从中间线性的往左边拨,但其实其实因为这个滑动面队觉得这个可能摸索了也好或者或者或者本来质量流不好,它选择什么状况就是我虽然线性的在拨,但是这个这个点的它并不是线性的,它一会儿一定的快一些,一会儿一定的慢一些,一会儿一定的快一些,一会儿一定的慢一些。所以你压根就不知道我发送这个指点的时候,飞机会以何种方式来反应。

而且由于它这种反应非常非常地微小所以你根本无法知道到底是你的技术的问题还是说这个飞机的问题还是说中间的哪一环的问题大家可能会想问那我怎么知道我是我技术不行还是我是GIMO不行呢这个还真没有什么好的方法除了你真的试一下不同的控制的GIMO真的要分析需要比较精确的

真的要分析也可以,你需要一个非常非常精确的测量你这个经过移动的这个这个仪器,然后再把这个再把这个测量结果跟你的这个RC命令,RC指令的结果相比较,看它们之间的这个之间的误差有多少,但是这么一台仪器相信也不是那么容易做,需要一些这个比较精确的这种encoder什么的。

唯一可行的办法就是试一下朋友的空或者什么的看一看是不是精度有所不同如果发现这个换一个空精度会有大大的提高那你就要小心是不是你的这个gimbal已经老化了或者怎么的尤其是这种比较便宜的gimbal像我用的这个X9 LiteOK那今天的视频就跟大家闹这么多还请大家一键三连我们下期视频再见