La carte de contrôle (ou contrôleur ou FC)

La carte de contrôle est en quelque sorte le chef d'orchestre du drone. C'est elle qui va recevoir les ordres de la télécommande et calculer les informations à envoyer aux moteurs. Équipée de gyroscopes et d'accéléromètres, elle surveille en continu la position du drone. Dans le cas de configurations plus complexes, elle peut aussi gérer d'autres périphériques (GPS, télémétrie, barres de LED, etc ...)

Un processeur (F2, F3, F4, etc...) organise tout ce petit monde... de plus en plus complexe!


Carte de vol FORTINI F4
Carte de vol FORTINI F4

Pourquoi la carte de contrôle est indispensable?

Aussi performant soit il, notre cerveau serait incapable d'envoyer 4 ordres différents simultanément aux 4 moteurs. La carte de contrôle utilise des asservissements de position sur 3 axes qui vont permettre au drone d'être stable et de répondre aux commandes souhaitées. En fait, sur un drone, on ne commande pas une vitesse ou une direction, on commande une position. Et c'est cette position qui va déterminer la trajectoire de votre drone.

Les Mems: de la mécanique à l'échelle du nano.

Pour déterminer la position, l'accélération du drone, votre carte de contrôle utilise des accéléromètres et des gyroscopes. Ces éléments sont fabriqués avec des engrenages microscopiques appelés Mems. C'est le même genre de matériel qui est utilisé dans les smartphones et les télécommandes des consoles Nintendo (Wiimote, joycon). Ces bijoux de technologie, en se démocratisant sont devenus très abordable. Le prix d'une carte de contrôle de drone commence autour des 30€ (voire moins!)

Mécanique au nanomètre
Mécanique au nanomètre

Sur cette photo, la bestiole mesure 1mm
Sur cette photo, la bestiole mesure 1mm

La régulation PID


La carte de contrôle utilise 3 systèmes de régulation correspondant aux 3 axes de déplacement du drone. Ce sont des régulateurs PID (Proportionnel Integral Dérivé). Chaque valeur P,I,D est réglable sur la carte de contrôle. Cela fait donc en tout 9 valeurs à régler sur votre drone, valeurs qui vont être déterminantes pour le bon fonctionnement du drone.


Réglage des PID sur betaflight
Réglage des PID sur betaflight

Et là, ça se complique un peu. Parce que si on commence à rentrer sans les détails de la régulation PID, on peut se perdre dans la résolution d'équations différentielles  du dixième degré. Et dans le cas du drone, ce sont 3 boucles de régulation imbriquées, un truc de fou.

Mais nous, tout ce qu'on veut, c'est voler...


Ce qu'il faut retenir de la régulation PID:

Ça fait mal à la tête

Pas la peine de se lancer dans les calculs

Quelques notions théoriques permettent de régler son drone correctement


AVANT DE TOUCHER AUX RÉGLAGES:

Avant de tout dérégler, il est bon de savoir quelques trucs.

Tout d'abord, il faut savoir que lorsque vous achetez une carte de contrôle, les PID ont une valeur par défaut, ce qu'on appelle les PID stock. Ces valeurs permettent au minimum de faire voler sa machine de manière relativement satisfaisante.

Il est même probable que ces valeurs vous conviennent tout à fait, au moins pour débuter, donc surtout, ne touchez à rien! Ou si vous touchez pour voir, allez y doucement, en modifiant les valeurs de quelques points, une valeur à la fois. Avant toute modification prenez en photo le dernier réglage qui fonctionne bien, ça vous permettra de revenir en arrière quand vous aurez tout fracassé.

Quand modifier les réglages PID

Quand touche-t-on aux réglages? Quand votre drone ne vole pas bien. Les symptômes, docteur?

Un drone qui vibre, qui tremble lors des accélérations ou des décélérations, un drone difficilement contrôlable où vous avez l'impression de lutter constamment avec votre machine parce qu'elle part "en dérapage". Il est très intéressant de revoir les vidéos des vols caméra embarquée. Si il y a de petites vibrations par moment, ou si le drone oscille parfois, vous le verrez mieux sur la vidéo. Vous pouvez aussi avoir un drone très mou ou au contraire trop réactif. La aussi, de petits ajustements s'imposent.

 

Un drone bien réglé est un drone "locké" comme disent les spécialistes. Ce drone va où vous le voulez, a des trajectoires parfaites, il est sur des rails. Il faut donc avoir une expérience de plusieurs vols avec sa machine pour se rendre compte des défauts de réglage.

Quand on débute, on est déjà content de voler! Donc si vous débutez, contentez vous des PID stock (sauf si la machine est incontrôlable mais c'est rare). Avec l'habitude, vous saurez tirer le meilleur de votre drone, et vous pourrez voir le résultat de vos modifications PID.

Mon drone à la tremblote, est trop mou... C'est quoi le remède?

J'en sais rien!

Régler ses PID demande beaucoup de temps et d'expérience. Je n'ai ni l'un ni l'autre, j'en suis encore à l'approche très pifométrique. Cependant, je me suis aidé de tutos et de vidéos sur Youtube. Certains ont fait un super boulot et sont des spécialistes en la matière, autant aller vers eux! Et ça m'évitera de faire un pseudo tuto pompé chez les autres...

Une sélection de sites ou de vidéos à voir pour avoir une approche du réglage des PID:

https://www.youtube.com/watch?v=ZAN1zBjHQvA

Apprendre par l'expérience: la méthode de Damien Gans

 

https://www.helicomicro.com/2018/01/20/dom-fpv-comprendre-les-pid-regler-les-pid/

Un tuto récupéré sur le site incontournable Helicomicro.com

 

https://www.youtube.com/watch?v=27lMKi2inpk

En anglais en 4 parties, mais l'approche est intéressante et complète.

 

https://www.fpv-passion.fr/pid-explications-lexemple-remy/

Une vidéo à voir sur l'excellent site FPV Passion

 

Voilà, après avoir visionné tout ça, on comprend un peu mieux de quoi on parle et on peut remédier à certains défauts de réglage. Bon courage!