クワッドコプターの出力-検出-計算-出力の更新ループは、どの周波数で安定した状態を維持する必要がありますか？

600 mm（2フィート）のモーターとモーターのクワッドコプターを使用する場合、出力-検出-計算-出力の更新ループはどの周波数で安定した状態を維持する必要がありますか？

私は、およそ2ポンド（0.9 kg）の総離陸重量を見積もっています。これは、主にモーターとバッテリーであると予想しています。

Rocketmagnetが示唆するように、「必要」な周波数は多くのことに依存します。ローターの応答性が高いほど、モーターコマンドのランダムなスパイクに対するクラフトの感度が高くなります。これらのランダムなスパイクは、物理的な欠陥に起因するノイズの多いセンサーの読み取りが原因である可能性があります。つまり、コントローラーゲインを下げる必要があり、クワッドローターが不安定になる可能性があります。その他の要因には、クワッドローターの回転慣性、プロペラのブレードピッチ、重心の位置、モーター間の距離などがあります。

ATmega1280で動作する2 kgのトリコプターのフライトコントローラーをゼロからプログラムしましたが、次の場所にあります。

• 50 Hz：空中にとどまりますが、制御するのはほとんど不可能です。
• 100 Hz：少なくともすぐに片側に傾くのを避けます。
• 200 Hz：ホバースロットルで屋内で緩めることができ、1か所にほぼ留まります。

興味深いのは、制御周波数が高いほど、ローターの慣性が物理的なダンパーになり、IMUノイズを無効にし、飛行の安定性を向上させるのに役立つことです。

しかし、私が持っていた場合個人的な経験に基づいて、屋内ナビゲーションに適した、そのサイズのクワッドローターの最小飛行コントローラ更新頻度のためのハード番号を与えること...

80 Hzと言います。

オープンソースプロジェクトで見られるように、50-200Hzはかなり普通です。ほとんどの場合、モーターの慣性とESCとの通信が制限要因であることを考慮する必要があります。

正確な数値を得るには、数学モデルを作成して分析する必要があります。システムのモデルを取得するには、2つのオプションがあります。

1）自由体図を介してクアッドコプターの数学的表現を思いつきます。

2）制御システムなしでクワッドコプターをテストするためのギグを構築し、同定理論を使用してモデルを見つけます。

次に、モデルを線形化する必要があります。クアッドコプターは本質的に非線形です。システムのボード線図を作成します。必要な周波数は、システムの最高周波数の約2倍です。

これはそれを行う「プロ」の方法です。このすべてをやりたくない場合は、user65とyoosが提案した値（yoosの回答に関する私のコメントを読んでください）のような値を使用し、必要なものが得られるまで繰り返します。また、制御システムがノイズに反応すると問題が発生し始めるため、サンプル時間が長すぎることは望ましくありません。

システムのモデルパラメータがある場合のみ、質問に回答できます。質問に答えるための最も原則的なアプローチは、システムの高度に非線形なダイナミクスを離散時間で表すことです。次に、この表現を使用して、安定性が達成される最大ステップサイズを決定できます。これは、システムが正常に使用できる最大値になります。最小ステップサイズは、システムのダイナミクスではなく、使用しているハードウェアによって決定されます。この場合、オーバーランが問題になります。