# Інструкція з налаштування мультикоптера PID (Manual/Basic)

This tutorial explains how to _manually_ tune the PID loops on PX4 for all [multicopter setups](../airframes/airframe_reference.md#copter) (Quads, Hexa, Octo etc).

:::tip
[Autotune](../config/autotune_mc.md) is recommended for most users, as it is far faster, easier and provides good tuning for most frames.
Рекомендується ручна настройка для кадрів, де автоналаштування не працює, або де важлива дотюнінг.
:::

Generally if you're using an appropriate [supported frame configuration](../airframes/airframe_reference.md#copter), the default tuning should allow you to fly the vehicle safely.
Tuning is recommended for all new vehicle setups to get the _very best_ performance, because relatively small hardware and assembly changes can affect the gains required tuning gains for optimal flight.
Наприклад, різні ESC або двигуни змінюють оптимальні налаштування коефіцієнтів настройки.

## Введення

PX4 uses **P**roportional, **I**integral, **D**erivative (PID) controllers (these are the most widespread control technique).

The _QGroundControl_ **PID Tuning** setup provides real-time plots of the vehicle setpoint and response curves.
The goal of tuning is to set the P/I/D values such that the _Response_ curve matches the _Setpoint_ curve as closely as possible (i.e. a fast response without overshoots).

![QGC Rate Controller Tuning UI](../../assets/mc_pid_tuning/qgc_mc_pid_tuning_rate_controller.png)

Контролери рівні, що означає, що контролер більш високого рівня передає свої результати контролеру нижчого рівня.
The lowest-level controller is the **rate controller**, followed by the **attitude controller**, and finally the **velocity & position controller**.
Налаштування PID потрібно виконати в тому ж порядку, починаючи з регулятора швидкості, оскільки воно вплине на всі інші регулятори.

The testing procedure for each controller (rate, attitude, velocity/position) and axis (yaw, roll, pitch) is always the same: create a fast setpoint change by moving the sticks very rapidly and observe the response.
Потім налаштуйте слайдери (як обговорено нижче), щоб покращити відстеження реакції на задане значення.

:::tip

- Налаштування регулятора швидкості є найважливішим, і якщо воно налаштовано добре, інші регулятори часто не потребують жодних або лише незначних корекцій
- Зазвичай для кочення і тангажу можна використовувати ті ж самі коефіцієнти налаштування.
- використовуйте режим Acro/Stabilized/Altitude для налаштування контролера швидкості
- Use [Position mode](../flight_modes_mc/position.md) to tune the _Velocity Controller_ and the _Position Controller_.
  Make sure to switch to the _Simple position control_ mode so you can generate step inputs.
  ![QGC PID tuning: Simple control selector](../../assets/mc_pid_tuning/qgc_mc_pid_tuning_simple_control.png)

:::

## Передумови

- You have selected the closest matching [default frame configuration](../config/airframe.md) for your vehicle.
  This should give you a vehicle that already flies.

- You should have done an [ESC calibration](../advanced_config/esc_calibration.md).

- If using PWM outputs their minimum values should be set correctly in the [Actuator Configuration](../config/actuators.md).
  These need to be set low, but such that the **motors never stop** when the vehicle is armed.

  This can be tested in [Acro mode](../flight_modes_mc/acro.md) or in [Stabilized mode](../flight_modes_mc/manual_stabilized.md):

  - Remove propellers
  - Arm the vehicle and lower the throttle to the minimum
  - Tilt the vehicle to all directions, about 60 degrees
  - Check that no motors turn off

- Use a high-rate telemetry link such as WiFi if at all possible (a typical low-range telemetry radio is not fast enough for real-time feedback and plots).
  This is particularly important for the rate controller.

- Disable [MC_AIRMODE](../advanced_config/parameter_reference.md#MC_AIRMODE) before tuning a vehicle (there is an options for this in the PID tuning screen).

:::warning
Poorly tuned vehicles are likely to be unstable, and easy to crash.
Make sure to have assigned a [Kill switch](../config/safety.md#emergency-switches).
:::

## Tuning Procedure

The tuning procedure is:

1. Arm the vehicle, takeoff, and hover (typically in [Position mode](../flight_modes_mc/position.md)).

2. Open _QGroundControl_ **Vehicle Setup > PID Tuning**
   ![QGC Rate Controller Tuning UI](../../assets/mc_pid_tuning/qgc_mc_pid_tuning_rate_controller.png)

3. Select the **Rate Controller** tab.

4. Confirm that the airmode selector is set to **Disabled**

5. Set the _Thrust curve_ value to: 0.3 (PWM, power-based controllers) or 1 (RPM-based ESCs)

   ::: info
   For PWM, power-based and (some) UAVCAN speed controllers, the control signal to thrust relationship may not be linear.
   As a result, the optimal tuning at hover thrust may not be ideal when the vehicle is operating at higher thrust.

   The thrust curve value can be used to compensate for this non-linearity:

   - For PWM controllers, 0.3 is a good default (which may benefit from [further tuning](../config_mc/pid_tuning_guide_multicopter.md#thrust-curve)).
   - For RPM-based controllers, use 1 (no further tuning is required as these have a quadratic thrust curve).

   For more information see the [detailed PID tuning guide](../config_mc/pid_tuning_guide_multicopter.md#thrust-curve).

:::

6. Set the _Select Tuning_ radio button to: **Roll**.

7. (Optionally) Select the **Automatic Flight Mode Switching** checkbox.
   This will _automatically_ switch from [Position mode](../flight_modes_mc/position.md) to [Stabilised mode](../flight_modes_mc/manual_stabilized.md) when you press the **Start** button

8. For rate controller tuning switch to _Acro mode_, _Stabilized mode_ or _Altitude mode_ (unless automatic switching is enabled).

9. Select the **Start** button in order to start tracking the setpoint and response curves.

10. Rapidly move the _roll stick_ full range and observe the step response on the plots.
    :::tip
    Stop tracking to enable easier inspection of the plots.
    This happens automatically when you zoom/pan.
    Use the **Start** button to restart the plots, and **Clear** to reset them.

:::

11. Modify the three PID values using the sliders (for roll rate-tuning these affect `MC_ROLLRATE_K`, `MC_ROLLRATE_I`, `MC_ROLLRATE_D`) and observe the step response again.
    The values are saved to the vehicle as soon as the sliders are moved.

    ::: info
    The goal is for the _Response_ curve to match the _Setpoint_ curve as closely as possible (i.e. a fast response without overshoots).

:::

    The PID values can be adjusted as follows:

    - P (пропорційне) або К підсилення:
      - збільште це для більшої реакції
      - зменшити, якщо відповідь перевищує і / або коливається (до певної міри збільшення значення D також допомагає).
    - D (похідне) надходження:
      - це можна збільшити, щоб заглушити перевищення та коливання
      - збільшуйте це лише настільки, наскільки це потрібно, оскільки це підсилює шум (і може призвести до нагрітих моторів)
    - I (інтегральний) коефіцієнт отримання:
      - використовується для зменшення поміченої похибки стану рівноваги
      - якщо значення занадто низьке, відповідь може ніколи не досягти заданої точки (наприклад, у вітрових умовах)
      - якщо занадто високий, можуть виникнути повільні коливання

12. Повторіть процес налаштування вище для крена та курсу:
    - Use _Select Tuning_ radio button to select the axis to tune
    - Перемістіть відповідні палички (тобто паличку крена для крена, паличку риштування для риштування).
    - Для налаштування крену почніть з тих самих значень, що й для крену.
      :::tip
      Use the **Save to Clipboard** and **Reset from Clipboard** buttons to copy the roll settings for initial pitch settings.

:::

13. Повторіть процес налаштування контролера нахилу для всіх осей.

14. Повторіть процес налаштування контролерів швидкості та позицій (на всіх осях).
    - Використовуйте режим позиції при налаштуванні цих контролерів
    - Select the **Simple position control** option in the _Position control mode ..._ selector (this allows direct control for the generation of step inputs)

      ![QGC PID tuning: Simple control selector](../../assets/mc_pid_tuning/qgc_mc_pid_tuning_simple_control.png)

Готово!
Пам'ятайте увімкнути повітряний режим перед виходом з налаштувань.