Betaflight Motor Noise filtern

Vibrationen von Motoren können das Regelverhalten eines Copters massiv stören. Motoren werden auch gerne heiß...

Hier eine kleine Anleitung wie man dieses Motor Noise mit Hilfe eines Notch Filters rausfiltert:

Benötigt wird:

Betaflight

Betaflight Blackbox Explorer

je nach FC wird eine SD-Card benötigt

Zuerst aktiveren wir das Blackbox-Feature in Betaflight.

Die Aufzeichnungsrate sollte dabei auf min. 1kHz sein. Höherer Aufnahmeraten machen für uns hier keinen Sinn.

Im CLI muss man dann noch den Befehl

" set debug mode=notch " und " set debug mode=gyro scaled"

eingeben. Anschliessend mit "save" speichern.

Dann geht man eine Runde fliegen, etwas schweben, etwas Rundflug, Fallen lassen, Vollgas, paar Rollen und Loops.

Wichtig ist das man dabei nichts streift (z.B. Bäume) und das man vor der Bodenberühung beim Landen schon disamed.

Jeder äusserliche Einwirkung würde das Ergebnis verfälschen.

Anschließend liest man die Daten aus der Blackbox aus und öffnet diese mit dem Betaflight Blackbox Explorer und erstellt im Graph Setup ein Graph mit Debug-Daten (Debug Notch)

Mit einem Klick rechts unter Custom Graph auf die erste Zeile erscheint nun unten links ein Fenster mit der Frequenzanalyse, diese kann man oben in der Funktionsleiste noch maximieren. Am besten schiebt man jetzt den Slider rechts an der Frequenzanalyse nach oben und sieht nun die Daten in der vollen Pracht.

Uns interessiert in erster Linie die angezeigte Markierung für den Max Motor Noise der Raw Gyro Data für Roll und Pitch. Markiert einfach rechts nacheinander die Zeilen für gyro_raw (roll) und gyro_raw (pitch) und notiert euch die beiden Werte von Max Motor Noise:

Von den beiden Werten nehmt ihr einen Mittelwert, ich habe mich bei meinem Setup mal für 230 entschieden. Diesen Wert tragt ihr im Betaflight Configurator (PID -> Filter) bei Gyro Notch Filter Frequency ein. Darunter bei Gyro Notch Filter Frequency Cutoff tragt ihr den Wert ein, wo die Vibrationen beginnen signifikant zu werden. Ich habe hier 150 eingegeben. Die Breite des Notch-Filters wird über den Abstand von „Frequency Cutoff“ zu „Notch Filter Frequency“ eingestellt. Der obere Cutoff hat den gleichen Abstand wie der untere. Also in meinem Fall:
150 – (Abstand 80) – 230 – (Abstand 80) – 310

Anschließend geht ihr wieder (Blackbox an!) fliegen und den Unterschied sollte man sofort hören. Die Motoren sollten jetzt viel leiser laufen und alles ist irgendwie „geschmeidiger“. Bei den jetzt gewonnenen Blackbox Daten könnt ihr euch auch die Frequenzanalyse mit und ohne Notch-Filter ansehen:

Zum Schluss werfen wir noch einen Blick auf die gefilterten Gyro-Daten, denn das ist schließlich das Endergebnis nach dem Durchlaufen aller Filter (LPF und Notch). Wie wir sehen, sehen wir praktisch keine nennenswerten Vibrationen mehr, und das ist es ja, was wir erreichen wollten.