3. 配置 Stabilize（增稳）模式：参数设置、姿态控制原理与仿真测试

Stabilize 模式，说白了就是飞控的「自动回正」模式。你松手，飞机自己就水平了。这是所有自稳飞行的基础，也是你学 SITL 仿真第一个要玩透的模式。

我个人习惯把 Stabilize 叫做「拐杖模式」——它帮你扶着飞机，但不会替你走路。你推杆它就动，你松杆它就停。嗯，这里要注意：它没有位置保持能力，风一吹还是会飘走的。

先看一张图，把整个控制链路理清楚。我当年刚接触 ArduPilot 时，就是靠这张图把姿态控制串起来的。

流程其实很简单：遥控器摇杆给出角度期望 → 飞控算出当前姿态与期望的差值 → PID 算出力矩 → 混控器分给四个电机。你想想看，这不就是最经典的闭环控制吗？

Stabilize 模式涉及的参数不多，但每个都很要命。我曾经在项目里因为一个 ATC_ANG_RLL_P 没调好，飞机在天上跟喝醉了似的晃悠。

调参口诀：先调外环 P，再调内环 P，最后加 I 消静差。D 增益能不动就不动——我见过太多人把 D 调大后飞机变成「振动棒」。

好，理论说完了，咱们动手。打开你的终端，启动 SITL：

sim_vehicle.py -v ArduCopter --map --console

等控制台和地图都出来之后，用 param fetch 把参数拉下来。我个人习惯先检查一下默认参数：

param show | grep ATC_ANG

你会看到类似这样的输出：

ATC_ANG_RLL_P    4.500
ATC_ANG_PIT_P    4.500
ATC_ANG_YAW_P    4.500

嗯，默认值 4.5 对于大多数四轴来说偏大。我建议先降到 3.0 试飞，安全第一。

接下来把飞行模式切到 Stabilize。用 Mission Planner 或者直接通过 MAVProxy 命令：

mode stabilize

你会看到控制台输出 Mode: STABILIZE。这时候解锁：

arm throttle

推一点油门（大概 30%），飞机应该就离地了。注意看地图上的姿态指示器——你松杆，它应该自己回平。

重要：第一次在 SITL 里飞 Stabilize 模式，一定要把 SIM_SPEEDUP 设成 1（实时速度）。我曾经图快设成 10，结果飞机姿态震荡到失控，我都没来得及切模式。

飞机飞起来之后，咱们做几个测试动作：

松杆回正测试——打一点横滚，然后松杆。飞机应该在 1-2 秒内回平。如果回得太慢，加大 ATC_ANG_RLL_P；如果来回晃，减小它。
阶跃响应测试——快速推杆到 30° 俯仰，然后保持。观察飞机是否快速到达并稳定在 30°。如果 overshoot 明显，考虑加一点 D 增益。
抗风扰动测试——在 SITL 里加风：sim_set wind 5 0 0（5m/s 正北风）。看飞机能不能保持姿态。如果偏航被吹歪，检查 ATC_ANG_YAW_P。

我记得有一次做抗风测试，飞机在 8m/s 风里横滚来回摆，我查了半天发现是 ATC_RAT_RLL_I 设成了 0。加上积分项之后，飞机稳得像块石头。

飞机解锁后直接翻倒——检查 AHRS_ORIENTATION 和 FRAME_CLASS 是否匹配你的机型。我遇到过有人用 X 型四轴却设成了 + 型。
姿态回中太慢——加大外环 P 增益，但别超过 6.0。超过这个值，飞机大概率开始抖。
偏航锁不住——检查 ATC_ANG_YAW_P 和 ATC_RAT_YAW_P。偏航的响应天生比横滚俯仰慢，别着急。
油门推了飞机不升——确认 MOT_SPIN_ARM 和 MOT_SPIN_MIN 设置正确。有时候是电机没怠速。

我的调参流程总结：

Stabilize 模式是飞控调试的基石。你在 SITL 里把它调顺了，后面学 AltHold、Loiter 甚至 Auto 模式都会轻松很多。说白了，姿态控制就是飞控的「内功」，内功练好了，什么招式都使得出来。