软安装与噪声降低
此前相关信息主要汇集在 FAQ #56 中；该 FAQ 的内容将逐步整理并迁移到本页。页面仍在完善，请定期查看更新。
关于偏航抽动和中油门振荡的讨论，以及陀螺仪和其他潜在原因，请参阅 FAQ #56。
还请务必阅读： 陀螺仪与滤波器 Blackbox 日志与滤波器
ctzsnooze 的阻尼理论
关于所谓的“最大阻尼频率”……
理想的硬件阻尼，其物理效果类似电子低通滤波器：截止点以下的频率应无延迟地完整传递，截止点以上则应被衰减；频率越高，穿过阻尼材料的信号应越少。
但现实中的硬件阻尼往往会在本应开始衰减的频率附近产生一个谐振峰。在该谐振峰之上，信号才逐渐被削减。
因此，原则上并不存在“最大阻尼频率”。只有一个截止点；超过该点后，阻尼或衰减会逐步增强。
经典的物理“阻尼器”是汽车减震器。
电子低通滤波器（例如 PT1 或 biquad）不会在截止频率附近谐振，但多数现实中的硬件阻尼方案会。
我们通常采用的阻尼方案，是用具有一定形变能力的柔软吸振材料，将系统的一部分与另一部分隔离开来。
理想的阻尼材料应为粘弹性材料：它能吸收高频振动，而不会像弹簧一样储能、回弹。
现实中的阻尼材料都会在一定程度上表现得像弹簧。材料越有弹性，产生的谐振通常越明显。
给弹簧上的物体增加质量，会降低截止/谐振峰频率，同时也会增大谐振幅度。
对于飞控（FC），目标是降低高频噪声的传递，同时不在谐振峰附近制造新的共振。隔离材料应以粘弹性为主，而非单纯高弹性。“硬质”橡胶泡沫和硅胶并非粘弹性材料；它们可以减少噪声传递，但也可能产生谐振峰。
增加 FC 的质量会降低截止点并衰减噪声。质量很轻的 FC 放在相对较硬的泡沫上，阻尼效果可能很差，并且恰好会在我们希望削减的频率处发生共振。
如果机臂会弯曲，它会在某个频率形成谐振峰，并衰减该频率以上的噪声。在机臂末端增加质量，例如换用更重的电机，会降低该频率并增强共振。提高机臂刚度则会把谐振峰移向更高频率，并降低其幅度。
“软安装”方案主要有两个问题：
-
都可能在截止点附近引入谐振；
-
很难预先确定实际的截止频率。
可以通过向软安装系统输入噪声、测量其透过量来测试性能。FC 本身就带有记录装置：陀螺仪。若把 FC 硬固定到扬声器振膜上并向扬声器输入噪声，就能测得该系统的频率响应（特别是安装了 FC 质量后，扬声器本身会呈现非线性）。若在扬声器振膜与 FC 之间加入软安装件，就可以直接观察该软安装如何改变传至 FC 的噪声，从而得到实际衰减和谐振情况的科学证据。
要正确完成这项测试，第一阶段应将软安装部件固定到扬声器振膜上，使其质量被纳入测试，但不让它们处于衰减路径中。
作者约 30 年前在测试动脉压监测系统的频率响应时做过类似工作。这类测试耗时很长。在得到硬数据之前，我们其实无法确定某种软安装是否过软、过硬、是否引发谐振等。
FC 板软安装
ctzsnooze 对偏航抽动和/或油门振荡的概述
很多人都见过这种现象。它会随机出现，可能发生在任何人身上，只是刚好发生在你的设备上。:-) 更换陀螺仪芯片、更换 FC 或对 FC 进行软安装，都可能让问题消失；无论是否加装电容，这些方法都有可能有效。有时仅增加电容就能解决。
软安装是一个可靠的修复手段，因此外部振动很可能是诱因；否则难以解释为什么软安装常能让问题直接消失。使用 BLHeli-s ESC 的设备比非 BLHeli-s ESC 更常出现该问题，而某些情况下电容有效，也说明可能存在电气因素。问题在偏航轴上远比其他轴常见。由于偏航轴相对于硅片层的方向与俯仰/横滚不同，芯片中的偏航传感器在物理结构上很可能与俯仰/横滚传感器不同。
以上是我们能够确定的部分。这些因素究竟如何引起振荡，以及为什么只影响偏航轴，目前都只是推测。 软安装失效通常是因为安装方式未能真正隔离 FC。 我见过严重到令四轴飞行器无法飞行的案例，也见过轻微得多的情况，所以这并非非黑即白的问题。
提高偏航 P 会增大振荡幅度，但这并非简单的反馈振荡；不存在某个低于它便会消失的 P 阈值。实际振荡频率非常低，O 形圈不会衰减它。O 形圈究竟阻隔了什么，尚不明确。 它也无法通过滤除陀螺仪数据来消除，因为主振荡频率落在四轴飞行器正常飞行所需的频段内。
这不是 BLHeli 或 Betaflight 的软件问题，这一点可以确定。更换陀螺仪芯片并不会改变软件，却能够解决问题。 我的直觉是，问题源于这些陀螺仪芯片本身的固有特性，且个别芯片的情况明显比其他芯片严重。因此，若简单软安装无效，我建议更换陀螺仪芯片或整个 FC。
如果你认为自己已经完成 FC 软安装，请注意：应将安装孔扩孔至 4 mm，最好再对孔的上下边缘倒角，让 FC 能在所有轴向真正“浮动”。必须检查它能否自由活动。若不扩孔，安装孔会在偏航方向卡在螺栓上，直接传递振动。也不能有任何硬物顶住 FC；进出 FC 的连接线最好都使用非常柔软、细的硅胶线。
应重新检查安装，确认电路板能在三个方向自由晃动。在做其他处理前先完成此项检查，它最有可能解决问题。
我曾在约 15 台设备中见过两次这个问题（两台独立的四轴飞行器，均为 6000 系列），并针对这两台设备详尽测试过解决方案。试图用滤波器消除它毫无意义。这是一个硬件陀螺仪问题：陀螺仪对 BLHeli-s ESC 驱动电机所产生的噪声敏感。调整偏航 P 会影响它，但通常无法根治。
两次案例都通过正确的软安装解决。在其中一台上，除软安装外，我还通过拆下陀螺仪芯片并换上全新芯片消除了问题；另一台没有尝试换芯片。
我的概念模型是：BLHeli-S ESC 的硬件 PWM 系统会在某些油门位置产生特定噪声，强烈影响某些陀螺仪芯片的偏航传感器部分。
也可能是 BLHeli-S 代码导致了问题，例如某个油门位置的输出不够线性。我曾在 Motors 选项卡中非常缓慢地拉升电机并仔细聆听，发现某些油门位置的电机不再平顺。非 BLHeli-s ESC 也会出现这种局部不平顺。也许四台电机同时处在这些位置时，会以某种方式促成正反馈。要排除该可能性，需要进行推力测试，验证受影响区间内电机输出的线性比例关系；但至今尚无人完成该测试，也没有发现具体的 ESC 固件问题。顺带一提，我关闭了 BLHeli-S 中的全部 dithering（抖动）；也许值得一试。
但最重要的是：软安装必须真正起作用，而非随意套几只 O 形圈
MotoLab Cyclone 板特意在安装孔周围留出了充足空间，因此没有问题。Dodo 则完全不同，其元件非常靠近安装孔。若 FC 螺栓因结构原因还必须继续向上延伸，例如许多小型机架的情况，处理起来尤其困难，此时只能扩孔。
必须强调，仅仅扩孔还不够。电路板会在 O 形圈上滑动，直到某个孔的边缘楔在螺栓上而卡住。对孔的上下边缘倒角能让电路板重新居中；对于这类偏航问题，这是必要条件。我用廉价的锥形磨石加工倒角。
jubifly 的帖子
我的装机也出现过类似问题。我同时尝试过两种方法：加电容以限制可能的电气噪声，以及用橡胶 O 形圈软安装 FC 以限制机械振动，但都没有成功。随后我将 FC 完全从机架固定部件上脱开，让它悬在空中（只连接电机线和接收机线），偏航抽动便消失了。我由此认为那些橡胶圈可能并不适合软安装，或许是太硬了？！ 不妨让 FC 悬空，观察问题是否仍然存在，以彻底排除机械噪声这一可能性。
ctzsnooze 关于更佳软安装方法的帖子
http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=35486733&postcount=36111
deekon 关于软安装的帖子
https://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=38103439&postcount=50944
软安装硬件链接
OZ：我使用的是这款，8 个含邮费 $4.30。它是 8 mm x 8 mm 橡胶减振柱，采用标准 M3 公/母螺纹安装。 http://www.ebay.com/itm/151873404692?_trksid=p2057872.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&rmvSB=true 这是我唯一试过的一款，偏航抽动已全部消失。它比我预期能起效的材料更硬，但在我的 Revolt（SSG）和 Sparky2（9250）FC 上，以 @ 32/16 运行良好，电机为硬安装。
刚发布的这款看起来是红色硅胶材质（更软？） http://rotorgeeks.com/index.php?route=product/product&product_id=599&search=damp
Gozz：我最近也开始使用这款；对于它的尺寸而言，效果很好。 https://www.readymaderc.com/store/index.php?main_page=product_info&cPath=53_777&products_id=6306
电机软安装
AILERON8 的评论
在振动被放大前从源头隔离它，几乎是所有机械和航空工程手册中的标准做法。然而，这个爱好中的大多数人似乎过度聚焦于软件滤波器或某种 FC 改进，以至于忽略了本应显而易见的方案。抑制电机振动、提高机架刚度，甚至在电机附近或电机上布置传感器（利用 FC 软件中的主动反馈信号实现自动/增强滤波），对降低噪声的效果都可能远大于单纯增加软件滤波。 这并不是说飞控中的软件滤波器无效；只是我认为，降低电机振动具有巨大且尚未充分开发的潜力。
AILERON8
电机软安装也是如此：必须隔离螺栓，才能充分发挥效果。我尚未见过电机被完全软安装的四轴飞行器，但我认为这可能造就最平顺、振荡最少的设备；届时 32 kHz 陀螺仪或许就能真正发挥作用。让电机浮动应能消除共振产生并向敏感陀螺仪传播的条件。
不同于 FC 软安装，电机阻尼要发挥作用，并不需要消除机架振荡。电机阻尼的目标是：当电机振荡的频率和幅度变化时，使机架的固有谐振频率与电机解耦。无论平衡状态如何，所有电机都会振动；若机架与电机脱开，机架就不会随之振动。不过，要实现该效果，电机必须完全浮动。因此，我认为一旦完整实施，人们会对电机软安装的效果感到惊讶。说实话，随着更多实测结果出现，我认为 FC 软安装可能会逐渐退出主流…… 使用这款来自 BG、很有弹性的减振垫：
Tesseract1984
同意。 我尝试过全部方案（FC 软安装、电源输入端电容、ESC 电容和电机软安装），这似乎才是关键。每种方案的成功程度不同，其中最无用的是在电源输入端加电容。 电机软安装最合乎逻辑。我认为对 FC 软安装只是治标，而处理电机是在针对源头，且不会引入延迟。 说一个小案例：我曾把 LUX v1 软安装得过度，反而引发问题。除了橡胶减振柱外，我还使用了 O 形圈，并让下部支柱压在带螺孔的 TPU 打印板上。这导致一种非常缓慢的摇摆振荡，类似 I 项过高时的表现（至少在较旧的 Betaflight 版本中如此）。 多旋翼飞行仍处于发展早期，我们也一直在尝试新方法，确实有很多短期热点。如你所见，我几乎都试过；但这一次确实解决了许多问题，包括：
- FPV 视频干扰
- 高清相机果冻效应
- 偶发偏航抽动
- 无法调好的 D 项
- 等等
我很希望看到将电机软安装直接集成到设计中的机架。IMO，这应当成为行业标准。几个月前我还想到，FC 螺丝孔可以使用带足够大通孔的硅胶材料。 总之，这只是我的一点看法。我刚用 TPU 软安装件改造了全部机队，它确实改变了我的四轴飞行器使用体验。我的高清视频甚至开始看起来像是我知道自己在做什么。 各位上车，热潮列车就要发车了！
linklemming 关于消除振荡的另一篇帖子
https://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=36220137&postcount=41113 后续评论： 我只是把三块近似方形的电工胶带（约 15 mm）贴在电机下方的机架上，用 Exacto 刻刀在胶带上切出螺丝孔，再重新安装电机，并确保螺丝不要拧得过紧。 由于振动仍可能经由安装螺丝传递，我原本非常怀疑它的效果会有多好，但它确实解决了问题。
电机隔振件，使用超柔软 NinjaFlex 打印（比 TPU 更软）
https://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=36698872&postcount=2693
电机软安装思路：
AILERON8 的一些实验与观察
我发现电机软安装在这些较低频率上的作用最佳。有时它看起来会将噪声移向高频，但通常能完全消除噪声。上周末除了在两台四轴飞行器上尝试动态陷波滤波器，我还测试了电机软安装。测试完全是经验性的，例如遗憾的是目前这些设备的 Blackbox 都坏了。
我还注意到，其中一台设备螺旋桨的高频共振声，在电机软安装后并没有明显改变。FC 软安装对缓解我测试的、不平衡“butter cutters”桨叶所产生的中高频噪声，似乎更为有效。这远不是一套完整的实验设计，但趋势很明显：硅胶和/或橡胶软安装件有助于消除低频电机和机架共振，而不必额外增加 Betaflight 滤波器。使用相同的桨叶时，我还注意到移除陀螺仪陷波器会明显改善与嘈杂桨叶有关的中油门振荡。至少在我测试的那台设备上，这不是第一次出现这种效果。我希望下周末再做更多测试，并最终取得 Blackbox 日志来展示因果关系。
补充说明我前面的说法：并非真的把频率“移向”高频，而是降低低频噪声的幅度，同时保持高频噪声基本不变。
加装电容
降低噪声的电容讨论帖（包含推荐电容链接）
https://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?2830948-Capacitors-for-noise-reduction
Swing3r 的帖子
我使用 Aikon ESC 与 Lumenier 2206-2350KV 电机时，出现了中油门偏航振荡。软安装有所改善但不彻底，于是又在 PDB 上加装一颗低 ESR、1000uF、63V 电容（Cyclone FC 由 LiPo 直接供电），结果偏航振荡完全消失。
fftunes 的帖子
再分享一个电气噪声的小案例：朋友装了一台全新的 Naze r6 四轴飞行器，无论如何设置滤波器、PID 等参数，都会发出异常的高频嗡声。 只要在 PDB 上加一颗电容（35V 470uF）就解决了。
mnemennth 原帖：不厌其烦地再说一次
如今的高速大电流 ESC，电子层面相当于全油门运转的链锯，而整个供电系统必须同时应对 4 个。过去，ESC 上会直接安装 330-470uF 电容来清理这种噪声；但大家抱怨 ESC 太大、太长、太厚、太笨重，于是厂商改用大批微型陶瓷电容替代。
人们没有意识到，受降额（derating）影响，陶瓷电容并不等同于同标称值的电解电容。大约同一时期，我们又开始要求 ESC 在速度和电流能力上大幅提升……讽刺的是，正是在取消大电容的时候，我们比以往更需要它们。总得想办法把这部分电容量加回来。
即使视频设备由稳压器供电，我仍建议安装一颗 1000uF、35V、低 ESR 电容。线性稳压器可能把某些极快的尖峰直接传给负载；开关稳压器本身也容易被这类电压尖峰损坏。这个问题严重到 Pololu 会在每个稳压器产品页面底部提出警告。
以下搜索结果仅包含标称 Low ESR 的电容，且仅限美国卖家。 https://www.ebay.com/sch/i.html?_from=R40&_sacat=0&_nkw=1000uf+25v+low+ESR&LH_PrefLoc=1&_sop=15
选择 Panasonic、Sanyo、Nichicon 或 Rubycon 等知名品牌，并按可接受的价格和预计到货时间选择卖家。要确认确为低 ESR，需在制造商网站上核对料号；我们需要的是 Low-ESR / High Ripple Current 额定型号。
对于一台装机而言，没有比花 3 克重量换来这一收益更划算的事了。
SadLeprechaun 的软安装部件清单
我使用以下物品进行软安装/减振： 电机 减振柱 O 形圈（装在减振柱上方） 高清相机 / ESC： 电池引线电容： ESC 电容： 以上方法全部实施，再移除陀螺仪陷波滤波器 / PT1 修正后，F60 Pro 四轴飞行器终于能在中油门时不再抖动。每一项措施都让问题进一步减轻。
AILERON8 的软安装部件
电机安装垫 我喜欢这类带背胶橡胶垫的另一点是，无需叠加多层也能有效。只要在机臂上方放一层、下方加一个 TPU 软安装件，就足以改善噪声频谱，尤其适用于动力很强的电机。 图片
关于电机软安装的帖子
https://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=37788454&postcount=49263