Коптерные аксиомы. Проблематика и поиск решений.
Предлагаю делиться и обсуждать тут различные краеугольные камни коптерной тематики.
Делимся идеями и мнениями, уважаем чужое мнение, ругательства типа “говнорама” запрещены! 😉
От меня первая ласточка, типа Заявка на диплом по теории 😉
Коптерная специфика - коптер дрожит, почти всегда, особенно проявляется на спуске. Но при перемещениях “туда - суда” он тоже дрожит. Вопрос - почему? Из-за моторов, их много и вибрация от каждого складывается, вычитается, накладывается и т.п… Причина? Регуляторы! Все регуляторы которые мы используем не умеют тормозить! Представьте автомобиль который умеет только разгоняться, торможение осуществляется за счет трения о воздух 😉 Насколько он эффективно ездит и насколько на нем удобно ездить, представили? Отсюда вибрация, резонансы и переходные процессы.
Ледоколом пошел знаменитый Билл Несбит, он начал думать о тормозящем регуляторе. Предваряя крики со стороны сразу скажу, что незабвенный проект ОР в лице Джеймса тоже думал об этом, параллельно (сам проект отличный, против ничего не имею, подробности опущу для ясности). Чья идея была первой, сейчас не доказать. Люди между собой общаются в IRC очень плотно, делятся идеями и не защищают патентов, не гонятся за славой. Но первый работающий прототип появился у Билла, и крики о том что что украли у ОР просто самопиар.
Билл, такой человек - придумал и что то сделал, распространять ничего не жаждет, оно ему просто не надо. Кому надо - берите, но сам он что то доказывать и рассказывать не хочет. Вокруг Билла собрался коллектив энтузиастов чтобы продвинуть разработки в массы. Вот эти пионеры и выкатили АвтоКвад и регуляторы автоквад 32.
Последователи нашлись в лагере Мультивия, там парни решили на основе существующих регуляторов, программным путем попробовать сотворить так называемую прошивку с рекуперацией, благодаря чему двигатель будет тормозить и за счет этого даже возвращать чуток энергии обратно в аккумулятор. Но рекуперация не самоцель, гораздо интереснее к примеру для меня, тормозящие двигатели благодаря которым коптер станет стабильнее и приятнее в управлении.
Профильные Темы в наличии на первой странице.
вытяните руку перед собой .держите. наблюдайте (=
конечно может быть я и ошибаюсь. но дело таки не в тормозящих моторах , да . они может и повысят общую стабильность , может даже на порядок , но копать то надо глубже.
как вариант можно понизить гейны . и дрожание пропадает (= но вылазит несколько другие проблемы. на сегодняшний день даже китайрегуляторы и китаймоторы непонятного качества и схемотехники " на коленке "- летают без дрожаний . тут дело в алгоритмах контроллера . да и пресловутые пиды тоже не панацея .есть другие системы автоматиеского управления…
Андрюх, 😉, есть идеи избавить полетные контроллеры от ПИДов вообще, это уже тупик.
Чтобы решить назревшие проблемы полетных контроллеров от ПИДов нужно уйти. И кто первый это сделает будет революционером.
Тут Вы правы Андрей, “ПИДы не панацея”, добавлю только: а прошлый век 😉))) !!!
хм… от пидов не уйдеш, просто нужно реализовать автоподстройку ПИД регуляторов (что уже у некоторых присутствует но они не делятся к сожалению)
Проблема: какая рама лучше, жесткая или мягкая?
Источником вибраций в коптере являются двигатели. От них исходит вибрация в широком спектре, а учитывая что двигатели постоянно меняют обороты, эта вибрация быстроменяющаяся и рама служит проводником и накопителем этой вибрации. Тут возникают резонансы, переходные процессы так портящие нервы коптеростроителям и пилотам, а уж операторы от этого просто в шоке.
Оставляем в стороне несбалансированные двигатели и винты, это другого рода проблема. Моторы с винтами все таки опираются на воздух, а среда эта весьма нестабильна. Кавитация, локальные уплотнения, флуктуации и прочие умные и непонятные слова. 😉 Вообщем сложно все…
Выскажу идею (авторство тоже спорно, потому скажем что она народная):
Мягкая рама или, другими словами, гибкие лучи гасят вибрацию от мотора и в центр рамы приходит меньше резонансов что благоприятно сказывается на видео с коптера. Как пример рама DJI S800. Коптер буквально машет лучами как крыльями, но в целом на раму приходит мало вибраций и виброразвязка между рамой и подвесом гасит все что осталось.
Может быть, за счет дизайна лучей, диапазон вибраций на такой раме сознательно приведен к какой то частоте, которая совпадает, или кратна частоте съемки на видео. И пропадает мыло в видео…
Жесткая рама, или стянутая, за счет массы гасит вибрацию в другом диапазоне частот и это благоприятно сказывается на фото с коптера. Тут важно получить монолитность рамы, железобетонность. Большая масса сама по себе уже гасит вибрацию в каком то спектре частот, благоприятных для фото.
Это все основано на личном опыте и общении с коллегами по цеху. Никаких научных выкладок и расчетов. Просто бралась рама гекса “немец” + подвес с Кэннон 550, пробовали, потом раму стягивали между моторами и снова пробовали. Ну и чуть более мелкие квады и гексы…
Конечно сильно все зависит от размера рамы, веса рамы и веса подвеса с камерой. Но если учесть что более-менее “кино” снимается на зеркалку, отсюда приходит понимание о массе камеры с объективом + масса подвеса, выходим на необходимую мощность ВМГ, отсюда вырастает размер рамы от 600 мм и больше. Класс так сказать определили.
Высказывайтесь За и Против 😉
и рама служит проводником и накопителем
я бы добавил, что в некоторых случаях и усилителем
гибкие лучи гасят вибрацию от мотора и в центр рамы приходит меньше резонансов что благоприятно сказывается на видео с коптера. Как пример рама DJI S800
Спорен скорее факт сей. Мои скудные знания в мозгу отказываются согласиться с утверждением, что некая амплитуда луча с массой мотора и пр. на конце могут благотворно влиять на видео и что-то гасить. Материал, дающий эту амплитуду на заданной длине, сам по себе - да, может гасить. Но в этом случае амплитуда - побочное действие, но никак не лекарство от вибрации! но скорее всего этот аспект при создании S800 вообще не рассматривался…
Подкину еще мыслишку к размышлению. Опять же мои познания поверхностные, но где-то рядом. Музыкальные инструменты. Гитара. Друг фанат и заказал басуху мастеру - рассказал как мастер очень долго настраивал гриф на резонансную частоту, подпиливая напильником по длине. Нам же лучи надо уводить с резонанса.
Сейчас бьюсь с Н-рамой. Думал слеплю играючи под гопру и в принципе слепил, но после навески движков она запела, как камертон! Я и звук слышу и рукой нехилую вибрацию чувствую и это еще движки не подключены, достаточно щелкнуть ногтем по лучу. Снимаю движки - не поет. Сейчас морщу мозг над виброразвязкой и под движками и вместе прихода лучей, все осложняется конструктивом раскладушки…
так что проверяйте лучи на резонанс, господа, самое простое - поиграйте его длиной!
Я ж говорил, что H рамы те еще цацы…
Да, блин, приходит осмысление, что любая рама - еще та цаца с ПМСом…
Виброразвязки на подвесы тоже задолбали, то аплитудят, то не гасят… а вибрация с серв? не замечали? дык она, что от корпуса, что по тягам… ремешок? - сцуко амплитудит, если мягкий…
… я тут на тему тряски при спуске коптера еще мысль подкину. Она не нова, уже вроде обсуждалась.
При снижении коптера с большой скоростью ( да и с малой, взависимости от условий, конфигурации и т.д.) , Пропеллеры создают вихревое кольцо, кождый вокруг себя. что приводит к резкой потере подъемной силы. Для компенсации провала, мозги резко добавляют обороты. Это явление хаотично происходит по всем моторам, вот и получаем тряску. А тряска при большой горизонтальной скорости вызвана тоже " неправильным " движением потока воздуха сквозь плоскость пропеллера. Поток идет под большим углом относительно оси вращения. Стабильного потока нет, сплошная турбула.
… дык она, что от корпуса, что по тягам… ремешок? - сцуко амплитудит, если мягкий…
я это явление поборол установив фторопластовые втулки с возможностью подтяжки. Добиваюсь НЕ свободного вращения. Теперь все движется гораздо плавнее.
короче хотите верьте . хотите нет . но у меня теперь нет раскачки на спуске . на назе …
пропала с установкой многополюсников. и на сф и на граупнерах и на gws (=
… ну, поздравлямс., удачная конфигурация получилась )
Тоже, верьте или нет. После замены пропов на квадрике пропал расколбас при спуске. Вообще его нет (тьфу 3 раза 😃)!
Спускаюсь теперь легко на нуле газа, быстро, с сохранением горизонтального положения. Раньше о таком только мечтал, думал что невозможно в принципе.
короче хотите верьте . хотите нет
Не верю (с)
Скорость снижения? Масса? Сетап? Видео?
Тоже, верьте или нет
Конец света? 😃
Почти 😃
… та ничего удивительного нет. Скорее всего пропеллер фигачит вниз хороший такой поток, плюс скорость снижения удачная, что торр не успевает образоваться.
Нам же лучи надо уводить с резонанса.
Теоретически это не сложно, только в разрезе нашей темы не всегда приемлемо. Так как резонанс это следствие совпадения внешней частоты с внутренней частой материла лучей, а внутренняя частота зависит от многих параметров но варьировать можем только типом материла, длинной и формой луча. Играясь с этими величинами можно увеличить резонансную частоту. Но колебания то генерируемые ВМГ никуда не уйдут хоть и не будут усиливается, по этому действительно интересно свойство механических потерь материла луча. Тут очевидно, что наибольшие потери будут у материалов с разнородной структурой где колебания будут превращаться в тепло при трении из-за смещения смежных частиц матерела. Их этого следует, что композиты будут иметь лучшие характеристики, чем однородные (люминь), дерево еще лучше, хотя оно тоже разное бывает. Кстати народный опыт это подтверждает. Так что не только длинной надо играться но и материалом лучей.
Хотя тут нового для общественности ничего нет, многие на интуитивном уровне дошли или экспериментально
та ничего удивительного нет
Ага, хорошо сбалансированный коптер при минимальном газе и не должно колбасить при падении снижении 😆
Выскажу идею (авторство тоже спорно, потому скажем что она народная): Мягкая рама или, другими словами, гибкие лучи гасят вибрацию от мотора и в центр рамы приходит меньше резонансов что благоприятно сказывается на видео с коптера. Как пример рама DJI S800. Коптер буквально машет лучами как крыльями, но в целом на раму приходит мало вибраций и виброразвязка между рамой и подвесом гасит все что осталось. Может быть, за счет дизайна лучей, диапазон вибраций на такой раме сознательно приведен к какой то частоте, которая совпадает, или кратна частоте съемки на видео. И пропадает мыло в видео… Жесткая рама, или стянутая, за счет массы гасит вибрацию в другом диапазоне частот и это благоприятно сказывается на фото с коптера. Тут важно получить монолитность рамы, железобетонность. Большая масса сама по себе уже гасит вибрацию в каком то спектре частот, благоприятных для фото.
Андрей, если откровенно, ничего не понял в таком обосновании Вашей “аксиомы”. Какие частоты вибраций, с Вашей точки зрения важнее для видео, какие для фото? Самое главное – ПОЧЕМУ? Мне логика подсказывает, что рама, хорошо подходящая для видео (в отношении вибраций) будет хорошо подходить и для фото (и наоборот, рама плохо подходящая для видео, будет плохо подходить для фото), и что скорее всего эта рама будет жесткой, а не вихлястой.
Может быть, за счет дизайна лучей, диапазон вибраций на такой раме сознательно приведен к какой то частоте, которая совпадает, или кратна частоте съемки на видео. И пропадает мыло в видео…
Что такое “частота сьемки в видео”? Если Вы имеете в виду частоту кадров, то какую? нельзя привести к частоте, кратной 15, 24, 25, 30, 50, 60,100, 120… гц одновременно. Особенно учитывая, что вибрации идут от шести потенциальных источников с разной амплитудой, каждый из которых может сам вибрировать в широком диапазоне и по случайному вектору. Если скорость отработки затвора, так она будет разной в зависимости от освещения. Мне лично кажется, в отношении этой “кратности” никто в DJI и не думал заморачиваться. Просто у подвеса Z15 качественно сделана виброразвязка (особенно понравились пневматические подушки). Такое вот у меня простое объяснение, а вихлястая рама мне кажется злом как для фото, так и для видео. Впрочем, я хочу в ближайшее время попробовать свою переделанную раму, сделанную по Вашему рецепту. Посмотрим.
Вы что-то проблемы какие-то сами выдумываете и потом пытаетесь их решать.
Чтобы не было вибраций нужно покупать качественные двигатели и пропеллеры, а не китайское барахло
Летаем на AXI 2814/22 и пропах XOAR 13-6.5 И никаких вибраций нет впринципе. Ну и рама жесткая само собой!