Сопряжение побаночного контроля аккумулятора в полете и микроконтроллер

krant

На самом то деле желательно иметь два устройства, которое контроллирует и банки и ток потребления. У меня квадр заваливался на один бок, по телеметрии, на основании тока потребления, я сьедал порядка 300мАч из 4000, подцепив банальную пищалку, выяснил что банка одна дает сильную просадку под нагрузкой. Что касаемо измерения напряжения, то делать лучше через операционные усилители, операционник управляя транзистором работает в режиме стабилизатора напряжения, если не очень понятно, вечером нарисую схему. Такой метод называется гальванической развязкой (если не путаю термины), защищая тем самым контроллер от пробоя и позволяет применять делители без риска искажения значения (втекающий ток у ОУ - наноамперы, в следствии чего уход напряжения в средней точки делителя крайне мал)

Spectre

делал бы схемку на контроллере atmega8 последней ревизии (там вроде АЦП пофиксили), у этой меги 8 каналов ацп(в TQFP корпусе, в DIPe вроде 6). Пачка делителей и загон на ацп. Останется еще много ресурсов.

если не найдется решений готов поспособствовать в разработке (опыта не много, но он есть) тем более в одном городе живем

Spectre

На чем писался софт? Можно ли исходники посмотреть?

Enigm

Да там все просто, меряем первую банку(так как на ней не может быть больше 5 вольт, то измеряем действующее напряжение напрямую), потом меряем вторую умножаем на 2 (это коэффициент делителя) и вычитаем первую банку, и получаем напругу на второй банке, так же меряем 3 банку умножаем на 3 и вычитаем сумму првых двух банок, и получаем напругу на 3 банке, и так по нарастающей.
Делители подбирал по целым числам и что бы на порт при максимальной напруге не подавалось выше 5 вольт.
Да в таком методе есть недостаток, это накапливающаяся ошибка (чем больше банок тем она выше), но она тем сильнее, чем сильнее разбег напруг между банками, при разбеге банок в 1 вольт, погрешность приемлемая, а если разбег банок вше 1 вольта, то думаю такая батарея, уже не жилец.
Исходники где то валяются, если найду дам, но там все так криво написанно, что если я найду время занятся, то писать буду с нуля.

Можно конечно поставить операционники и мерять без лишней математики, но на 6 банок думаю это лишне, точности математики хватает.
Вот если делать серьезнее и на банок так 12, то да там уже лучше через операционник, иначе на 12 банке погрешность будет уже существенная.

Spectre

Можно еще подкинуть в устроство мониторинга сенсор тока, например такой: www.ebay.com/itm/…/130704794707
(не тестил, собираюсь заказать)
С датчиком тока на борту + контроль банок можно сделать полноценный контроллер состояния батареи. Только вот куда его прицепить этот сенсор тока ( 8 ацп будут забиты просмотром банок.

Евгений, хватит ли 30А контроля для ваших задач?

Yahen
Spectre:

Евгений, хватит ли 30А контроля для ваших задач?

На пределе совсем. Я бы еще хотел знать какие там 30 ампер датчик держит. Китайских или настоящих? А то ведь как с регулями китайскими может быть. 😃

Spectre

Судя по русскому описанию - достойная микросхема. Это не резистивный токовый шунт.
www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=113339

Вопрос только в том левак это или оригинал =\ у нашего китайского друга в продаже.
Закажу посмотрим, пощупаем. Месяц будет телепать ко мне, потом еще 2 недели на таможке )

Enigm

Хотите много ампер ?
Вот на этот глянте www.ortice.ru/index.php/…/2010-03-16-16-23-26?cati… ACS758 имеет варианты от 50а до 200а
50амперные видел по 8 баксов.
Вот например www.ebay.com/itm/…/271030561546

А тут можно глянуть, как эти датчики паралелить или изспользовать вместе с шунтом )))
allegromicro.com/…/Current-Sensor-ICs-In-Current-D…

Yahen

Это уже Саяно-Шушенская ГЭС получается 😃 Но спасибо! Я понял, что с такой схемотехникой, можно проект масштабировать до размера A-380 😃
Хорошая штука - коллективный разум. Мне сейчас главное - своб дуйную фантазию обуздать. Вы тут такие перспективы обрисовали 😃

Mr_Chang

А цель то какая всего мероприятия? Для того, что бы сделать контроллер батареи материала тут уже даже более, чем достаточно. А куда отдавать данные этот контроллер будет?

Yahen
Mr_Chang:

А цель то какая всего мероприятия? Для того, что бы сделать контроллер батареи материала тут уже даже более, чем достаточно. А куда отдавать данные этот контроллер будет?

В программу конечно. Конечная задача, которую я хочу решить - автономный взлет и автономная посадка модели. А контроль за состоянием бортового питания кроме собственно сбора статистики и слежения за состоянием бортового питания, позволит ( ну мне так кажется ) в некоторой степени управлять рисками. Например, производить оценку, что безопаснее - уходить на второй круг при посадке, или рисковать и пытаться садиться сразу, если отклонения от расчетной траектории начинают приближаться к опасным. Хочется потешить свое самолюбие, что мол где-то там внутри модельки сидит маленький песочный человечек, который не просто умеет ровнять модельку относительно гироскопа и акселерометра, а на-самом деле управляет полетом.
По роду занятий я программист в игровой индустрии. Вот шило и не дает покоя. Хочется совместить то, что делаю на работе, с авиамоделизмом.

Mr_Chang

Очень интересная, но трудоемкая затея. Вопросы посадки и в большой авиации не всегда автоматизируются… Вам виднее, я в глобальных системах слаб.

Но посадка со второго круга на грани истощения АКБ - это явление не очень частое. А вот точка невозврата существует в каждом полете. Как Вам задача расчета точки - не слишком сложна? Конечно, если брать неизменные условия - прямая траектория полета, неизменная скорость и направление ветра, то все алгоритмизируется несложно. А если полет реальный? Со разным ветром на разных высотах, со сложным маршрутом?

Yahen
Mr_Chang:

Очень интересная, но трудоемкая затея. Вопросы посадки и в большой авиации не всегда автоматизируются… Вам виднее, я в глобальных системах слаб.

Но посадка со второго круга на грани истощения АКБ - это явление не очень частое. А вот точка невозврата существует в каждом полете. Как Вам задача расчета точки - не слишком сложна? Конечно, если брать неизменные условия - прямая траектория полета, неизменная скорость и направление ветра, то все алгоритмизируется несложно. А если полет реальный? Со разным ветром на разных высотах, со сложным маршрутом?

В большой авиации - да. Потому что там люди и все с ними связанное. А вот вопрос посадки БПЛА американцы решили почти 10 лет назад. Риски другие совсем. Ну а “пеновзрочи” и “корколеты” позволяют повысить планку риска еще сильнее. Потому как на крайний случай его можно просто в траву уронить. Я отдаю себе отчет в том, что мои поделки очень далеки от того, чтобы когда-нибудь я мог говорить о том, что могу без промлем посадить модель в полностью автоматическом режиме. Но я очень надеюсь на то, что я смогу сказать, что хотя бы однажды я это смог сделать, и это не было случайным стечение обстоятельств 😃 А вообще, если честно, мне просто нравится ковыряться в железках, писать для них всякие программки и видеть как эта хреновина немного живет своей жизнью. Танчики и роботы, объезжающие табуретки это слишком просто и делается на один вечер. Да и удовольствия только кота пугать. А вот замахнуться на Шекспира, это как раз. Тем более, что даже если меня ждет полная неудача, выхлоп я уже получил. Самодельный стабилизатор полета. Как оказалось, не боги горшки обжигают 😃 А на счет расчета точки невозврата… безусловно интересно. Может быть, когда-нибудь и до этого доберусь. Хотя мне кажется, что в модельном масштабе с приемлемой погрешностью посчитать не удастся. Но почему бы не попробовать. С заходом на посадку посчитать (с гарантированным запасом) необходимую энергию проще гораздо. Главное статистику собрать. А там по таблице+коэффициент 😃 Ну мне так кажется. Хотя я вполне себе готов к варианту, когда все мои мега выкладки перекроются простой формулой: расчетное время полета / силу ветра 😃 Собственно, так ведь и есть по-большому счету.

А сложный маршрут… Я себе поставил задачу максимум: Поставил модель на ВПП, нажал кнопку на аппе - она взлетела и легла на заданный курс. А в конце полета нажал кнопку, она сама вернулась в зону посадки, сделала коробочку и села. И если со взлетом более-менее понятно все. То с посадкой 1001 нюанс вылез А сколько еще вылезет в процессе.

Mr_Chang
Yahen:

Самодельный стабилизатор полета.

Коррекцию центробежных ускорений сделали? Если не секрет - как?

Yahen:

она сама вернулась в зону посадки, сделала коробочку и села. И если со взлетом более-менее понятно все. То с посадкой 1001 нюанс вылез

Если умеете строить глиссаду учитывая направление и силу ветра (и соответственно умеете его получать перед посадкой от бортового вычислителя) то дальше все как по маслу. Пенолеты и прочая шняга без шасси отлично плюхается на землю/траву/снег без повреждений. Угол наклона глиссады и скорость входа в нее просто берутся из лога автопилота. Как вошли на нужной высоте и скорости - выключайте мотор, спланирует.

Yahen
Mr_Chang:

Коррекцию центробежных ускорений сделали? Если не секрет - как?

Это Вы о каких ускорениях. Вернее об ускорениях относительно чего?

Mr_Chang:

Если умеете строить глиссаду учитывая направление и силу ветра (и соответственно умеете его получать перед посадкой от бортового вычислителя) то дальше все как по маслу. Пенолеты и прочая шняга без шасси отлично плюхается на землю/траву/снег без повреждений. Угол наклона глиссады и скорость входа в нее просто берутся из лога автопилота. Как вошли на нужной высоте и скорости - выключайте мотор, спланирует.

Так неспортивно. По большому счету бикслер на пузо в траву вообще без любой электроники садится. Я так по-началу сам его сажал. Тащишь его на такой высоте, где еще не стремно, а нужном месте просто мотор выключаешь и он худо-бедно садится. Главное в себе подавить побуждение порулить им в этот момент. А то я так однажды исхитрился его стабом в землю ткнуть 😃 Я хочу, чтобы он активно садился. В полосу. И на шасси.
Ну да ладно. До этого далеко. Я тут аппу спалил недавно. Попал на дисплей. Теперь сижу кукую, пока с хоббикинга посылка приедет.
Детеныш требует зрелищ. Ему папины ковыряния в проводках да контроллерах мало интересны. Так что придется к началу сезона парочку тренеров из потолочки склеить с мелким. И вообще он в сторону коптеров посматривает.

Mr_Chang
Yahen:

Это Вы о каких ускорениях.

Значит не делали 😉 Сразу оговорюсь, математик из меня еще тот, поэтому немного на пальцах, как я это понимаю.

Основу ИНС составляют датчики угловых скоростей (ДУС, в просторечье гироскопы ) и акселерометры (еще магнитый компас, но разговор не о нем). Так? Так. В сети существует много матмоделей для ИНС: DCM, кватернионы и пр. Все они компенсируют дрейф ДУСов по значениям акселерометров. Все хорошо только в прямолинейном полете. Как только полет происходит по окружности, появляется постоянное цетробежное ускорение, дающее постоянное смещение акселерометров и горизонт начинает “уплывать” в сторону с каждой коррекцией. Самолет (если мы говорим о стабилизации самолета) при этом наклоняется внутрь круга, тем самым уменьшая его радиус и увеличивая центробежное ускорение. Писец…

Вот для компенсации данных от акселерометра и используют знание траектории движения по данным от GPS, магнитного компаса (не путать с коррекцией курса по компасу!) и пр.

Yahen

А! Теперь понятно о чем Вы. Делал. На самом деле все очень просто. чем ровнее полет тем… ровнее полет. Гироскопы не нуждаются в постоянной коррекции. Вы совершенно правы, коррекцию гироскопов имеет смысл делать только прямолинейном полете. Для аэродинамически устойчивого аппарата все получается само собой. Я вычисляю коэффициенты коррекции не постоянно а лишь в те моменты, когда рули находятся в нейтрали, а вектор ускорения направлен вниз. Конечно, ежели зарулить аппарат в бесконечную спираль, то так и случится, как Вы пишете. Но все равно это вопрос далеко не секунд. Честно говоря я не проверял, что будет, если 5 минут подряд крутить спирали, не давая возможности провести коррекцию гироскопов. Но подозреваю. что фатального ничего не случится. Потому как акселерометр у меня - основной прибор для вычисления положения аппарата относительно горизонтали. А гироскоп скорее рыскание компенсирует, чем реально влияет на ориентацию. Ну и плюс ко всему, есть куда более трудоемкая и долгая операция, требующая достаточно продолжительного движения аппарата по прямолинейной траектории - съем данных с магнитометра. пока он устаканится, сто раз можно успеть коэффициенты для гироскопов вычислить. В общем ежели подытожить, то я решаю задачу стратегического полета блинчиком, а не тактических пилотажных фигур. А вот для аэродинамически неустойчивого аппарата, признаться я не представляю, как решить подобную задачу.

Mr_Chang

Позвольте полюбопытствовать, и сколько у Вас такой алгоритм налетал самостоятельно, без того, что бы его ручками выхватывать?

Yahen:

Гироскопы не нуждаются в постоянной коррекции.

Еще как нуждаются, дрейф никто не отменял.

Yahen:

вектор ускорения направлен вниз

А как Вы узнаете, что именно вниз, если это единственная информация о том где низ а где верх? И как раз именно она подвержена влиянию центробежного ускорения?

Yahen:

задачу стратегического полета блинчиком

На верхнеплане с большим V крыла? Но ему вообще стабилизатор не нужен 😃))))))))))) Тангаж можно корректировать по вариометру, а крен по курсу 😃))))))))))))))))) Мы так и начинали летать несколько лет назад. Кстати очень быстро перешли на двухмоторные схемы с противоположным направлением вращения, так как одномоторник при даче газа сворачивал с курса.

Yahen
Mr_Chang:

Позвольте полюбопытствовать, и сколько у Вас такой алгоритм налетал самостоятельно, без того, что бы его ручками выхватывать?
Еще как нуждаются, дрейф никто не отменял.

Комплект аккумуляторов до вздутия автопилот отлетал. И как раз таки, если бы мои шаловливые ручки не помогали ему периодически летать, аварий скорее всего не было бы совсем.
По сравнению со мной - автопилот просто ас 😃

Mr_Chang:

А как Вы узнаете, что именно вниз, если это единственная информация о том где низ а где верх? И как раз именно она подвержена влиянию центробежного ускорения?

На верхнеплане с большим V крыла? Но ему вообще стабилизатор не нужен 😃))))))))))) Тангаж можно корректировать по вариометру, а крен по курсу 😃))))))))))))))))) Мы так и начинали летать несколько лет назад. Кстати очень быстро перешли на двухмоторные схемы с противоположным направлением вращения, так как одномоторник при даче газа сворачивал с курса.

Так Вы сами и ответили на свой вопрос, как узнать где низ. Я же писал. Рули в ноль, газ в треть и жду, пока его колбасить перестанет. Как только акселерометр перестал дрыгаться, значит время снять показания для коррекции гироскопов. Верхнеплан с большим V он такой 😃 Он сам летает, и еще автопилот калибрует. Вы правы. Против ветра и на высоте, автопилот со всякими гироскопами и филармонией считай формальность для бикслера. А вот возле земли , особенно при боковом ветре под 45 градусов к курсу он то и вступает, чтобы сказать свое веское слово. У меня на поле, где я летаю обычно, речка протекает. Небольшенькая такая 5 метров шириной не больше. Но за то русло у нее - каньон трехметровой глубины. Так вот когда я без автопилота снижался, пересекая русло на высоте около 10 метров, бикслер козлил дай боже. Первый раз чуть не уронил со страху 😃 А со стабилизацией вообще никак овраг не чувствуется.

Mr_Chang:

На верхнеплане с большим V крыла? Но ему вообще стабилизатор не нужен )))))))))))

А Вы что хотели, чтобы я утюг а-ля F117 построил и его пытался рулить компьютером? Ну уж нет. 😃 Это для яйцеголовых военных ученых задача с бюджетом соответствующим. А я пошел по-пути наименьшего сопротивления. Взял самолет, который летает сам, да еще прощает кучу огрехов в пилотировании, и пытаюсь добавить ему немного мозгов. 😃

Mr_Chang
Yahen:

утюг а-ля F117 построил и его пытался рулить компьютером? Ну уж нет. Это для яйцеголовых военных ученых задача с бюджетом соответствующим.

Возможно Вы не поверите 😉 , но именно такие утюги (например ЛК Свифт от Пилотажа, мой любимый носитель всяческой шняги, с отрицательным V крыла ) отлично стабилизируются дешевенькими ИМУшками (20-30 USD за весь набор датчиков) и летают без каких либо проблем в автономных полетах. Только алгоритмы, ИМХО, все таки стоит применять как минимум общепринятые. В остальном, Вы успешно создали собственную инерциальную систему стабилизации с кучей ограничений в эксплуатации. А если еще и справитесь с расчетом точки невозврата 😃