Эксперимент: гиро на оси сервы
Гироскоп и акселерометр в данном случае разные вещи вот ссылки: sensorica.ru/14-3.html sensorica.ru/14.html
В целом понятно, в одном случае на механическом (пьезо) гиродатчике измеряют угл. скорость (то усилие которое создает противодействуя обыкновенный мех гироскоп, только он в данном случае реализован на вибрирующей пьезоподложке), далее интегрируется - получаем отклонение.
Во втором случае (угловой акселерометр, измеряет ускорение угла поворота ), два раза интегрируем - получаем отклонение.
Какой базовый датчик ставится в “гироскопы” RC моделей - судя по всему не так важно. Весь класс устройств для простоты называется гироскопы.
Касательно Вашего эксперимента с 401 думаю все очевидно - слишком инерционнная и неточная серва. Она заскакивает по инерции за то отклонение, что нужно скомпенсировать (по инерции, или в связи с невысокой точностью) - гиро вырабатывает сигнал отклониться обратно , и его она снова выполняет с инерцией, выходя за точную позицию. В итоге имеем самовозбуждение.
Акселерометр – выдает сигнал как функция ускорения.
Гироскоп – как функция угла поворота и не связана с ускорением ( иначе гироскопы надо ставить только по оси вращения
Проблема модельных гироскопов- низкая точность – в них стоят 8-10 разрядные АЦП при этом после интегрирования в режиме удержания остается погрешности 1- 3 градуса не заметная на модели но это целых 1-3 градуса. Поправите если ошибся но Футаба как новое свойство писало о применении 12 разрядных АЦП а это значит что с учетом всех погрешностей и ошибок вычисления можно получить около 0.3 градуса.
Далее постоянные времени в цепях регулирования модельных гироскопов подобраны под определенные инерционные массы (интеграторы) и при их отсутствии неизбехно возникновение резонанса.
Моя задача была установка по горизонту платформы после ее перемещения в статике.
Температурный диапазон прибора -10+40
Использовался ADXL213 (далас) скважность его сигналов меняется в зависимости от угла наклона по оси х и у. Дале мозгами шивилил 89С8253 который крутил два двигателя с червячным редуктором. Интегратор в системе использовался для получения системы без статической ошибки.
Делалось это 2004 году.
Сейчас есть интересные приборчики типа ADIS16350
У них существенно выше быстродействие и измеритель встроен внутрь. Подключай мозги по SPI и управляй чем хочется. Только подходящие параметры ПИД регулятора надо вычислить или подобрать
Cпасибо за комментарии, это помогло мне разобраться. Речь с моей стороны шла об акселерометрах УГЛА. Т.е. измерителях УГЛОВОГО ускорения . А они связаны с угловой скоростью производной от скорости =ускорение, соотв. и 2ая производная от угла поворота (сорри за элементарщину).
А с вашей - судя по упомянутому чипу, об акселерометрах ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ.
И правильно - AD выпускает именно вторые.
В последнем случае (линейный акселерометр) для определения угла наклона относительно “земного горизонта” используется от факт, что при наклоне акселерометра линейного перемещения уменьшается сила притяжения действующая перпендикулярно кристаллу. А как известно сила притяжения для акселерометра выглядит “как ускорение”.
Плюс такой системы видимо то, что она всегда привязана к горизонту. А минус - очень большая чувствительность к помехам, или нужно ожидать отнюдь не быстрой реакции на изменения наклона (tilt) системы + значительная чувствительность к линейным перемещениям (наверно она идеальна для определения наклонов к горизонту медленно перемещающихся объектов, как например - танкеров).
Кстати непонятно, как можно говорить об “уходе” или “дрейфе” такой системы, ведь она фактически измеряет реальный наклон, как воздушный шарик в уровнеметре. Он и эта система будет сбоить только линейных ускорениях, но для инерционных, больших тел - они невелики, на фоне постоянной гравитационной.
К сожалению мне нужно, скорее “абсорберы шоков по осям вращения с длительной постоянной интегрирования”, но если будет происходить - дрейф не так уж и важно. Как таковое поддержание земного горизонта мне не нужно. Ведь угол наклона пушки танка, быстро перемещающегося важен в течении минут после фиксации.
Главное, что бы хотя бы в течении 10-15 минут - любые осевые вздрючивания (очень быстрые в т.ч.) полностью компенсировались. В любом случае спасибо.
Ну откуда у них берутся временные и температурные дрейфы – это к разработчикам.
любые осевые вздрючивания (очень быстрые в т.ч.) несколько не технический – теорему Котельникова никто не отменял и поэтому в цифре всегда есть ограничения частоты ( в аналоге тоже но там из-за интеграторов и как следствие спада АЧХ)
на 213 теоретически можно получить компенсацию колебаний до 250 Гц с погрешностью
около 0.2 градуса . практически цифры будут раза 4 хуже. Но это компенсация основных колебаний двигателя работающего на 15000 об мин- неплохие у Вас танкеры.
Чо за задача лучше скажи а то о чем говорим до конца не понятно.
Чо за задача лучше скажи а то о чем говорим до конца не понятно.
Стабилизация угла наклона видеокамеры на трясущимся объекте. Под стабилизацией подразумевается фильтрация высокочастотных компонентов угловой тряски вплоть до всех колебаний длительностью в минуты (т.е. частота среза = минуты). В принципе это уже почти интегратор с значительной постоянной интегрирования.
Стабилизация угла наклона видеокамеры на трясущимся объекте. Под стабилизацией подразумевается фильтрация высокочастотных компонентов угловой тряски вплоть до всех колебаний длительностью в минуты (т.е. частота среза = минуты). В принципе это уже почти интегратор с значительной постоянной интегрирования.
В принципе я уже догадываюсь, что лучше делать аналоговую схему нежели цифровую. И интегратор аналоговый.
А если Автору реальный массивный гироскоп механически к платформе прикрутить (Не как датчик, а как механический “удерживатель”?? никакие там скорости отработки не критичны… Бесколекторник с масивным ротором - приличный гироскоп! 😎
на резинки или надувную колбасу камеру со стабилизатором поставь а медленные колебания самолетный гироскоп выправит.
А если Автору реальный массивный гироскоп механически к платформе прикрутить (Не как датчик, а как механический “удерживатель”?? никакие там скорости отработки не критичны… Бесколекторник с масивным ротором - приличный гироскоп! 😎
Это вариант. Но только если немножко поразбираться в теории следует прикрепить 2 механических гироскопа (вращ-ся в противоположенные стороны, но в одной плоскости) для устранение эффектов. Двигатели придётся тщательнейшим образом балансировать. И для устранения высокочастотных колебаний все это нужно будет все равно сделать очень массивным. Подходят винчестеры 7200rpm. Ну килограммов на 5-6 потянет. Это перебор. Серва+гира на одной оси - около 300 грамм при использовании самых крупных серв. При этом самый важный момент - серва+гира дает возможность дистанционного управления, что и потребуется в будущем с большой вероятностью. Т.е. хотелось бы “не в лоб” решить задачу. Но в любом случае спасибо.
на резинки или надувную колбасу камеру со стабилизатором поставь а медленные колебания самолетный гироскоп выправит.
Т.е. я так понял просто нужно сделать “механич. фильтр” высокочастотных колебаний? Наверно это идея.