Smalltim OSD and autopilot (часть 2)

ingener

а наружу выставлю человекопонятные коэффициенты “в попугаях”.

Тем более что эти попугаи дают понять, что полный коэффициент пропорциональности определяется не только микропроцессором, но и параметрами сервы и кинематики модели.

Llirik
smalltim:

Уже писал. Есть интегральные компоненты. Но они сильно зарезаны, их величина не может превышать некое экспериментально подобранное К * величину пропорциональных компонент. В итоге модель так и не придет точно в требуемые углы крена и тангажа, но будет гораздо ближе к ним, чем без интегральных. Эти интегральные не настраиваются. Это плата за устойчивость системы и снижение вероятности накосячить при настройках.

Хорошо, что переживаете о вероятности косяков пользователей. Но это можно делать не запретом, а предупреждением типа “Не трогай, если не уверен!”…
По поводу К*величину пропорциональных компонент - какая то нелогичная борьба с интегральным насыщением. Сделайте запрет на интегрирование (отключайте сумматор по условию) при насыщении воздействия (когда выход регулятора вышел на ±100%).

smalltim
Llirik:

Хорошо, что переживаете о вероятности косяков пользователей.

Некоторые из запиливших мегаохренительные автопилоты для себя и еще двух парней, этого, похоже, не понимают, и начинают ругаться нехорошими словами. А вот когда придумываешь что-то этакое, и представляешь вой от сотни человек на форуме - “что это за новая хреновня, я тут нажал и оно всё сломалось/упало/сгорело/еще чегонибудь” - тут же тормозишь идею и начинаешь придумывать, как бы сделать так, чтоб народ не взвыл 😃

Llirik:

По поводу К*величину пропорциональных компонент - какая то нелогичная борьба с интегральным насыщением.

Насколько я понимаю терминологию, насыщения у меня как такового нет. Есть банальный overshoot и долгопериодическая раскачка, если интегральный не ограничивать. Вот этот overshoot вполне убивается таким, как я использую, ограничением.

Когда выход регулятора в ±100%, это означает, что отклонения рулевых плоскостей полные. Выхода управляющих плоскостей на ±100% почти никогда в стабилизированном полете не бывает, так что о насыщении речи не идет.

Условное интегрирование можно сделать, вот экспериментируем с двумя частями в интегральном компоненте.
Не хочу привлекать высшую математику, да и в терминах я не очень, поэтому рассказываю, как Чапаев, на картошках, и пляшу от задач:

  1. ПИ никогда не выходит на целевое значение, это понятно. Надо добавлять быстро растущий, но ограниченный интегральный, чтоб успел расти на интервалах 0.5…5 сек и помогал точнее перекладывать самолет по крену и тангажу при активном маневрировании. По сути, это получается адаптивный П.
  2. Есть кривые модели, у которых есть особенно сильные связи крен-тангаж, газ-крен, газ-тангаж и т.д. Быстрый интегральный, ограниченный по К*П - не лучший вариант для убиения таких вещей. Делаем медленно растущий интегральный, чтоб реально начинал давать вклад на интервалах от 10-20 сек. И ограничиваем его вклад до Х% от рабочего диапазона - останавливаем накопление, когда уперся в этот предел - чтоб не перестараться, и опять же, обезопаситься в плане стабильности.

Как-то так. Хочу выслушать советы, если Вам не жалко ими делиться.

Llirik
smalltim:
  1. ПИ никогда не выходит на целевое значение, это понятно

Очепятались! ПИ как раз и выходит, это ПД не выходит…

Перерегулирование (overshoot по Вашему) и раскачка - следствие неправильной настройки коэффициентов.

smalltim:

Выхода управляющих плоскостей на ±100% почти никогда в стабилизированном полете не бывает, так что о насыщении речи не идет.

Ну и плохо, что не бывает. Это пять же означает, что коэффициенты не подобраны (долгий выход на режим)…
Для активного маневрирования можно добавить условный ударный переход. Слава богу для нашего применения это не вредно, а практично…
Ну и конечно же необходимо ввести адаптивное управление. Необходимость обусловлена хотя бы тем, что на разных скоростях полета эффективность рулей и элеронов разная!Другими словами выход регулятора который реализован сейчас и реальное (физическое) воздействие - это совсем не одно и то же!!! Вот поэтому, в частности, у разогнавшихся (в режиме стабилизации) на пикировании моделей при отпускании стика отламываются крылья. Или при одном уровне газа модель ровно идет, а на другом болтанка…

Кстати, в первом приближении регулятор не надо адаптировать по скорости. Достаточно адаптировать максимальные отклонения (расходы управляющих элементов). Сейчас это константа, заданная в настройках. Нужно просто добавить в настройках “коррекцию по скорости” из следующих вариантов:

  1. нет (это реализованный сейчас режим)
  2. по бароскорости
  3. по бароскорости и газу. (полезен для моделей, таких как скайвокер, у которых РВ находится в потоке от винта)

И в полете корректировать максимальное отклонение управляющих элементов. Напрашивается обратная зависимость от скорости. А выход регулятора, как и сейчас, умножать на это, только уже откорректированное значение.

Вахтанг
Llirik:

Но это можно делать не запретом, а предупреждением типа “Не трогай, если не уверен!”…

Кирилл! ну, у вас вроде фамилия русская. Не догадываетесь к чему это приведет? Непременно будут трогать, если так написать! 😃

serj

Тим, предлагаю сделать следующее. Пользователей, считающих себя умнее разработчика, не так много. (человек 10-20, и Александр в их число не входит 😃) Предлагаю сделать весьма развитую структуру ( массив регуляторов), штук 32 например, с произвольно назначаемыми связями. Сделать под это отдельный пункт, как вариант, в ини - файле КП (запароленный , скажем под индивидуальный номер проца через некую функцию). Чтобы обычным пользователям этого вообще не было видно.
И высылать пароль жаждущим экспериментов людям баксов за 100. (как, например, делает Олег) .

Причем с предупреждением- все что вы напрограммировали- под вашу ответственность. Ибо за реализацией хотелок двух-трех десятков человек в понятном для ВСЕХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ, в том числе и не имеющих специального образования людях проект будет обречен на непрерывное устранение косяков от реализации хотелок.

А если страждущие будут спрашивать- почему так дорого- предлагать купить Риссу 😃.

Ясон

Интересует будет ли работать автопилот на летающем крыле без дополнительного V-tail микшера на борту?

Llirik
Вахтанг:

Кирилл! ну, у вас вроде фамилия русская. Не догадываетесь к чему это приведет? Непременно будут трогать, если так написать!

Еще как догадываюсь!.. 😁
И очень часто возникает желание поотрывать руки инициативным умникам… Правда ПБ это запрещают, поэтому обходимся депремиеями, выговорами и увольнениями… Но чаще девятиэтажным матом!.. 😃

А по поводу 100$ и экспериментируй - перебор!
Заплатить бабало производителю, за то что решил ему же помочь сделать его продукт более привлекательным?! Надеюсь Тимофей - не Том Сойер!..

Другой вариант, считаю вполне всех устаиваемый:

Просто выложить отдельно на сайте с большим красным предупреждением об опасности “Экспериментальные прошивки/контрольные панели”. В релизах которых вносить пожелания от нас “горе-умников”. И пусть мы - сами морковим свои носители на свой страх и риск!.. И в случае, если эксперименты таких дилетантов как я дадут положительный эффект - ретранслировать его в прошивки общего пользования!

Ясон:

Интересует будет ли работать автопилот на летающем крыле без дополнительного V-tail микшера на борту?

Само собой! По большому счету, как я понял, управляющие выходы и есть миксы от всех входных каналов.
Точнее сказать входы автопилота (логики) - это микшеры физических входов (инициализинуются при калиброке), а физические выходы - это миксы логических выходов автопилота (настраиваются в расширенных настройках).
Посему даже если подать на автопилот уже смикшированное для ЛК управление и поставить его на классику - всеравно заработает…

Kozhenkov
Ясон:

Интересует будет ли работать автопилот на летающем крыле без дополнительного V-tail микшера на борту?

Будет

baychi
smalltim:

Условное интегрирование можно сделать, вот экспериментируем с двумя частями в интегральном компоненте. Не хочу привлекать высшую математику, да и в терминах я не очень, поэтому рассказываю, как Чапаев, на картошках, и пляшу от задач:

У меня, как у неискушенного в ПИД-теории пользователя, возникает 3 вопроса:

  1. Очевидно, что ПИД регулятор неспособен привести реальный тангаж/крен к требуемому. Вопрос, а нужно ли это? Ведь летаем и так. Другое дело, что без строгого понимания теории, подбор коэффициентов превращается в “шаманство” даже там, гже аэродинимические свойства модели известны.
    И существует ли “человекоподбный” алгоритм регуливания attitude?
Llirik:

Допустим у нас прямое регулирование – это когда увеличение U приводит к увеличению угла тангажа.

  1. Насколько важно, что у нас НЕ ПРЯМОЕ регулирование. Что РВ/элероны задают лишь скорость вращения вокруг соотв. оси?

  2. Реальный люфт, гистерезис или нечувствительность упр. поверхностей. Как бы его обойти?

smalltim
baychi:
  1. Очевидно, что ПИД регулятор неспособен привести реальный тангаж/крен к требуемому.

Это ПД не может, а ПИД - более чем может. Мы просто (возможно, излишне) осторожничаем с И, вот и всё.

baychi:

И существует ли “человекоподбный” алгоритм регуливания attitude?

Человек, если сильно упрощать, идейно наверное, близко к ПИД работает, но тут очень много всяких деталей. Моя димпломная многолетназад была как раз на тему анализа поведения системы человек+машина в управлении истребителями. В общем, или ПИД, или уже тогда сразу во все тяжкие - нечеткая логика, прошивки по мегабайту и т.д. 😃

baychi:
  1. Насколько важно, что у нас НЕ ПРЯМОЕ регулирование. Что РВ/элероны задают лишь скорость вращения вокруг соотв. оси?

Очень важно. На самом деле, управлять надо угловыми скоростями, а не углами, и мы к этому скоро придем.

baychi:
  1. Реальный люфт, гистерезис или нечувствительность упр. поверхностей. Как бы его обойти?

Добавлять соответствующие поправки в контроль - вбивать диапазоны нечувствительности системы, гистерезис и т.д.

Llirik

Ответы:

  1. ПИД - способен, это П и ПД не способны. Нужно ли это? Главный вопрос и то с чего надо вообще начинать - критерии качества регулирования!.. На счет борьбы с “шаманством” лучший выход - автонастройка. Прикидываю как лучше реализовать ее, поэтому и задал вопрос, в начале “перепалк” пост #6330…
  2. Для конечного пользователя совсем не важно!.. Smalltim при настройки входных каналов это понимает, для этого, к примеру, и просит показать в какую сторону вы отклоняете стик для того, чтобы дать правый крен.
  3. Добавим погрешность измерений, шумы, дискретность и точность серв и т.д… Проще говоря то, что называется реальной системой!.. “Обходится” все это опять осознанием и правильным формулированием критерий качества и, соответственно, затачиванием алгоритма под них. К примеру, введением зоны нечуствительности, которую, я считаю надо будет вводить (во всяком случае если решим всетаки развивать автопилот)…

УПС… Тимофей уже ответил…

smalltim
Llirik:

Напрашивается обратная зависимость от скорости. А выход регулятора, как и сейчас, умножать на это, только уже откорректированное значение.

Да, надо, всё никак руки не дойдут. Еще я думал о мониторинге перегрузок и мгновенном занижении общего коэффициента усиления регуляторов в случае перегрузок.
Но это всё, по сути, решится автоматически при управлении угловыми скоростями.

Llirik

Только мы 2-й пункт по разному поняли… Я отвечал на приложенную цитату…

smalltim
Llirik:

во всяком случае если решим всетаки развивать автопилот

Вы, наверное, издеваетесь 😃

Llirik
smalltim:

Еще я думал о мониторинге перегрузок и мгновенном занижении общего коэффициента усиления регуляторов в случае перегрузок.

Это ни что иное как зажимание расходов, о которых я писал…Только при использовании ПИД, в этом случае надо внимательно отнестись к И! Иначе overshoot обеспечен!..

smalltim:

Вы, наверное, издеваетесь

Упс! Тимофей, извини!.. Действительно издевательски звучит!.. Надо бы над своей тактичностью поработать!..

AlexA35

люди, кинте ссылку где можно доходчиво понять и сделать програматор для платы телеметрии смалтим, и как потом можно бех осложнений ее перешить

ingener
smalltim:
  1. ПИ никогда не выходит на целевое значение, это понятно. Надо добавлять быстро растущий, но ограниченный интегральный, чтоб успел расти на интервалах 0.5…5 сек и помогал точнее перекладывать самолет по крену и тангажу при активном маневрировании. По сути, это получается адаптивный П.
  2. Есть кривые модели, у которых есть особенно сильные связи крен-тангаж, газ-крен, газ-тангаж и т.д. Быстрый интегральный, ограниченный по К*П - не лучший вариант для убиения таких вещей. Делаем медленно растущий интегральный, чтоб реально начинал давать вклад на интервалах от 10-20 сек. И ограничиваем его вклад до Х% от рабочего диапазона - останавливаем накопление, когда уперся в этот предел - чтоб не перестараться, и опять же, обезопаситься в плане стабильности.

Как-то так. Хочу выслушать советы, если Вам не жалко ими делиться.

Когда я учился летать на реальном самолете, то попытался поставить все стрелки приборов в положение “точно по учебнику”. Инструктор, легендарный летчик, заметил мою суету и спросил: “Самолет летит? Летит. А чего ты тогда суетишься?” Что в том контексте означало: не нужно пытаться поддерживать все параметры полета точно равными заданным. Достаточно приблизительного соответствия. И только в некоторых обоснованных случаях, например когда речь идет о штурманском расчете или экономии топлива, нужно точно выдерживать только 2-3 параметра. Необходимости точного выдерживания параметров полета модели я не вижу. Поэтому нет никакой необходимости в интегральной компоненте регулирования, которая в стабилизированном полете будет вынуждать пилота модели через 15-20 секунд, когда начнет сказываться интегральная компонента, убирать поправки, которые он уже автоматически внес вручную (раз уж самолет летит), даже не заметив этого. А вот процесс убирания этих поправок может у придирчивых пилотов вызвать некоторое недоумение.

Так что интегральная компонента автоматической стабилизации модели не только в принципе не нужна, но даже и вредна. Ее использование было бы оправдано, если бы действительно требовалось выдерживать скорость, высоту, радиус поворота и курс очень точно. Но от модели этого абсолютно не требуется. Поэтому ПД регулирования вполне достаточно.

Можно конечно для изощренных любителей оставить интегральную компоненту. Но со строгим указанием - если вы не знаете, для чего вам это нужно - не трогать! Стабильность полета это никогда не улучшит. Может только ухудшить.

Llirik
smalltim:

Но это всё, по сути, решится автоматически при управлении угловыми скоростями.

но от перегрузок не защитит… Т.ч. удар при перегрузке - правильно думаете!..

ingener:

Необходимости точного выдерживания параметров полета модели я не вижу. Поэтому нет никакой необходимости в интегральной компоненте регулирования, которая в стабилизированном полете будет вынуждать пилота модели через 15-20 секунд, когда начнет сказываться интегральная компонента, убирать поправки, которые он уже автоматически внес вручную

😁 Интегральная состовляющая - это и есть те самые поправки, которые Вы вносите!.. Вам просто не надо будет их вносить…

ingener
Llirik:

Интегральная состовляющая - это и есть те самые поправки, которые Вы вносите!.. Вам просто не надо будет их вносить…

Извините, если я управляю моделью, хотя и в режиме стабилизации, то я должен видеть реакцию модели на мое управление сразу, а не тогда, когда отработает интегральная составляющая. Я не хочу вносить ручные поправки на поправки интегральной компоненты.
Меня вполне устраивает ПД регулирование пространственным положением модели, а не положением рулей, которое имитирует управление суперустойчивой моделью и освобождает меня от учетов ее моментов инерции.
Если модель по каким-то причинам не полностью устранит например крен, то мне гораздо проще устранить его движением стика, чем дожидаться, пока сработает интегральная компонента. В крайнем случае триммера есть.

smalltim
AlexA35:

люди, кинте ссылку где можно доходчиво понять и сделать програматор для платы телеметрии смалтим, и как потом можно бех осложнений ее перешить

Алексей, я в личку скидывал свои извинения и раскаяния и предложение поменять плату телеметрии на прошитую для работы без OSD. Вы решили не ждать пересылки?

Вот это более-менее подробно описанный и опробованный вариант:

www.masterkit.ru/info/magshow.php?num=361
www.masterkit.ru/main/set.php?code_id=276487