Activity

Стохастический подавитель какой-то

Я так понял, что его лучше использовать с сырыми данными, до умножения на матрицу калибровочных коэффициентов, можно даже потом попробовать откалибровать заново, есть подозрение, что коэффициенты немного изменятся.

Сделайте, пожалуйста кто-нибудь и выложите сюда,

Попробую реализовать сегодня-завтра, как время позволит. Несколько небольших вопросов ,возможно не очень умных, показания берем откалиброванного акселерометра или “raw”? на какой диапазон настроить? и на какую частоту настраиваем выдачу показаний (от этого зависят параметры шума)? Нужно ли подстраивать внутренние цифровые фильтры акселерометра? На всякий случай уточню, использую комбинированный датчик LSM303DLH от ST c 12-разрядными сырыми данными. Обмен по I2C на 200кГц (магнитометр почему-то на 400кГц не откликается).
Да и, если можно, пару слов о физике/математике фильтра, чтоб лучше понимать что искать и куда смотреть.

Пойду материал по нему готовить, а вы пока осмысливайте.

Дмитрий, хорошее дело затеяли, многим не хватает общей, так сказать концептуальной информации по этой науке. С нетерпением ждем продолжения!

Регулятор может быть как с обратной связью(измеряет обороты), так и без неё

В отношении регуляторов бесколлекторных двигателей (синхронных), они вроде без обратной связи не бывают, если нет отдельных датчиков холла, то снимается ЭДС самоиндукции с обмотки, которая в текущий момент времени не используется (исключение составляет момент старта двигателя, там несколько вариантов).

Со всем остальным полностью согласен. Спасибо за науку!
Слава богу у нас пока не предельный случай и “выбирать зазоры” будем чуть позднее, в другой раз. В любом случае все вышесказанное “взял на карандаш”.

при изменении оборотов с 4000 до 6000, и разгон и торможение одинаковы

Верно подмечено, спасибо за уточнения! Только что проверил по графикам.
Касаемо запаздывания - таки да, но оно в большей степени обусловлено низкой частотой ШИМ (50Гц), что уже дает задержку до 0.02 сек только на смену параметра ШИМ в МК, а пока его еще регулятор измерит, пока отреагирует, вот и набежало 0.04 сек. ИМХО.
По конструктиву - специально разрабатывался под конкретную задачу (сразу понимал, что буду много его бить) и эксперимент оказался более чем удачным. Пробовал летать на улице - сдувает как перышко. Влияние отраженных потоков от стены немного снизилось за счет закрытой конструкции винтов, как и взаимное влияние друг на друга. А вот грузоподъемности оказалось - впритык. Возможно даже придется идти на компромисс, чтобы уложиться в 2 - 2,1 кг.
Очень хочется опробовать нормальную прошивку для регуляторов, но как известно лучшее - враг хорошего. Я этого никогда не делал, боюсь навредить и остаться без регулей в самый ответственный момент, но обязательно попробую позднее.

Ну и еще много можно чего напридумывать, что влияет

Это все понятно, тем более, что замеры я делал подключившись к одному из силовых выходов регулятора, а пока настраивал измеритель (созданный собственноручно) на нужные пороги напряжения триггеров, нагляделся на осциллограммы работы двигателя и пришел к выводу что значение сигнала на входе регулятора влияет только на скважность ШИМ, выдаваемого на обмотки, т.е. питание двигателя продолжается, но меньшей энергией, по факту - пассивно ждут пока он сам замедлится, на что уходит больше времени чем на раскрутку при полном питании. На мой взгляд именно это основная причина такого кардинального отличия в графиках и времени переходного процесса. Поправьте меня если где-то ошибся. Посему мой первоначальный вопрос так и остался без ответа - я не встречал тех, кто заботился об этой разнице в переходных процессах и до сих пор нет полной уверенности стоит ли вообще об этом заботиться.

PS: А может, люди и на таких регуляторах летают, а я и не знаю?

Ага, летают, вполне нормально летают:

По поводу графика, на мой взгляд он не может быть таким же, но перевернутым. Накопленная энергия во вращающемся двигателе с винтом, не успеет так же быстро рассеяться, как она накапливалась в момент раскрутки ротора, если только принудительно его двигателем не останавливать (такие регуляторы на машинках используют). Собственно мой вопрос и был в том, учитывал ли кто-нибудь разные передаточные функции при настройке ПИД-регуляторов? Кстати, родился попутно вопрос, используется ли в таких случаях функция торможения или все ждут пока ротор по инерции замедлится?

А в принципе, из этих опытов можно и для ПИДов точные параметры вычислить.

Дмитрий, а вот с этого момента прошу поподробней 😃 У меня есть результаты опыта с винто-моторной группой, т.е. характеристика резкого набора оборотов и резкого снижения (скриншоты выкладывал десяток постов выше). Как из этих опытов можно получить параметры для ПИД-регулятора?

Дмитрий, спасибо за знания и опыт! Очень необычный подход к решению задачи! После конкурса обязательно опробую идею “в железе”. Мы хоть и выступаем на квадрокоптере, но в наличии имеются 450-й и 600-й классические вертолеты с сервоосью, в голове ходили безумные мысли использовать их как носители. Но задушила жаба, когда представил сколько на эти опыты понадобится запчастей/денег. А еще экспериментировать с “живым” 600-м очень боязно, 3кВт и 140 см карбонового ротора могут и “в капусту порубать”. Подскажите пожалуйста, а вы свои эксперименты на видео фиксировали? Можете ссылкой поделиться? Заранее спасибо.

Дмитрий, было бы очень интересно ознакомиться в Вашей методикой управления. У меня у самого подобные мысли были, правда не прижились.

Присоединяюсь к вопросу по регуляторам…
Я пилотажевские 20A и 30A шью прошивкой tgy, и вполне. Они у меня и на коптере и на вертолете. Движок 4800KV на верте только так шестерни срезал;) Шутка, это только по-началу. Сейчас это позволяет удержать рыскание даже при ударе об стену. Без адекватной реакции двигателя после смены прошивки регулятора это было бы невозможно.

Спасибо за совет, на досуге поэкспериментирую с прошивками.

А какие регуляторы используете и какие у них настройки? Регуляторы тоже “думают” и могут сглаживать все переходы. Какие двигатели, вес винтов и т.д.
Как то “ковырял” ArDrone, хотел поменять двигатели на более мощьные. Похоже на то, что все все команды (обороты, стоп, разгон и т.д.) передаются на Atmega8 по Serial - отсюда и моменальная реакция на все изменения. Это не то, что 50 или 400 герцовый сервоимпульс, который ещё надо точно померить.

Оборудование ВМГ - честный Китай:
регулятор Hobbyking SS Series 18-20A ESC
двигатель 2213N 800Kv
винты 10X6 (насчет веса - не измерял)
Статическая тяга на 3S аккумуляторе - порядка 700 гр. (рассчитываю загружать не более 500-550).
Согласен, что команды передавать на MCU регулятора лучше напрямую, но это отдельная тема. И довольно времязатратная. Приходится работать с тем, что есть, и летает сие чудо довольно стабильно при взлетной массе квадрокоптера 2 кг.
Вопрос в другом. Реализовывал ли кто-то алгоритм работы ПИД-регулятора с учетом различий в переходной характеристике ВМГ при увеличении тяги и уменьшении. Есть ли вообще смысл с этим заморачиваться? Или лучшее - враг хорошего?

По поводу изменения настроек ПИД при взлете/снижении. Я тут занимался измерением реакции винто-моторной группы на “ступеньку” в виде изменения параметра ШИМ при резком увеличении оборотов и при резком снижении таковых. Как и ожидалось отличия в передаточной функции кардинальные, и я подозреваю, что без различных параметров разгона/торможения двигателя при настройки ПИД не обойтись. Конечно оно “и так летает” и я бы сказал неплохо летает, но проблема снижения действительно актуальна. Буду признателен, если специалисты по САУ и синтезу регуляторов поделятся своими размышлениями. Запаздывание примерно одинаковое: разгон 0,04 сек, торможение 0,03 сек. А вот время установки различается более чем в 3 раза: 0,4 сек для разгона, 1,4 сек для торможения. Разгон был примерно с 2000 об/мин до 6000, торможение - с 6000 до 1600.

Присоединяюсь к вышесказанному. Оценивать по количеству “+1” крайне нечестно. Все сведется к успешности PR-акции, которую команда/участник организовали к поддержке видео. Некоторые даже умудрились выложить просьбу проголосовать на rc-aviation.ru
У нас есть компетентное жюри - сотрудники КРОК-а, которые просматривали видеозаписи и знают, кто на что способен. Может лучше организатору довериться? Пускай они между собой решат кого премировать? IMHO разумеется.

Аргументация понятна. Позиция организаторов обоснована. Но поиск фотоприемника, создание и отладка устройства на его основе - это отдельный вид “специальной олимпиады”, далеко выходящей за временные рамки конкурса. Тем более не у всех участников есть возможность приобрести полноценный лидар. Так может пойти на встречу тем, кто будет “колхозить” сканер из камеры и лазера? Вероятность печального исхода от применения <5мВт лазера на мой взгляд предельно низка. Тем более я, как участник, не заинтересован в “мухлежке” с мощностью (слишком много головной боли добавляет).

Как капитан одной из команд, присоединяюсь к просьбе участников разрешить использование лазеров класса 3A/3R в лазерных сканирующих системах.

Огромное спасибо за развернутый ответ! На самом деле я рассчитывал подключиться микроконтроллером к DSP, а не напрямую к измерительной части. Но раз частота в районе 50Гц, тогда вопрос снимается. Оно того не стоит. Интересовался у немцев промышленными измерительными модулями, которые делают измерения с частотами в килогерцы, но ценник у них заоблачный, примерно как готовый лидар (2500 - 3000 заморских рублей). Вывод: “сколхозить” лидар разумными средствами пока нереально, а жаль. Будет время - обязательно добью эту тему.

Я присоединюсь к вопросу немного в другом аспекте - кто-нибудь сталкивался со строительными лазерными дальномерами, которые можно методом паяльников, микроконтроллеров и сопутствующего оборудования обучить измерять дальность с большой частотой? Вариант с перехватом сигналов идущих на дисплей не предлагать, и мануал по разборке дальномера, который уже давно не производится тоже (как выяснилось достать такой дальномер, например Leica A3 - та еще специальная олимпиада). Заранее спасибо, если кто поделится опытом/знанием. В общем хотелось бы использовать измерительный модуль (который, как я понимаю использует фазовый метод измерения) поставить его на вращающуюся платформу и получить почти полноценный лидар.

В любом случае, стабилизация по барометру - это стабилизация по изобаре которая со временем может довольно сильно измениться, даже в течении нескольких минут, в 3-х метровом помещении высотомеры лучше на других физических принципах использовать (УЗ, ИК, лазер). ИМХО разумеется.

Сорри, видимо брал информацию из другого источника, возможно устаревшую. Тогда из плюсов только барометр. А можно поподробнее, как вы собираетесь по барометру высоту удерживать в возмущенной потоками от винтов среде? Я просто думал, что чувствительности маловато да давление должно чуток скакать от работы винтов. Был опыт подобной стабилизации?

SergDoc,
вы немного заблуждаетесь, в борту платки от ST стоят новейшие датчики с 16 разрядным цифровым выходом - 3-х осевые ДУС, акселерометр + магнитометр (в одном корпусе). ДУС кстати с интергрированным термометром.
А на борту NAZE32 - древний ADXL345 c 10 разрядным выходом, этот датчик я бы назвал ахиллесовой пятой данной платы, потому как все остальное вроде в порядке.
Лично мне очень импонирует платка от ST INEMO-M1, ей только барометра не хватает, но в нашем конкурсе он и не нужен.