Tarot 3 Axis gyro ZYX

Motory, gyra, serva, regulátory, stabilizátory, ale i ložiska a jiné obecné technické problémy
Odpovědět
Zpráva
Autor
a.black
Příspěvky: 70
Registrován: čtv 01.12.2011 14:48
Bydliště: Olomouc
Kontaktovat uživatele:

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#196 Příspěvek od a.black »

flubber píše:Dá se Tarot použít bez vrtulky? Chtěl bych v helině nechat původní gyro (Spartan DS760) a Tarota použít jen jako bezpádlo. Nebo budu muset signál a zisk gyra z přijímače propojit do Tarota a Spartana přes Y-kabely a servo připojit jen ke Spartanu?


Musí se propojit. Jak kvůli napájení, tak kvůli tomu, že si kontroluje, zda je přítomen signál GAIN.
Spektrum DX7+Quanum telemetry, Yak 55 SP 1500mm, Mini Funtana, HK450 Pro+Tarot FBL, www.bales.ic.cz
Uživatelský avatar
IgorGSM
Příspěvky: 1023
Registrován: ned 06.02.2011 0:00
Bydliště: Šurany

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#197 Příspěvek od IgorGSM »

i30 píše:to IGOR - skôr než sa pustím do videa - k čomu je potom dobrý ten prepínač ? Zapojenie mám cez AUX2, prepínač na Tx je tiež AUX2/GYRO, cykliku mám v normal mode ( 1servo ) ... Možno som už prekombinoval nastavenia, skúsim zadefinovať nový model, resetnúť a možno aj upgradovať firmvér ZYX a až to nepôjde nastúpi video. Zatiaľ dík :(


Nechcem byt odporny ale tebe chlape chybaju zakladne informacie ktore musis vediet inak sa budes dookola pytat a aj tak tomu nebudes chapat...
Skus si na zaciatok pozriet (precitat) tuto temu: http://rcmania.cz/viewtopic.php?f=107&t ... ro#p523194
T-Rex600E@Spirit T-Rex600N@Spirit T-Rex450@Spirit RaptorG4E720@Spirit Chase360@Spirit
Uživatelský avatar
i30
Příspěvky: 115
Registrován: pát 08.07.2011 0:00
Bydliště: Malacky

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#198 Příspěvek od i30 »

to IgorGSM - nechceš byť odporný ale si :P - ale v pohode ... Samozrejme som si pozrel aj ten link - môj problém to nevyriešilo ale myslím že som došiel na koreň veci. Na 99% je vadné servo Rudder - po inicializácii sa to chvíľu chová podľa predpokladov, potom ale "zmrzne". Keď tam pripojím servo cykliky tak to tam behá normálne. Keďže so 6kanálom začínam nemám zatiaľ žiadne v zásobe takže musím čosi objednať a potom už snáď poletíme ... No a viem že všetko sa dá kdesi vyčítať, len neviem načo by takéto fórum potom bolo - spravidla tu všetci hľadáme nejaké "skratky" k riešeniu problémov. Ale ako som už písal - je to v pohode ... 8)
Uživatelský avatar
kolaCZek
Příspěvky: 1417
Registrován: pát 06.01.2012 15:59
Bydliště: Bořanovice

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#199 Příspěvek od kolaCZek »

Dnes odpoledne je venku docela uchazejici pocasi, tak jsem si rikal, ze bych se postoural v ZYX. Chci se zeptat, jaky je postup pro nastaveni PID hodnot? Jde mi o to, jakou kdy nastavovat. A jak se projevuje nedostatecna nebo prebytecna hodnota zisku u jednotlivych parametru? A jak koresponduji s nastavenim celkoveho zisku? Nechce se mi jenom nahodne prepisovat cisilka a pak zkouset, jestli se neco nezlepsilo nebo nezhorsilo... :?
SuperZoom 4D, Blade mCP X BL, SAB Goblin 500 @ Spirit
Spektrum DX8, PhoenixRC
Uživatelský avatar
lipanek
Příspěvky: 208
Registrován: sob 14.06.2008 0:00
Bydliště: Trutnov

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#200 Příspěvek od lipanek »

kolaCZek píše:Dnes odpoledne je venku docela uchazejici pocasi, tak jsem si rikal, ze bych se postoural v ZYX. Chci se zeptat, jaky je postup pro nastaveni PID hodnot? Jde mi o to, jakou kdy nastavovat. A jak se projevuje nedostatecna nebo prebytecna hodnota zisku u jednotlivych parametru? A jak koresponduji s nastavenim celkoveho zisku? Nechce se mi jenom nahodne prepisovat cisilka a pak zkouset, jestli se neco nezlepsilo nebo nezhorsilo... :?

zkus tohle
http://www.youtube.com/watch?v=9gq8oOz9K3I
Futaba T10 2,4 gHz; T-REX 600 E FBL BeastX; Protos FBL BeastX
X-quadrocopter APM2.5.2 vlastní rám
Uživatelský avatar
i30
Příspěvky: 115
Registrován: pát 08.07.2011 0:00
Bydliště: Malacky

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#201 Příspěvek od i30 »

nepomôžem ti skúsenosťou - ale pripadá mi to ako štandardné parametre PID regulácie. P - znamená "veľkosť" reakcie na podnet ( výchyľka kniplu, vonkajší vplyv napr. poryvu vetra ), I - by malo odpovedať rýchlosti "návratu" do pôvodnej polohy a D - by malo eliminovať zákmity prvých dvoch parametrov. Niečo v tom duchu som skúšal ( ale zatiaľ len na stole ) a zdá sa že to tak reaguje. Vplyv na ostatné nastavenia by nemal byť žiadny. Ale to je len moja teória, možno sa ozvú matadori ktorí to majú odskúšané v praxi. Jedná sa ale o "advanced" nastavenia takže myslím že lietať by si mohol aj s pôvodným nastavením ... :)
Uživatelský avatar
kolaCZek
Příspěvky: 1417
Registrován: pát 06.01.2012 15:59
Bydliště: Bořanovice

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#202 Příspěvek od kolaCZek »

lipanek: Supeeeer... Dik moc. BoZZda to umi suprove vysvetlit. :) Jenom skoda, ze v tech videich neni zadnej rozumnej poradek. Ale i tak jsem nasal hromadu zajimavych informaci. A najednou neni nastaveni bezpadla zadna veda. :D
SuperZoom 4D, Blade mCP X BL, SAB Goblin 500 @ Spirit
Spektrum DX8, PhoenixRC
Uživatelský avatar
lipanek
Příspěvky: 208
Registrován: sob 14.06.2008 0:00
Bydliště: Trutnov

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#203 Příspěvek od lipanek »

kolaCZek píše:lipanek: Supeeeer... Dik moc. BoZZda to umi suprove vysvetlit. :) Jenom skoda, ze v tech videich neni zadnej rozumnej poradek. Ale i tak jsem nasal hromadu zajimavych informaci. A najednou neni nastaveni bezpadla zadna veda. :D

jsem rád, že jsem mohl pomoct, jenom po určitých zkušenostech již nejsem tolik optimistický. Tím nemám na mysli bozzdovo video, on to popsal skutečně srozumitelně, ani přímo toto gyro. Taky s ním bojuju, bohužel se mi stále více potvrzuje pravidlo, že pro bezpádlo musejí být dobrá serva (rychlá a silná). V současnosti bojuju na GAUI 200 s ocáskem. Nemám tam podle všeho to "nejoptimálnější" servo. Mám tam už třetí a pořád to není ono. Resp. futaba 3154 - mi přišla pomalá, o něco rychlejší je savox SH-0262MG a zatím asi nejlepší byl setový logitech 3100 od gyra 2100. Toto servo jede na 760ms a to tomuto gyru moc nesvědčí (papírově to umí). Na začátku jsem s tím měl takový problém, že to bylo nelítatelný - viz. moje příspěvky v tomto vlákně víš. Nyní to je tak, že to sice funguje - ta popisovaná chyba se již nevyskytuje (přehrál jsem firmware), ale i přesto to není optimální. To servo za určitých podmínek fungovalo a toto servo drželo ocásek nejlépe. Bohužel to nebylo na "sériové" lítání. Až mě to přestane bavit, dám do gauika BeastX a budu moct přímo srovnat. Nyní se ještě zabývám doladění v Protosovi. Tam je to o poznání lepší, ale pořád to není na to, abych mohl vyskočít - mám hotovo.

Lipanek
Futaba T10 2,4 gHz; T-REX 600 E FBL BeastX; Protos FBL BeastX
X-quadrocopter APM2.5.2 vlastní rám
Uživatelský avatar
kolaCZek
Příspěvky: 1417
Registrován: pát 06.01.2012 15:59
Bydliště: Bořanovice

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#204 Příspěvek od kolaCZek »

lipanek: Na ocase mam ted servo Hitec HSG-5083MG (1,9kg/.05s @6V). Je sice se stredem v 760us, ale da se s klidem provozovat na 960us. Jenom je treba presadit paku. Na MiniProtosovi nemam s ocasem jedinej problem. Spis jsem chtel poradne postelovat PID, protoze mi prislo, ze kdyz resim jenom celkovy zisky, tak to nastaveni flakam. :D
Jestli by to nechtelo spis silnejsi servo nez rychlejsi. Ono se to nezda, ale na vrteni vrtulkou to chce taky trochu sily. Treba Savox SH-1357 nebo SH-1257MG (obe 2,6kg/.07s @6V) by mohly fungovat dobre. Az mi odejde Hitec, tak tam zkusim dat jeden z tehlech Savoxu. :wink:
SuperZoom 4D, Blade mCP X BL, SAB Goblin 500 @ Spirit
Spektrum DX8, PhoenixRC
Uživatelský avatar
pkotatko
Příspěvky: 6687
Registrován: sob 13.01.2007 0:00
Bydliště: Berounsko
Kontaktovat uživatele:

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#205 Příspěvek od pkotatko »

Kdyz uz jsme tu narazili na tema PID regulace. Dovolim si zkopirovat dva prispevky uzivatele Spinkao z diskuze na Mojehobby. Je to z roku 2008, kdyz jsme zacinali s bezpadly a hlad po informacich byl veliky. Spinkao vysvetlil jak PID funguje naprosto perfektne. Sice jsem to musel cist nekolikrat, ale dost mi to dalo.
Tady to je :
Ahoj Dane, to co píšeš není příliš přesné. Pokud Tě to tedy opravdu zajímá, mohu Ti myslím princip funkce modelářských gyr i různých v-barů a gyrobotů objasnit poměrně detailne. Nedávno jsem konečně na Ramovi rozjel velice dobrou nízkoúrovňovou stabilizaci ve všech třech osách, a jen tak ze sportu si ještě udělal reverse-engineering CSM-400 a GY-401, takže Ti mohu poskytnout relevantní informace .

Takže: Samotný PD regulátor na stabilizaci úhlové rychlosti nestačí, dokonce ani v "normal" módu. Dynamika zatáčení vrtulníku totiž obsahuje astatismus 1. řádu (uvědom si, že abys dosáhl nulové úhlové rychlosti, musí vrtulka kompenzovat reakční moment působící na trup od motoru), takže nutně potřebuješ I složku, abys tetnto astatismus kompenzoval. Naopak D složku většina modelářských gyr nepoužívá, protože je velice citlivá na vibrace - jakýkoli šum (byť s nepatrnou amplitudou) má velice ostré derivace, na které D složka citlivě reaguje. Abyses tohoto šumu zbavil a mohl efektivně použít D složku, potřebuješ:

1) Kvalitní senzor co jde rozumě rychle vzorkovat, abys mohl použít polynomiální filtr s rozumě vysokým řádem (alespoň 4) abys měl dostatečně ostré koleno, a přitom si do regulační smyčky nezavedl znatelnou latenci vzhledem k dynamice řízeného systému (cca něco pod 10Hz).
2) Rozumný výpočetní výkon, abys byl schopen ten signal processing dělat v reálném čase.

To vše stojí peníze, a protože modelářská gyra (z cenových důvodů) zpravidla nemají ani jedno (krom opravdu hi-end), zpravidla používají pouze PI regulátor. PI regulátor velice dobře stabilizuje malé úhlové rychlosti blízké 0, ale má problémy v piruletách (oscilace), protože ve větších úhlových rychlostech se vybudí kmitavé módy řízeného systému, a na jejich dokonalé potlačení PI regulátor nestačí - tady se D složka velice hodí. Podobné je to s couváním, kdy je naopak řízený systém na mezi stability, takže absence D složky se také projeví v nestabilitě ocasu.

GY-401 i CSM-400 používají PI regulátor. Ovšem nastavit PI regulátor tak, aby nekmital v piruletách je docela kumšt - mě osobně se to nepovedlo, musel jsem si vypomoci D složkou (čož si vzhledem k senzorice a výpočetnímu výkonu Ramy mohu dovolit). Proto low-end gyra opravdu stabilizují pouze úhlové rychlostí blízké nule, jakmile je žádaná hodnota větší než nějaká mez, prostě naperou konstantní výchylku vrtulky a tu drží bez ohledu na to co se měří - vzhledem ke kvalitě regulačního algoritmu je to totiž lepší, než kdyby se pokoušeli řídit. GY-401 stabilizuje úhlovou rychlost v celém rozsahu, za cenu kompromisního nastavení. Abys pochopil, dynamika zatačení je silně nelineární a kmitavá, ale dá se docela dobře stavově parametrizovat (kde parametrem je úhlová rychlost zatáčení) a po částech linearizovat. PI regulátor je velice robustní, takže se dá nastavit tak aby "rozumně" fungoval v celém spektru úhlových rychlostí, za cenu toho, že je ve všech režimech suboptimální - to se pak projevuje tím, že ve stoji nedrží ocas úplně klindně, a v piruletách trochu kmitá, ale ani jedno není kritické. Abys dosáhl lepších výsledků, používá se některý typ gain-schedulingu nebo vážení reference, ale na to zase potřebuješ trošku víc výpočetního výkonu (i když ne tak moc). GY-401 nepoužívá ani jedno, má jen sakra dobře nastavený (kompromisně) PI regulátor - klobouk dolů před kluky z Futaby, z toho železa co měli k disposici totiž opravdu vymačkali všechnu šťávu. CSM-400 na vyšší úhlové rychlosti kašle a nereguluje, dá prostě konstantní výchylku.

Co se HL a normal módu týče, rozdíl je prakticky jen v nastavení anti-windup filtru na I složce. Žádná vyšší regulační smyčka na úhlovou stabilizaci v algoritmu není, využívá se jen vlastností I složky. Popíšu podrobněji: V klidovém stavu je I složka naintegrovaná na hodnotu, která přesně kompenzuje astatismus systému (tj. reakční moment). Když foukne vítr, I složka samozrějmě naintegruje takto vzniklou regulační odchylku (pokud jí to anti-windup dovolí), tim zatáhne za akční člen do protisměru a odintegruje se jedině tím, že se ocas vrátí na přibližně stejné místo jako před tím (+-autobus, samozřejmě, daný driftem gyra a vibracemi, které ovlivňují měřenou veličinu). V normal módu je anti-windup (používá se zpravidla obyčejný statický deadband, ale pokud chceš být frikulín a máš k disposici přebytečný výpočetní výkon, můžeš zavest nějakou dynamiku i do filtru) nastavený jen tak, aby dovolil kompenzovat vlastní astatismus systému, a ne víc. V HL módu se hranice zářezu integrátoru prostě jen rozháhnou. Nemůžeš si ale dovolit roztáhnout je moc, protože I složka Ti zase rozkmitává ocas při větších úhlových rychlostech (nechci zabíhat do detailů, ale je to tak). Pomohla by delší časová konstanta integrátoru Ti, ale nemůžeš ji dát zase moc velkou, protoře jinak Ti zase ocas bude plavat ve stoji - takže ji dáš "rozumně" velkou aby ve stoji byl ocas tak nějak v klidu, a aby Ti moc nekmitala v piruletách, zařízneš integrátor anti-windupem. Pokud bys chtěl být frikulín, mohl bys použít PII regulátor, vlastně kaskádně spojený I s restriktivnim anti-windupem ve vnitřní smyčce (ten by kompenzoval astatismus), a nad ním teprve PI regulátor s otevřenější I složkou, kterou bys ale vypínal při roztočení. Lepší gyra to tak dost možná dělají, ale na to zase potřebuješ výpočetní výkon...

Popsané problémy s I složkou samozřejmě do značné míry řeší zavedení D složky, s omegaD přesně nastaveným na úhlovou frekvenci vlasních kmitů (řízeného) systému, protože ta Ti ty kmity velice dobře potlačí - ale abys ji mohl použít, musíš na to mít adekvátní HW...

RAMA díky tomu, že má nesrovnatelně větší výpočetní výkon a lepší senzoriku než normální modelářská gyra, využívá kompletní PID regulátor s vážením reference pro I a D složku (pro lepší potlačení nelinearity řízeného systému), s dead-band anti-windupem, nelineárním omezením na D složce a anti-saturačním omezením celkového výstupu. Kromě filtrace měřeného signálu využívá ještě algoritmy na potlačení driftu senzoru a má ještě separátní (restriktivnější) frekvenční zářez na D složku. Díky tomu drží ocas na místě mnohem klidněji než GY-401, a při tom zvládá dobře i pirulety. Jenže já mám taky k disposici inerciální senzoriku za 45 000 a 3 palubní počítače za 30 000, což by se asi modelářům za gyro platit nechtělo... A další problém je v tom, že RAMA váží 1,5kg, a málokterý modelář by si dal na vrťas 1,5 kilové gyro za cenu nepatrně lepší kvality regulace... .

S regulací v ostatních osách je to podobné, ačkoli nastavení regulátorů je úplně jiné (kvůli odlišné dynamice vrtulníku v ostatních dvou osách). Vedla se tu diskuze o tom, jesli v-bar a pod. se chová jako HL gyro či ne. Na to mohu odpovědět že ano, algoritmus je úplně stejný, ale protože dynamika zbylých 2 os neobsahuje astatismus, nemusí být I složka zdaleka tak silná, a protože naopak ve zbylých 2 osach dynamika systému obsahuje mnohem výraznější kmitavé módy, je anti-windup mnohem restriktivnější. Proto taky V-bar v klidu po čase neodjede servy za roh jako HL gyro - anti-windup filtr mu to nedovolí.

RAMA umí v současné verzi to samé co v-bar či gyrobot, tj. nahrazuje gyro a pádlovačku, ale brzy ho naučím ještě mnohem více . Jinak se prosím nenech zmást tím co mám na webu, nemám bohužel vůbec čas updatovat svoje stránky, takže informace tam jsou bohužel beznadějně zastaralé...

A ještě malá poznámka na závěr - pokoušet se nahrazovat V-bar dvěma "standardními" gyry není dobrý nápad. Jak jsem psal, řídicí algoritmus je sice stejný, ale nastavení regulátorů je úplně jiné. A drtivou většinu nastavení (jako časové konstanty integrátoru/derivátoru, parametry filtru, anti-windup a další) má modelářské gyro nastavené od výrobce "na tvrdo" a nelze je měnit, protože normální modelář by si je nikdy sám nenastavil. Prakticky jediné čím se dá hýbat je celkové zesílení (to je ten "zisk" gyra), což je ale pro přizpůsobení na jinou dynamiku zoufale málo... Takže nějak by to asi regulovalo, ale krutě suboptimálně.

Mimochodem, to je další "nefér" výhoda, kterou má RAMA proti GY-401 - všechny pramatery jsou totiž "na míru" nastavené pro náš vrtulník (Freya 90), zatímco hoši ve Futabě nemohou tušit, jestli si GY-401 zákazník namontuje na Maxira, Logo nebo Stratuse - takže mají nastaveny nějaké "kompromisní" parametry, tak aby to rozumě fungovalo se vším, ale samozřejmě suboptimálně... Další výhoda je ta, že modelář nastavuje parametry "podle oka", zatímco já mám s Ramou k disposici exaktní měření, které mi ukazuje kvalitu regulace, a mohu si tak s nastavením více a lépe pohrát. Jinak pro zajímavost, regulátory jsem nastavoval normálně metodou Zieglera-Nicholse, a už první nastavení, spočítané z naměřených parametrů za ručně řízených letů, fungovalo výborně, stačilo jen malé ruční doladění...

Doufám Dane, že jsem Tvou otázku zodpověděl dosatatečně a ukojil tak Tvůj hlad po informacích .
Děkuji velice za pochvalu . Ale asi bych ještě měl nějak lidsky vysvětlit alespoň základní pojmy, jak napsal crow. Takže tedy:

Co je to astatismus - tímhle slůvkem se dost často oháním, ale ne každý ho musí znát. Vysvětlení je při tom velice jednoduché: Pokud má nějaký systém astatický charakter, znamená to, že aby "stál na místě", tedy "nikam neujížděl", musíte na něj působit nějakou (nenulovou) akcí. Příklad: Jedeme v autě. Řídící veličina je poloha plynového pedálu, řízená veličina je rychlost vozu. Chcete-li jet konstantní rychlostí, musíte držet plyn sešlápnutý v nějaké konstantní poloze - pokud byste ho pustili, auto začne zpomalovat. Pokud ho sešlápnete ještě víc, auto bude zrychlovat (stále pomaleji), až se po chvíli ustálí na nějaké nové (vyšší) rychlosti. To je klasický příklad astatismu 1. řádu.

S dynamikou zatáčení vrtulníku je to úplně stejné. Aby ocas držel na místě a nezatáčel, vrtulka musí být mimo neutrál, tak, aby kompenzovala reakční moment vyvozovaný motorem. Tento reakční moment je samozřejmě roven aktuálnímu kroutivému momentu vyvozovanému motorem, takže je závislý na poloze plynu. Proto se v dobách, kdy ještě mezi modeláři nebyla rozšířená gyra, používaly revo mixy. Dále je ještě nutné si uvědomit, že dynamika je různá pro otáčení doleva a doprava - na jednu stranu se totiž vrtulníku přirozeně "chce", tam ho táhne reakční moment, na stranu druhou se s ním naopak musíte "přetahovat". Tato diskrepance má vliv na správné seřízení regulátoru.

Pokud bychom si astatický systém popsali matematicky (napsali si jeho přenos), zjistili bychom, že astatismus má derivační charakter. Proto regulátor, který má být schopen stabilizovat astatický systém, musí nutně obsahovat dostatečně silnou I složku (integrátor), aby derivační charakter systému kompenzoval. Silná I složka zase ale přináší problémy když se vybudí kmitavé módy systému (v piruletách), viz. můj první příspěvek.

Naopak dynamika klonění a klopení astatický charakter nemá. Pokud máte vrtulník správně vyvážen a seřízen, nenaklání se podélně a příčně právě tehdy, když je deska cykliky v neutrálu. To je základní rozdíl. Proto regulátory podélného a příčného pohybu mohou mít mnohem pomalejší a ostřeji omezené I složky (což se pozitivně projevuje při vyšších úhlových rychlostech).

Podélná a příčná dynamika vrtulníku ale není stejná. Je to dáno jednak (diametrálně) odlišnými momenty setrvačnosti v obou osách, dané geometrií (rozložením hmoty) stroje, a také aerodynamikou. Pokud vrtulník nakloníte cyklikou do strany a řízení pustíte zase do neutrálu, nesrovná se, zůstane nakloněný, dokud ho cyklikou zase nesrovnáte. Stranová dynamika má tedy indiferentní charakter. Důležité z hlediska regulace je, že je prakticky stejná pro obě strany (doleva i doprava).

Pokud ho nakloníte podélně, bude charakter jiný - když ho "potlačíte" a pustíte řízení, zase se (obvykle) srovná - dynamika má autostabilní charakter. Je to dané aerodynamikou (můžete to poněkud omezit tím, že odstraníte výškovku, čímž snížíte stabilitu a zvýšíte obratnost). Pokud ho totiž potlačíte, rozjede se dopředu, proud vzduchu se opře o ocas s výškovkou a zase ho rovná (tlačí dolů). Pokud ale "přitáhnete", má vrtulník (zpravidla) naopak snahu výchylku zvětšovat i když pustíte řízení do neutrálu (záleží ale na seřízení, viz. dále), chová se nestabilně. To proto, že při couvání tlak vzduchu na výškovku (vyvozený pohybem stroje) tlačí ocas dolů, výchylka se zvětšuje. Toto chování se dá potlačit změnou plochy výškovky, resp. jejím posunováním po ocasní tyči, což mění plochu (části) výškovky, která je ofukovaná rotorem. Pokud dosáhnete toho, že aerodynamické síly působící na část trupu před těžištěm a za těžištěm jsou stejné (plocha před těžištěm musí být logicky větší, je na menší páce), bude se vrtulník chovat indiferentně i v podélném směru. Toto se seřizuje posunováním výškovky po ocasní trubce (lze-li), nebo vrtáním (zaslepováním) otvorů v ní (změna ofukované plochy). Toto je zase třeba vzít v úvahu při nastavování regulátoru.

Proč je ocas nestabilní při couvání - to asi všichni vědí, ale pro jistotu... Představte si, že vrtulník letí dopředu a ocas se vychýlí z přímého směru. Proud vzduchu vyvozovaný pohybem má snahu vrátit ho zase zpět, protože boční plocha trupu před těžištěm je jednak menší a jednak na kratší páce, než za těžištěm. Systém má vlastně přirozenou stabilizující zápornou zpětnou vazbu. Povšiměte si prosím, že tato vazba má silně nelineární charakter - je to dáno tím, že síla, která ocas zase vrací zpátky, je přímo úměrná ofukované boční ploše trupu, a ta je zase úměrná sinu úhlu vybočení - pokud si to nedovedete představit nakreslete si to, je to krásně vidět. Sinus je samozřejmě nelineární funkce, proto i charakter té zpětné vazby je nelineární...

Když vrtulník couvá, je situace přesně opačná; pokud ocas vybočí se změru letu, má naopak proud obtékajícího vzduchu snahu výchylku zvětšit, ocas je tedy nestabilní. Je vlastně uzavřena (nelineární) kladná zpětná vazba (destabilizující). Proto se regulátor při couvání logicky víc nadře, a (ne)kvalita regulačního algoritmu se při couvání projeví mnohem více. Z hlediska teorie řízení se vlastně jedná o problém stabilizace inverzního kyvadla (inverted pendulum problem). Pokud chcete nestabilitu ocasu při couvání omezit (za cenu snížení stability v dopředném letu a zvýšení obratnosti), udělejte do směrovky co nejvíce děr, abyste zmenšili její plochu... Případně ji zcela odstraňte (čímž ale přijdete o ochranu vrtulky na zemi, takže je dobré dát dolů alespoň nějakou ostruhu).

Protože je při couvání uzavřena kladná zpětná vazba a čím více ocas ujede z přímého směru, tím větší destabilizační síla na něj působí, je třeba potlačit výkyvy ocasu pokud možno hned v počátku a nenechat ho moc ujet. Proto je velice dobré aby měl regulátor D složku (viz. můj původní příspěvek). D složka (derivační) sleduje charakter změny regulační odchylky (její derivaci), takže vlastně regulátoru umožňuje "vidět do předu". Zatímco P složka (proporcionální) reaguje na okamžitou velikost regulační odchylky (takže za akční člen pořádně zatáhne až když je regulační odchylka, tj. rozdíl žádané a měřené hodnoty, dostatečně velká) a I složka reaguje na historii (integrál) regulační odchylky (umožňuje regulátoru "pamatovat" si, o kolik ujel), D složka zajišťuje rychlou reakci. Pokud se začne regulační odchylka prudce měnit (její derivace je velká), D složka okamžitě zatáhne za akční člen a potlačí výkyv hned v počátku, zatímco P a I složky by ještě "spaly". Problém ale nastane tehdy, pokud je měřený signál zašuměný (v našem případě vibracemi) - šum má velice ostré derivace, a z nich bude D složka "šílet" a systém rozkmitá. Proto je při použití D složky nutná důkladná filtrace měřeného signálu. Většinou se používá ješte dodatečný filtr extra pro D složku, a dále se výstup D složky omezuje nelineárním zářezem, což jí umožní tahat za akční člen jen kousek na obě strany od aktuální polohy - prostě nemůže za servo tahat od dorazu k dorazu, ale jen malinko - takže i když se zblázní, systém příliš nerozkmitá. Podobně (i když ne zcela stejně, ale nechci do toho příliš pitvat) funguje anti-windup filtr na I složce - vlastně znemožní integrátoru, aby se "přeintegroval" a zatáhnul akční člen (servo) někam za roh.

Podobné je to v piruletách, tam D složka také výrazně pomáhá potlačit kmity systému (ať už vlastní, nebo vybuzené I složkou), protože na ně adekvátně reaguje hned v počátku.

Aby šel signál číslicově filtrovat, nesmí obsahovat frekvenční složky vyšší než je polovina vzorkovací frekvence, jinak dojde k aliasingu (prolínání spekter, viz, Shannonův teorém). Proto je nutné odfiltrovat vyšší frekvence mechanicky, prostě zamezit, aby prolezly až k senzoru - a proto se gyra (a v-bary a pod) lepí na mechové pásky, což vlastně tvoří mechanický dolnopropustný filtr prvního řádu. Pokud chcete vibrace odfiltrovat ještě lépe, přilepte gyro na kus železa (něčeho těžkého), a teprve tento celek uchyťtě mechovkou k trupu. Tím zvýšíte časovou konstantu toho mechanického filtru a ještě lépe utlumíte vyšší frekvenční složky vibrací.

Snad to trošku pomůže objasnit některé pojmy a děje zmiňované v původním příspěvku...
Bell 206, Mi-8, nejaka letadla, Jeti DS-16
Uživatelský avatar
gamer007
Příspěvky: 1764
Registrován: stř 08.10.2008 0:00
Bydliště: Ustí nad Labem
Kontaktovat uživatele:

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#206 Příspěvek od gamer007 »

Tak já to ZYX na MP nahradil Beastem a jsem absolutně spokojen. Hned první lítání jsem si to doladil podle sebe a další lety už si jen užívám. Jak jsem si tu ze začátku ZYX chválil, tak ted už bych ho nikomu nedoporučoval. Ta vrtulka je u Beasta úplně jinde, to neustřeluje a piruety jsou krásně hladký. Na ty videa od Bozzdy jsem taky koukal a zkoušel různý postupy, ale ZYX nikdy neposlouchalo jak mělo. Myslim si že ty gyra v ZYX jsou na úrovni třeba levnýho gyra GA250. Možná že pro začátečnické lítání je to ještě použitelný, ale pro pokročilého pilota to už není...
T-rex 600EFL, Prôtos 500, Miniprôtos, Solo Pro 180, Ansmann X2, Beatle110BS
Futaba T8FG,GT3C
Mad_Box
Příspěvky: 2351
Registrován: pon 29.08.2005 0:00
Bydliště: Dvůr Králové n.L.
Kontaktovat uživatele:

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#207 Příspěvek od Mad_Box »

Na gauim mi celkem obstojně běhalo toto: http://www.hobbyking.com/hobbyking/stor ... duct=10965
Mám ho na tomto videu: http://www.youtube.com/watch?v=U1jwPEOVCw0
Jinak Michale kdybys chtěl mám tu ve skříni MKS DS545 na 450 chodilo obstojně ale bylo na moje lítání slabší, do gaua by mohlo být super.
Další věcí je co je problém serva a co je už problém gyra. Dobré gyro si poradí i s horším servem a naopak.
Raptor E700 (MSH Brain)
MiniProtos (miniVbar 5.2)
Uživatelský avatar
lipanek
Příspěvky: 208
Registrován: sob 14.06.2008 0:00
Bydliště: Trutnov

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#208 Příspěvek od lipanek »

Martine, až pojedeš k nám na lítání, tak to servo nezmi prosím s sebou. Vyzkouším to, jak bude chodit. To co jsi napsal, je pravda - dobré gyro si poradí i s horším servem. Já jsem chtěl právě říct, že tady to je naopak. Já to s tím ještě vzdávat nebudu, ale ...

Michal
Futaba T10 2,4 gHz; T-REX 600 E FBL BeastX; Protos FBL BeastX
X-quadrocopter APM2.5.2 vlastní rám
Maxipes
Příspěvky: 1130
Registrován: ned 15.07.2007 0:00
Bydliště: Praha 6, ČR

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#209 Příspěvek od Maxipes »

lipanek píše:... a zatím asi nejlepší byl setový logitech 3100 od gyra 2100. Toto servo jede na 760ms a to tomuto gyru moc nesvědčí (papírově to umí)....


Mozna tu bude tim ze toto servo ma neutral 960uS, HSG-5083MG ma take 960uS. 760uS maji serva od Futaby.
T-Rex 600N Spirit, Tx Aurora.
Uživatelský avatar
lipanek
Příspěvky: 208
Registrován: sob 14.06.2008 0:00
Bydliště: Trutnov

Re: Tarot 3 Axis gyro ZYX

#210 Příspěvek od lipanek »

Maxipes píše:
lipanek píše:... a zatím asi nejlepší byl setový logitech 3100 od gyra 2100. Toto servo jede na 760ms a to tomuto gyru moc nesvědčí (papírově to umí)....


Mozna tu bude tim ze toto servo ma neutral 960uS, HSG-5083MG ma take 960uS. 760uS maji serva od Futaby.

nevím, proč jsem měl zafixovanou jinou hodnotu a teď trochu nevím, co jsem nastavil - už to nastavuji po paměti :-( . Odpo to překontroluju, protože, pokud to bude fungovat, není co řešt.
Díky za upozornění.

Lipánek
Futaba T10 2,4 gHz; T-REX 600 E FBL BeastX; Protos FBL BeastX
X-quadrocopter APM2.5.2 vlastní rám
Odpovědět

Zpět na „Heli - technika“