תקשורת עם ESC או סרוו

[alonk]

לפי הניסוי היום, המקלט מדבר עם ה-ESC ועם הסרוואים בשפת ה-PWM בתדר 50Hz ו-duty cycle המשתנה בין 5 ל-10%.

שאלה 1: כיצד (חשמלית) ה-ESC מתרגם את בסיגנל? הוא קורא אותו דיגיטלית (למשל בעזרת capture unit) או שהוא מעביר אותו דרך מסנן והופך אותו לאות אנלוגי?
שאלה 2: כנ"ל לגבי סרוו.
שאלה 3: האם תדר 50Hz הוא must? מה יקרה אם אספק ל-ESC סיגנל עם אותו duty cycle אבל בתדר גבוה יותר? (אם התרום אנלוגי, זה לא אמור לשנות)...

יש שרשור או לינק שניתן למצוא את הדברים הנ"ל ברמה טכנית טובה?

[master_bebe]

סרוואים ובקרים יודעים לעבוד בתדר גבוה יותר, במיוחד סרוואים דיגיטאליים, את זה אני יודע מנסויים, לא יודע בדיוק את התחומים.

שנית, בקרי מנוע של Turnigy יודעים להגיע גם עד 400Hz.
בשביל בקרה טובה של קוואד מספיק לך 150.

[alonk]

סרוואים ובקרים יודעים לעבוד בתדר גבוה יותר, במיוחד סרוואים דיגיטאליים, את זה אני יודע מנסויים, לא יודע בדיוק את התחומים.

שנית, בקרי מנוע של Turnigy יודעים להגיע גם עד 400Hz.
בשביל בקרה טובה של קוואד מספיק לך 150.

תגדיר "בקרה טובה"? אתה מתכוון לחוגי המיקום?
האם יש משדרים/מקלטים שעובדים עם 150? או שצריך לתכנת?

[master_bebe]

אני מדבר על ייצוב הכלי, לא שמירת מיקום. כלי לא יציב או כלי שמזגזג ישמור מיקום בצורה רעה, במיוחד אם אתה משתמש באקסלרומטרים בחוגים של השמירת מיקום. אלא אם אתה מיישם איזה קלמן פילטר מוצלח......
זה לא משנה מה המשדר מוציא, ואת האמת גם לא מה המקלט, כי בפועל מה ששולט על הסרוואים או במקרה שלך בקרי מנוע זה הלוח בקרה של הכלי. המקלט מוציא לך את פקודות ההגאים, וגם אם זה לא "רציף" מספיק, אפשר להניח שהם לא משתנים. מצד שני, החוגי ייצוב צריכים להוציא פקודות בקצב של לפחות 150. ואת זה אפשר לעשות לדוגמא עם לוחות ARDUINO למיניהם.

[alonk]

אני מדבר על ייצוב הכלי, לא שמירת מיקום. כלי לא יציב או כלי שמזגזג ישמור מיקום בצורה רעה, במיוחד אם אתה משתמש באקסלרומטרים בחוגים של השמירת מיקום. אלא אם אתה מיישם איזה קלמן פילטר מוצלח......
זה לא משנה מה המשדר מוציא, ואת האמת גם לא מה המקלט, כי בפועל מה ששולט על הסרוואים או במקרה שלך בקרי מנוע זה הלוח בקרה של הכלי. המקלט מוציא לך את פקודות ההגאים, וגם אם זה לא "רציף" מספיק, אפשר להניח שהם לא משתנים. מצד שני, החוגי ייצוב צריכים להוציא פקודות בקצב של לפחות 150. ואת זה אפשר לעשות לדוגמא עם לוחות ARDUINO למיניהם.

הבנתי...מה שאתה אומר שבמקרה של קואד בקרה רב-חוגית פוגעת בביצועים יותר מאשר עוזרת? כלומר הבקר הוא בקר מיקום בלבד, מבוסס על ג'רואים?

[alonk]

אני מדבר על ייצוב הכלי, לא שמירת מיקום. כלי לא יציב או כלי שמזגזג ישמור מיקום בצורה רעה, במיוחד אם אתה משתמש באקסלרומטרים בחוגים של השמירת מיקום. אלא אם אתה מיישם איזה קלמן פילטר מוצלח......
זה לא משנה מה המשדר מוציא, ואת האמת גם לא מה המקלט, כי בפועל מה ששולט על הסרוואים או במקרה שלך בקרי מנוע זה הלוח בקרה של הכלי. המקלט מוציא לך את פקודות ההגאים, וגם אם זה לא "רציף" מספיק, אפשר להניח שהם לא משתנים. מצד שני, החוגי ייצוב צריכים להוציא פקודות בקצב של לפחות 150. ואת זה אפשר לעשות לדוגמא עם לוחות ARDUINO למיניהם.

מה מפריע מבחינת מדי תאוצה - רעש מדידה אן coupling בין הצירים? אם הזכרת קלמן, אז הרעש. אבל תאוצה ניתן לשערך גם ממדידת זרמים של הדרייברים...

[master_bebe]

הבנתי...מה שאתה אומר שבמקרה של קואד בקרה רב-חוגית פוגעת בביצועים יותר מאשר עוזרת? כלומר הבקר הוא בקר מיקום בלבד, מבוסס על ג'רואים?

??

מה רב חוגי ?

יש חוג בקרה של ייצוב הכלי, המבוסס על ג'יירואים, בכדי להפוך את הכלי לאדיש מבחינת ייציבות, או גם אקסלרומטרים בכדי להפוך אותו ליציב, באופן כזה שהכלי דואג להתאזן לבד.

מצד שני יש חוג בקרה של ניווט, לרוב מבוסס GPS וגם ניתן להשתמש שם באסלרומטרים לשמירת מיקום טובה יותר ויותר עמידות להפרעות חיצוניות.


אני התכוונתי לכלי לא יציב, שלא מרחף כמו פלס, במצב כזה, כתוצאה משינוי המתמיד במצב הזויתי, האקלסומטרים רואים רכיבי תאוצות בציר X ובציר Y, ואם כמו שכתבתי אתה משתמש בהם גם לשמירת מיקום, הכלי יתבדר.

[alonk]

??

מה רב חוגי ?

יש חוג בקרה של ייצוב הכלי, המבוסס על ג'יירואים, בכדי להפוך את הכלי לאדיש מבחינת ייציבות, או גם אקסלרומטרים בכדי להפוך אותו ליציב, באופן כזה שהכלי דואג להתאזן לבד.

מצד שני יש חוג בקרה של ניווט, לרוב מבוסס GPS וגם ניתן להשתמש שם באסלרומטרים לשמירת מיקום טובה יותר ויותר עמידות להפרעות חיצוניות.


אני התכוונתי לכלי לא יציב, שלא מרחף כמו פלס, במצב כזה, כתוצאה משינוי המתמיד במצב הזויתי, האקלסומטרים רואים רכיבי תאוצות בציר X ובציר Y, ואם כמו שכתבתי אתה משתמש בהם גם לשמירת מיקום, הכלי יתבדר.

אולי יש לי בעיה עם מושגים...ג'רו הוא חיישן מיקום? יש שלושה כי ישנם שלושה צירים, נכון? הם נותנים פידבק של מיקום ואז סוגרים שלושה חוגים של מיקום לפי הקריאות שלהם.
כיצד ניתן לסגור חוג מיקום לפי מד תאוצה???

[master_bebe]

ג'יירו מודד תאוצה זוויתית, כלומר שינוי במהירות זוויתית. אקסלרומטר מודד תאוצה קווית.
אף אחד מהם לא קשור לשמירת מיקום אמיתית. לזה צריך חוגי ניווט עם ה GPS.
אפשר להיעזר באקסלרומטר בשביל לחזור למצב מאוזן. אחרת הכלי תמיד יהיה בהטייה לאחד הכיוונים.

הכלי אף אחד מהם הכלי הוא לא יציב, כלומר יתבדר לאחד הכיוונים ויהתהפך. הג'יירואים יודעים לשמור על מהירות זוויתית קבועה או 0 והופכים את הכלי ליציב אדיש, כלומר אם תטה אותו ב 30 מעולות, הוא ישאר שם (ויתרחק ממך לדוגמא).
האקסלרומטרים מחזירים אותו למצב מאוזן ולכן הופכים אותו ליציב.
האקסלרומטרים מודדים בשלושה צירים תאוצות, וכוח המשיכה הוא בעצם תאוצה כלפי מרכז כדה"א, ועם הכלי נוטה לאחד הכיוונים, אתה מודד רכיב שלו עם ציר X או Y ובהתאם לזה יודע את זווית ההטייה.
על זה סוגרים חוג והופה אתה יציב.
אחרי זה אתה צריך GPS שיזיז אותך לאם שאתה רוצה. בעזרת הטיות רצויות לכיוון הרצוי.

[alonk]

ג'יירו מודד תאוצה זוויתית, כלומר שינוי במהירות זוויתית. אקסלרומטר מודד תאוצה קווית.
אף אחד מהם לא קשור לשמירת מיקום אמיתית. לזה צריך חוגי ניווט עם ה GPS.
אפשר להיעזר באקסלרומטר בשביל לחזור למצב מאוזן. אחרת הכלי תמיד יהיה בהטייה לאחד הכיוונים.

איך בדיוק? אתה יכול לפרט?


הכלי אף אחד מהם הכלי הוא לא יציב, כלומר יתבדר לאחד הכיוונים ויהתהפך. הג'יירואים יודעים לשמור על מהירות זוויתית קבועה או 0 והופכים את הכלי ליציב אדיש, כלומר אם תטה אותו ב 30 מעולות, הוא ישאר שם (ויתרחק ממך לדוגמא).האקסלרומטרים מחזירים אותו למצב מאוזן ולכן הופכים אותו ליציב.


אם תאוצה היא אפס, זה לא אומר שהמהירות אפס, אלא קבועה. כיצד ג'ירו מזהה מהירות אפס? כנ"ל לגבי אקסלרומטר...


האקסלרומטרים מודדים בשלושה צירים תאוצות, וכוח המשיכה הוא בעצם תאוצה כלפי מרכז כדה"א, ועם הכלי נוטה לאחד הכיוונים, אתה מודד רכיב שלו עם ציר X או Y ובהתאם לזה יודע את זווית ההטייה.
על זה סוגרים חוג והופה אתה יציב.

שוב, אני סוגר חוג על תאוצה??? איך זה מביא אותי למהירות אפס? עושה אינטגרל על תאוצה? לא ברור לי כיצד מידע על תאוצה יכול להשאיר את הכלי לרחף באותו מקום...יש איזה חומר לקרוא להבין טוב יותר?

[יובל בן חיים]

בוא נתרכז לרגע בשמירת איזון בלבד.
נתונים שלושה מדידי תאוצה אורטוגונליים, במערכת צירי גוף - כיוון Z חיובי "למטה" כיוון X חיובי "קדימה" וכיוון Y חיובי "ימינה".
אם הכלי מאוזן, מדיד Z ימדוד 1g- (היות ו"מדיד תאוצה" מודד בעצם כוח ספציפי), מדידי X ו-Y ימדדו 0. כמובן שבשלב זה נניח שמדידי התאוצה הם אידאליים.
אם הכלי אינו מאיץ וקיימת שגיאת עלרוד, מדיד X ימדוד כוח ספציפי פרופורציונלי לסינוס זוית העלרוד.
בהתאמה, אם קיימת שגיאת גלגול - מדיד Y ימדוד כוח ספציפי פרופורציונלי לסינוס זוית הגלגול.

ואם הכלי מאיץ? כאן יש בעיה שאותה פותרים ע"י סינון (מסננים משלימים או מסנני קלמן הם הנפוצים ביותר) בין אינטגרל על המהירויות הזויתיות (חיזוי המדידה) ובין המדידות - מדידות הזוית הנובעת מהתאוצות. גם זה לא ממש מספיק אם המדובר בפניה ממושכת או בתאוצת המראה של כלי קבוע כנף.

לגבי חוג מהירות - תצטרך מסנן מסוג אחר, הפשוט ביותר הוא להשתמש במדידות מהירות GPS ולשלב אותן עם מדידות התאוצה ומדידות העלרוד/גלגול מהמסנן הקודם בכדי לקבל מהירויות (מהירויות בצירי ארץ). על מהירויות אלו אפשר לסגור חוג מהירות.

לא מעוניין לרפות את ידיך, אבל הנושא מורכב, פיסיקלית ומתמטית. אם תרצה הסברים נוספים, פנה אלי בהודעה פרטית.

[alonk]

ואם הכלי מאיץ? כאן יש בעיה שאותה פותרים ע"י סינון (מסננים משלימים או מסנני קלמן הם הנפוצים ביותר) בין אינטגרל על המהירויות הזויתיות (חיזוי המדידה) ובין המדידות - מדידות הזוית הנובעת מהתאוצות. גם זה לא ממש מספיק אם המדובר בפניה ממושכת או בתאוצת המראה של כלי קבוע כנף. .

לא ברור לי ... מודדים תאוצות זויתיות בלבד ומתוכן מחשבים מהירויות קויות (ע"י אינטגרציה) וזויות (מיקומים)??




לגבי חוג מהירות - תצטרך מסנן מסוג אחר, הפשוט ביותר הוא להשתמש במדידות מהירות GPS ולשלב אותן עם מדידות התאוצה ומדידות העלרוד/גלגול מהמסנן הקודם בכדי לקבל מהירויות (מהירויות בצירי ארץ). על מהירויות אלו אפשר לסגור חוג מהירות.



ואם אין GPS על הכלי? לא סוגרים חוג מהירות?

[master_bebe]

אתה יכול תיארוטית לשמור מיקום ובמידה והכלי מאוזן ומיוצב, כי אז הוא לא נסחף לשום מקום, וזה כמובן ללא רוח.

אין קשר בין תאוצה קווית לזוויתית של הכלי. (סביב מרכז הכובד)
זה נמדד עם חיישנים שונים.

[יובל בן חיים]

רק בכדי לתקן טעות נפוצה - ג'ירו קצב (או, למעשה, "חיישן קצב זויתי" - הסוג המקובל היום) אינו מודד תאוצה זויתית אלא קצב זויתי בלבד - קצבי הגוף p, q, r יימדדו ע"י 3 חיישני קצב אורטוגונליים.

דבר נוסף - לשגיאת המצב יש קשר הדוק לתאוצה הנמדדת. למשל, שגיאת עלרוד של כ-1 מעלה (בקירוב 0.02 ראדיאן) תגרום לשגיאת תאוצה בציר X של כ - 0.2 מטר לשניה בריבוע. אינטגרציה תגרום לשגיאת מהירות הולכת וגדלה באופן לינארי.
כמו כן, במה שכתבתי עד כה הזנחנו את העובדה שלמדידי התאוצה (ולג'ירוס) יש גם BIAS, שגיאת SCALE FACTOR, שגיאת ציר רגיש (Misalignment ), אי-לינאריות ושאר מרעין בישין...

אני יכול להמשיך ולקשקש על הנושא עד שייגמרו לכולם העיניים (ניווט אינרציאלי הוא מקצועי) אבל השעה מעט מאוחרת מדי עבורי.

[master_bebe]

הג'יירואים המדוברים מודדים תאוצה זויתית.

[יובל בן חיים]

תוכל לתת לינק לג'ירו המדובר?

[alonk]

אז תאוצה או קצב? (קצב אני מבין - משמעותו מהירות זויתית?)

[יובל בן חיים]

רוב הג'ירוס מבוססי ה-MEMS שאני מכיר פועלים ע"י מסה רוטטת (vibrating mass) או טבעת רוטטת (vibrating ring). שני הסוגים מודדים קצב זויתי (מבוססים על עיקרון קוריוליס)
כנ"ל ג'ירוס פיאזו-אלקטריים, MHD, FOG, RLG (שלושת האחרונים אינם רלוונטיים לענינינו).
סוג ג'ירו הקצב היחיד שאני מכיר שמוציא, פיסיקלית, מדידת תאוצה זויתית (וגם זה כתוצרת לוואי) הוא DTG - גם הוא לא רלוונטי לענייננו.
לעניות דעתי, הג'ירוס המשמשים במסוקים מודדים קצב זויתי, לא תאוצה זויתית.
לכן ביקשתי מגיא להעלות לינק לג'ירו המודד תאוצה זויתית. חיה כזו יכולה לפתור לי מספר בעיות במשהו שאני עושה בעבודתי.

לסיכום- נראה לי שרוב הג'ירוס הרלוונטיים מודדים קצב זויתי (A.K.A מהירות זויתית). ושוב - אשמח ללמוד משהו חדש.

[master_bebe]

איך אתה מסביר את זה שג'יירו פשוט של GWS לא נכנס לפעולה כאשר הוא קבוע או מסתובב במהירות קבועה. רק כשמכניסים תאוצה זויתית ?

דרך אגב, בשביל הפרוייקט שלך:
http://www.globalspec.com/FeaturedProducts/Detail/ColumbiaResearchLabs/Model_SR220RNP_SR220RNC_Angular_Accelerometers/7829/0

http://www.sensorsmag.com/sensors/acceleration-vibration/an-overview-mems-inertial-sensing-technology-970

[יובל בן חיים]

מאד פשוט במקרה זה - רוחב סרט. הג'ירו הזה אינו יורד ל-0, כלומר - קח את יציאת המהירות הזויתית של ג'ירו קצב ותעביר אותה דרך מסנן High-Pass בעל הגבר של 0dB.
עדיין זו אינה נגזרת המהירות הזויתית; והראיה - קח ג'ירו כזה ותציב אותו על שולחן קצב מתאים המסוגל לבצע תנועה סינוסית, יחד עם ג'ירו RLG מדויק. הצב את השולחן לתנועה סינוסית קבועה, למשל ב- 30 מחזורים בשניה. תיווכח לדעת שאות היציאה של שני הג'ירוס זהה באמפליטודה ובפאזה; כלומר - שניהם מודדים קצב זויתי ולא תאוצה זויתית. אגב, כך בדיוק אנחנו מודדים רוחב סרט של ג'ירוס.

לגבי הרכיבים שאליהם נתת לינק - תודה, אני התכוונתי לג'ירו MEMS המסוגל לתת ישירות קצב ותאוצה. נמשיך לחפש...:confused:

המשך ערב נעים!

[alonk]

שימו לב שהכל התחיל מתקשורת עם ESC...סתם:D עכשיו התחלתי להנות :))