Редактирование: Системы автоматического управления-ликбез

Перейти к: навигация, поиск

Внимание. Вы не представились системе.

Ваш IP-адрес будет записан в историю изменений этой страницы.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия Ваш текст
Строка 6: Строка 6:
  
 
Полноценный автопилот состоит из аппаратной части типа----
 
Полноценный автопилот состоит из аппаратной части типа----
*1) плата распределения питания с импульсными ВЕС обычно на 3.3в для датчиков, 5-6в для сервоприводов, 10-12в для видео-онлайн!     
+
*1) плата распределения питания обычно на 3.3в для датчиков, 5-6в для сервоприводов, 10-12в для видео-онлайн!     
 
*2) плата стабилизации пространственного положения дрона по трём осям тангаж, крен, рыскание на "гиро" и "аксель" датчиках!
 
*2) плата стабилизации пространственного положения дрона по трём осям тангаж, крен, рыскание на "гиро" и "аксель" датчиках!
 
*3) центральный процессор  с входным портами и выходной шиной для рм!
 
*3) центральный процессор  с входным портами и выходной шиной для рм!
Строка 19: Строка 19:
  
 
[[Файл:Автопилот.jpg]]
 
[[Файл:Автопилот.jpg]]
пример компонентов законченного АП "Matek F411-WTE" для авиамодели самолёта типа "паркфлаер" с полной массой всей авионики 120г-----
 
плата полётного контроллера со встроенными бародатчиком и аксель-гиро-датчиками массой 7г
 
плата распределения питания с датчиком силы тока и силовыми разъёмами питания на 60А 20г
 
ЖПС приёмник с антенной типа "патч" 15х15мм 10г
 
выносная плата коммутации серво 7г
 
четыре рулевых машинок  по 1.5кгсм с кабелями 40г
 
шести канальный ру приёмник на 2.4Г с протоколом "Sbus" 8г
 
видеокамера СМОС 1/3 600твл со стеклянным объективом 10г
 
видеопередатчик 5.8Г 600мвт с диполем 15г
 
светодиодный модуль 3г
 
 
  
 
Приёмник спутниковой навигации-ПСН
 
Приёмник спутниковой навигации-ПСН
  
 
Для точного положения дрона в пространстве планеты Земля используются цифровые приёмники с направленными антеннами обычно типа патч работающие со спутниковыми группировками в 24 штуки каждая разных стран производителей
 
Для точного положения дрона в пространстве планеты Земля используются цифровые приёмники с направленными антеннами обычно типа патч работающие со спутниковыми группировками в 24 штуки каждая разных стран производителей
США-жпс, Россия-глонасс, Европа-галилео, Китай, Япония, Индия со своими протоколами связи! Диапазон приёма около 1.4---1.6Ггц
+
США-жпс, Россия-глонасс, Европа-галилео, Китай, Япония, Индия со своими протоколами связи! Диапазон приёма около 1.5Ггц
 
Исторически все приёмники называются в простонародье ЖПС-трекерами!
 
Исторически все приёмники называются в простонародье ЖПС-трекерами!
  
Космический спутник глобального позиционирования это низкоорбитальный одноканальный радиомаяк со своей оригинальной цифровой радиометкой!
+
Методика вычисления координат из тригонометрии---- трекер это искомая вершина перевернутой пирамиды,где три и более спутника основные точки опоры и точность позиционирования повышается с кол-вом видимых спутников приёмником!
 
+
Методика вычисления координат из тригонометрии---- трекер это искомая вершина перевернутой пирамиды, где три и более спутника основные точки опоры и точность позиционирования повышается с кол-вом видимых спутников приёмником и на практике не менее 6 штук! Погрешность вычислений позиционирования объясняется неравномерностью скорости распространения радиоволн в космическом вакууме и в толщине воздушной атмосферы и поэтому она уменьшается с ростом кол-ва принимаемых спутников попадающих лучом в конус диаграммы приёмной антенны ПСН и обычно это патч с углом раструба в 60 градусов.
+
  
 
  Микропроцессор постоянно замеряет задержку по времени прихода сигнала от разных спутников и вычисляет точку приёма!
 
  Микропроцессор постоянно замеряет задержку по времени прихода сигнала от разных спутников и вычисляет точку приёма!
Строка 64: Строка 51:
 
  (2)^8=256 положений рулевой машинки---- при десяти разрядном уже (2)^10=1024 возможных положений!
 
  (2)^8=256 положений рулевой машинки---- при десяти разрядном уже (2)^10=1024 возможных положений!
  
При одновременном решении четырех задач одним 8 битовым процессором методом прерывания по функциям газ-тангаж-крен-рыскание дискретность понижается в четыре раза и получается всего 256/4=64, то есть сильно падает точность выполнения команд-----это явление уже заметно прямо на глаз!
+
При одновременном решении четырех задач одним процессором методом прерывания по функциям газ-тангаж-крен-рыскание дискретность понижается в четыре раза и получается всего 256/4=64, то есть сильно падает точность выполнения команд-----это явление уже заметно прямо на глаз!
 
   
 
   
 
Тактовая частота определяет скорость решения уравнений  и как следствие временную задержку от момента ввода начальных данных до полученного результата или запаздывание----поэтому повышают частоту с десятка мгц до сотен мгц!
 
Тактовая частота определяет скорость решения уравнений  и как следствие временную задержку от момента ввода начальных данных до полученного результата или запаздывание----поэтому повышают частоту с десятка мгц до сотен мгц!
Строка 86: Строка 73:
 
*F6----шесть каналов, 20бит, 128Мгц----автомаршрут для сухопутного и водного дрона плюс манипулятор на 4 степени!
 
*F6----шесть каналов, 20бит, 128Мгц----автомаршрут для сухопутного и водного дрона плюс манипулятор на 4 степени!
 
*F7----семь каналов, 24бит, 258Мгц----автополёт плюс дополнительно три канала---- на сброс груза, камера и антенн-треккер!
 
*F7----семь каналов, 24бит, 258Мгц----автополёт плюс дополнительно три канала---- на сброс груза, камера и антенн-треккер!
*F8----восемь каналов, 32бит, 512Мгц----автополёт с удержанием камеры на цель по ЗД картам, доп. каналы на САС и сброс груза!
+
*F8----восемь каналов, 32бит, 512Мгц----автополёт с удержанием камеры на цель, доп. каналы на САС и сброс груза!
  
 
Сложный манипулятор с шестью степенями свободы, это эквивалентно шести каналам управления, сразу требует свой собственный автопилот классом не менее F6!
 
Сложный манипулятор с шестью степенями свободы, это эквивалентно шести каналам управления, сразу требует свой собственный автопилот классом не менее F6!
Строка 99: Строка 86:
 
  которой равна или превышает полезный сигнал, то САУ перестаёт корректно работать и выдаёт ошибочную команду по оси вибраций----есть  
 
  которой равна или превышает полезный сигнал, то САУ перестаёт корректно работать и выдаёт ошибочную команду по оси вибраций----есть  
 
  математические фильтры Калмана, которые борются с входным шумом, но требуют огромные проценты ресурса производительности ЦП или простое  
 
  математические фильтры Калмана, которые борются с входным шумом, но требуют огромные проценты ресурса производительности ЦП или простое  
  механическое решение типа демпферной кроватки для платы гиро-датчиков на виброгасящих материалах пенорезина, поролон или шумка----- это  
+
  механическое решение типа демпферной кроватки для платы гиро-датчиков на виброгасящих материалах пенорезина, паролон или шумка----- это  
 
  очень важно при применении поршневого ДВС в качестве СУ!!!   
 
  очень важно при применении поршневого ДВС в качестве СУ!!!   
  
Строка 110: Строка 97:
 
  механической  перегрузки всей системы как соотношение силы (момент силы) и массы (моментов инерции),то есть ускорение(круговое ускорение)!
 
  механической  перегрузки всей системы как соотношение силы (момент силы) и массы (моментов инерции),то есть ускорение(круговое ускорение)!
  
Пропорционально P---Интегрально I---Дифференциальное D ----комплексное уравнение переходных процессов устойчивого состояния системы стабилизации по всем тём осям-XYZ!
+
Пропорционально P---Интегрально I---Дифференциальное D ----комплексное уравнение переходных процессов устойчивого состояния системы  
 +
стабилизации!
  
  Э-сопротивление пропорционатор(резистор) --э-индуктивность интегратор(дроссель)---э-ёмкость дифференциатор(конденсатор)----параллельная электро-  
+
  Э-сопротивление (резистор)--э-индуктивность(дроссель)---э-ёмкость(конденсатор)----параллельная электро-цепочка в обратной связи по  
цепочка в обратной связи по инверсионному входу аналогово операционного усилителя НЧ включённого на прием от датчика положения и на  
+
инверсионному входу аналогово операционного усилителя НЧ включённого на прием от датчика положения на прямой вход и на выходе силовое  
выходе силовое управление э-магнитом(серво)!
+
управление э-магнитом(серво)!
  
По закону тау жёсткая система динамической автостабилизации имеет четыре зоны взаимодействия с внешним возмущением:
+
По закону тау жёсткая система динамической автостабилизации имеет четыре зоны взаимодействия с внешним возмущением  
  
 
первая--- недорегулирование по чувствительности выражено вялой реакцией на возмущение похоже на поведение пьяного человека, всё заторможено и зигзагообразная траектория полёта с постоянными заносами(дрейф), переходный процесс медленно затухающий---- надо увеличить ПИД по оси запаздывания!
 
первая--- недорегулирование по чувствительности выражено вялой реакцией на возмущение похоже на поведение пьяного человека, всё заторможено и зигзагообразная траектория полёта с постоянными заносами(дрейф), переходный процесс медленно затухающий---- надо увеличить ПИД по оси запаздывания!
Строка 125: Строка 113:
 
из за бросков разгона и торможения  и может вызвать разрушение механизмов привода от перегрузок----  вся САУ переходит в режим генератора автоколебаний, при этом надо уменьшить ПИД  по оси дрожи!
 
из за бросков разгона и торможения  и может вызвать разрушение механизмов привода от перегрузок----  вся САУ переходит в режим генератора автоколебаний, при этом надо уменьшить ПИД  по оси дрожи!
  
четвёртая--- редко встречается, но пидами не лечиться, условия следующие, или слишком большой момент инерции вв у мультироторов и колеса или слишком большая площадь аэро-рулей выраженная запаздыванием переходного процесса изменении угловых скоростей на возмущение с проскакиванием нейтрали типа "слабые мышцы" и возрастающей раскачкой автоколебаний и опрокидыванием ла----внимание лечиться только заменой электроприводов на ступень мощнее именно по моменту в 1.5-2 раза!
+
четвёртая--- редко встречается, но пидами не лечиться, условия следующие, или слишком большой момент инерции вв у мультироторов и колеса или слишком большая площадь аэро-рулей выраженная запаздыванием переходного процесса изменении угловых скоростей на возмущение с проскакиванием нейтрали и возрастающей раскачкой автоколебаний и опрокидыванием ла----внимание лечиться только заменой электроприводов на ступень мощнее именно по моменту в 1.5-2 раза!
 
   
 
   
ВНИМАНИЕ----для правильной работы связки вмг и автопилота по переходным процессам  из-за большого момента инерции винтов на мультикоптерах соотношение масс пропеллера к мотору не должна превышать 1/5, но лучше 1/6-1/7, чтобы период реакции не превышал  0.2сек---это время полного разгона частоты вращения ротора от старта до максимальных оборотов!
+
ВНИМАНИЕ----для корректной работы связки вмг и автопилота по переходным процессам  из-за момента инерции винтов на мультикоптерах соотношение масс пропеллера к мотору не должна превышать 1/5, но лучше 1/6-1/7, чтобы период реакции не превышал  0.2сек---это время полного разгона частоты вращения ротора от старта до максимальных оборотов!
  
 
Подбор начальной чувствительности АП делается просто-----
 
Подбор начальной чувствительности АП делается просто-----
Строка 147: Строка 135:
 
3) при малом напоре или режим парения то максимум пидов=(60-70)%!!!
 
3) при малом напоре или режим парения то максимум пидов=(60-70)%!!!
  
  Тогда чтобы автопилот бпла был адаптивным ко всем режимам полёта, он должен иметь функцию автоматическая регулировка усиления (АРУ) коэффициентов ПИД от датчика воздушной скорости!  
+
  Тогда чтобы автопилот бпла был адаптивным ко всем режимам полёта, он должен иметь функцию  
 +
автоматическая регулировка усиления (АРУ) коэффициентов ПИД от датчика воздушной скорости!  
 
   
 
   
 
    
 
    
Строка 165: Строка 154:
 
Закрытые ПО обычно узкозаточенные с минимум доступных настроек и минимум гибких возможностей, но зато нет ничего лишнего ----например
 
Закрытые ПО обычно узкозаточенные с минимум доступных настроек и минимум гибких возможностей, но зато нет ничего лишнего ----например
  
1) для самолётов класса микродрон то есть "паркфлаеров" очень удачная и надёжная "SN SPARROW FC", "Lefei Sparrow 2-OSD" и  для минидронов "FY-41AP" уже с "OSD",  
+
1) для самолётов класса микродрон то есть "паркфлаеров" очень удачная и надёжная "SN SPARROW FC", для минидронов "FY-41AP" уже с "OSD",  
  
 
2) для микро-квадриков хороши "QQ SUPER" и "FC451" фирмы  "Dualsky", для миникоптеров "ТАRОТ ZYX-М" и "NAZA-V2" уже с "OSD"!!!  
 
2) для микро-квадриков хороши "QQ SUPER" и "FC451" фирмы  "Dualsky", для миникоптеров "ТАRОТ ZYX-М" и "NAZA-V2" уже с "OSD"!!!  

Пожалуйста, учтите, что любой ваш вклад в проект «Multicopter Wiki» может быть отредактирован или удалён другими участниками. Если вы не хотите, чтобы кто-либо изменял ваши тексты, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений, или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого (см. Multicopter Wiki:Авторское право). НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ МАТЕРИАЛЫ!

Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструменты
Группа ВКонтакте