http://www.forum.getchip.net/ |
|
| Перевёрнутый маятник http://www.forum.getchip.net/viewtopic.php?f=17&t=133 |
Страница 1 из 3 |
| Автор: | runaway [ 19 ноя 2011, 21:56 ] |
| Заголовок сообщения: | Перевёрнутый маятник |
Здравствуйте, уважаемые участники! Вот такая вот конструкция: http://www.youtube.com/watch?v=A-oGK8xjva0 А вот её описание, и вообще идея - зачем это всё: http://www.runaway.nm.ru/inverted_pendulum.htm Обсуждение (если всё это кого-то заинтересует по-настоящему): http://forums.airbase.ru/2007/01/t53182--kobra.html Проект старый, вялотекущий. В последнее время активизировался (читайте конец топика "Кобра III"). Зачем эта тема: я хочу попросить практической помощи уважаемых участников в постройке непадающего маятника на основе МК и гироскопа L3G4200D: http://www.st.com/internet/com/TECHNICA ... 265057.pdf Нужно продумать схему всего устройства и написать исходник, пригодный для начала практической отладки. Доводить до ума буду по месту жительства - есть у меня человек, но к нему надо идти уже с чем-то, в смысле с заделом и КОНКРЕТНЫМИ вопросами. В инете множество информации по непадающим маятниками, много вариантов, много исходников и даже готовых прошивок - а практического толку пока нет. Помогите собрать всё воедино, одному мне не справиться... |
|
| Автор: | GetChiper [ 19 ноя 2011, 23:42 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Перевёрнутый маятник |
Из ссылок я понял, что это вариант без гироскопа и акселерометра. Если это вариант сэкономить деньги, то лучше не стоит его затевать - дороже будет. Микроконтроллер, гироскоп и акселерометр - это обкатанное сочетание, которое можно попытаться осилить (и то не факт что выйдет, уж больно там много расчетов). P.S. Из этой серии очень мне нравиться вот такая штука |
|
| Автор: | runaway [ 20 ноя 2011, 01:17 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Перевёрнутый маятник |
Акселерометр не нужен. Нужно знать текущее положение корпуса в пространстве и тенденции изменения этого положения (угловые скорость и ускорение). Всё это обеспечивает как солнечный датчик, так и гироскоп - принципиальной разницы никакой. Разница только в том, что оптика сложнее в компоновке, т.к. оптический датчик надо тянуть в голову, которая отстреливается в апогее (выпуск парашюта). А гироскоп можно расположить где угодно. Так что акселерометр тут не при делах, с него разве можно получить сигнал об окончании работы РДТТ - в этот момент перегрузка меняет знак. Такой сигнал нужен для более точного определения апогея по таймеру. Но без него можно вполне обойтись. А вот что действительно необходимо - так это ПИД. Который преобразует сигнал ошибки (в случае гироскопа - отклонение от вертикали) и скорость/ускорение изменения этого сигнала в потребный угол отклонения вектора тяги, который и создаёт строго дозированный компенсирующий момент. Экспериментальный подбор ПИД-коэффициентов - моя проблема. Что мне хотелось бы получить от вас, так это принципиальную МК-схему с двухканальным ШИМ-выходом на Н-мосты (управление актуаторами), и прошивку, оживляющую всё устройство - в смысле максимально быстрого изменения углового положения маршевого мотора относительно корпуса, которое должно быть пропорционально угловому отклонению, угловой скорости и угловому ускорению всей конструкции от начального положения после включения питания. )) Я же не прошу невозможного? )) Это тот практический задел, с которым я смогу пойти (физически) к одному очень занятому человеку, который мне уже обещал помочь в окончательной доводке проекта. В случае успеха вы будете располагать всеми эксклюзивными правами на рабочие материалы проекта - для публикации на своём сайте, и т.п. Большего обещать не могу. |
|
| Автор: | runaway [ 20 ноя 2011, 01:23 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Перевёрнутый маятник |
Посмотрел балансера... Знаете, не впечатлило. ))) Насмотрелся уже всякого. Своё делать надо! Так как насчёт??? |
|
| Автор: | SVN [ 20 ноя 2011, 08:25 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Перевёрнутый маятник |
По началу данный проект не интересовал, но когда увидел что в нём будет применятся ПИД – регулятор, да ещё с надеждой, что на АВ, появился потребительский интерес.  К сожалению, мои познания в программировании не позволят ни чем помочь. Продолжаю не без интереса следить за темой.
|
|
| Автор: | runaway [ 20 ноя 2011, 12:16 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Перевёрнутый маятник |
Как я уже писал выше, в сети доступно по меньшей мере несколько практически готовых решений. Мне кажется, что для их адаптации под предложенную задачу не нужно быть инженером-программистом, здесь вполне достаточно "слесаря-программиста". К сожалению, ни тем ни другим я пока не являюсь. А кем я тогда являюсь? Я могу достаточно грамотно развести и собрать платы, скомпоновать и собрать электромеханику. Замерить физические параметры получившегося агрегата. Пойти к человеку, который смоделирует ситуацию в Матлабе и выдаст набор ПИД-коэффициентов, который позволит провести первое комплексное огневое испытание (на земле)... Вот, например, одно из готовых решений, о которых я говорил выше: http://courses.cit.cornell.edu/ee476/Fi ... /index.htm Есть всё - исходники, электрическая схема, описание процедуры настройки... Что нужно - адаптировать корнельский исходник под недорогой гироскоп L3G4200D, и для начала сделать двухосевой непадающий маятник. Точно такой же по конфигурации, как по ссылке в начале топика, просмотр которой не впечатлил уважаемого модератора. )) Сделаем маятник (заработатет связка гироскоп_ПИД_ШИМ) - можно будет двигаться дальше, уже в ракетном направлении... |
|
| Автор: | GetChiper [ 20 ноя 2011, 18:39 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Перевёрнутый маятник |
К этому проекту нужно подключать Anatoliy'я - он такие вещи знает ... а вообще тема интересна, жаль у меня опыта маловата в таких делах. |
|
| Автор: | runaway [ 21 ноя 2011, 11:12 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Перевёрнутый маятник |
Надеюсь, Анатолий обратит своё внимание на эти тексты. Тема привлекает как своей зрелищностью, так и неизученностью широкими любительскими массами. Эти ребята http://media.armadilloaerospace.com/200 ... Flight.mpg http://media.armadilloaerospace.com/200 ... tedHop.mpg не в счёт, хоть они и называют себя "любителями". )) Да и не делятся они ничем, кроме роликов. зы: Во втором ролике, кроме всего прочего, присутствует ещё и компенсация сноса, судя по всему: обратите внимание, что аппарат приземляется ровно в ту же точку, откуда стартовал. Снос - это плоско-параллельное перемещение летательного аппарата под действием ветра. Гироскоп его не чувствует - вот здесь как раз нужен линейный акселерометр. Но нам в эти нюансы пока углубляться не стОит. )) |
|
| Автор: | anatoliy [ 21 ноя 2011, 21:33 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Перевёрнутый маятник |
Тема конечно интересная. Но зачем она нужна на практике это большой вопрос. Была у меня мечта сделать шагоход но сначала сдерживало отсутствие знаний теперь отсутствие денег и времени Балансировать можно заставить можно всё что угодно. Данные програмные продукты нужно искать по ключевым словам АБСУ искусственная устойчивость стабилизатор искусственной устойчивости. В первом приближении это ПИД регулятор на основе мат модели объекта. Если есть доступ то смотрите АБСУ су27 ТУ22м3 ту160. В большенстве своём без АБСУ на сверхзвуке маневрировать очень тяжело. В применении к практическим задачам требуется значительная производительность. Типичная система управления RISC около 100-150мипс 32разряда. Те делать нужно на ARM. Акселерометры и гироскопы. Это конечно гуд. Но стоимость и масса. Хотя негде ещё не встречал описание самодельного пьезо-акселерометра. Китайская ЗПшка с грузиком подключенная на вход интегратора на выход интегратора АЦП будет акселерометр. А если выход к другому интегратору то получается гироскоп. Хотя по сути для решения задачи о перевёрнутом маятнике можно обойтись и без гироскопа. Например вертикаль можно получить измеряя расстояние до поверхности с противоположных частей корпуса. Есть вариант с пироэлектрическими датчиками. Можно мерить ток в обмотке при наступлении баланса он будет минимальный. В общем миллион решений. |
|
| Автор: | Гость [ 21 ноя 2011, 23:04 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Перевёрнутый маятник |
Практического значения - никакого, кроме рекламы данного ресурса. Он мне просто нравится. Сверхзвука тоже не ожидается, могу посчитать точные цифры. Мотор рассчитан таким образом, чтобы, напротив, растянуть, замедлить старт и активный участок - с целью получения максимального визуального эффекта. Максимальная высота подъёма - метров тридцать-пятьдесят, не более. Никаких Ту-160, что вы... Постом выше приведено одно из упомянутого вами миллиона решений. Там есть исходник, который нужно просто адаптировать под другой контроллер (АТМега32) и другой датчик (измеритель угловой скорости L3G4200D). Гироскопы (точнее датчики угловой скорости) L3G4200D я уже купил. Отдал чудовищную сумму - $14 (четырнадцать североамериканских долларов за две штуки). Не знаю, суждено ли мне оправдаться перед женой после этого. Линейных акселерометров я не покупал, потому что в данном проекте они без надобности (см. пару постов выше). Начнём с малого: сможете ли вы адаптировать корнелльский исходник под купленный мною гироскоп? Мне нужны практические рекомендации - ваши и уважаемых участников - чтобы я смог ПРАКТИЧЕСКИ прочесть данные из его регистров и, наверное, (как бонус лично от Вас, Анатолий) из угловой скорости и её изменения во времени получить угол и угловое ускорение - три исходных параметра для ПИД-алгоритма. Т.е. вопросы у меня пока простые и конкретные, на десяток-другой строчек кода - если да, то да, если нет - буду искать специалистов дальше. )) |
|
| Страница 1 из 3 | Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ] |
| Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |
|