Перейти к содержимому


Фотография

Авторулевой своими руками


Сообщений в теме: 287

#276 Лотос

Лотос

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 296 сообщений
  • Из:Астрахань

Отправлено 03 Июль 2018 - 18:07

Сам эл. привод из чего состоит? Датчик положения на каком принципе? Пожалуйста на доступном языке,если можно.
  • 0

#277 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 03 Июль 2018 - 18:40

Привод мощный моментный(медленный) двигатель постоянного тока (ДПТ) от перемотки ЕС ЭВМ. Датчик положения штуртроса - инфракрасный дальномер и отражательная пластина на тросе. 


  • 1

#278 Aleksk

Aleksk

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 9 578 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно:
  • Название: Неспешный

Отправлено 03 Июль 2018 - 22:09

 Можно подключить режим компенсации ухода с курса,Cross Track error из RMB  (попробую в следующей раз). 

я полагал, что  Ози уже учитывает величину XTE  в своем  геодезическом алгоритме (у меня на экране XTE в километрах и знак отклонения)  и стремится уменьшить по возможности XTE до нуля, задавая  определённым образом курс регулятору автопилота.


  • 0

#279 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 04 Июль 2018 - 05:41

На практике я не очень следую дорожке, поэтому у меня в качестве опции. У посылок Ози я беру курс на точку,  этом случае ХТЕ не сокращается. Кстати, основным задающем у-вом планирую использовать не Ози, а GPS III+.


  • 0

#280 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 07 Июль 2018 - 07:34

Решил коротко обсудить упрощенную модель АП-катер, которая позволяет прикинуть коэффициенты ПИД-регулятора и протекание переходных процессов по управляющему и возмущающему воздействию.

 

 

 

При полном повороте штурвала от нулевого положения (те на 25 уе длины штуртроса) на 25 град. за 1 сек.

Пусть момент поворота линейно зависит от поворота штурвала (длины штуртроса – х ),

М=Кх  ,

где К – коэффициент пропорциональности. Тогда угол поворота катера ф можно получить из выражения

ф=(К/Н)*х/р*р ,

где 1/р – оператор итегрирования по времени. Пусть известно (из практики), что при полном отклонении штурвала 25 уе катер за время t=1 сек. Катер поворачивает на 25 град., тогда,

25=(К/Н)*25*t*t=(К/Н)*25*1,

или,

(К/Н)=25/25=1  .

С точки зрения САУ имеем звено с передаточной функцией (изменение длины штуртроса в угол поворота катера)

W=0.4/p*p

Тк электропривод позиционируется, как показало ручное управление, практически мгновенно. Представим его апериодическим звеном с постоянной времени равной обороту петли в работе микроконтроллера

W=1/(0.2p+1)

Получается ПИД-регулятор, апериодическое звено и два звена интегрирующих.


  • 0

#281 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 07 Июль 2018 - 11:41

Я же писал, что у меня получилось угадать коэффициенты, а это непросто - система склонна к автоколебаниям (как оказалась при моделировании).Поэтому я решил пока не заниматься синтезом регулятора, а поиграться с имеющимся. Оказалось, что только Кд следует существенно увеличить от 1 до 4 - уменьшится время переходного процесса, Кп=2, Ки=0.8 трогать не стоит  - начинаются автоколебания. После возни с коэффициентами интересно посмотреть задающие и возмущающие воздействия, как малые, так и большие (с насыщением контура регулирования).

Прикрепленные изображения

  • syst.JPG

  • 0

#282 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 07 Июль 2018 - 12:05

Все оказалось замечательно, ведь контур имеет астатизм 1го порядка по задающему и 2ого по возмущающему воздействию. Будут интересны кривые - я их приведу. Для примера - на 1 сек задание 20 град в отсутствии Возмущающего Воздействия и при наличии случайного ВВ с постоянной составляющей -10 уе штуртроса. (в уе перемещения штуртроса),

Прикрепленные изображения

  • MATLAB.jpg
  • MATLAB3.jpg

  • 0

#283 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 07 Июль 2018 - 18:52

Запустил оптимизацию ПИД регулятора в Матлабе Nonlinear Control Design Blockset, она дала Kp=1.13 , Ki=0.28  Kd=2.21. У меня при испытаниях  Kp=2 , Ki=0.8  Kd=1. Неплохо.


  • 0

#284 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 07 Июль 2018 - 20:25

Ну я Kd 2 сделаю, Ki 0.5 Kp 1.5 - в общем, имеющиеся коэффициенты работают, модель приближенная......


  • 0

#285 Aleksk

Aleksk

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 9 578 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно:
  • Название: Неспешный

Отправлено 07 Июль 2018 - 22:35

Коэффициенты в общем случае зависят от скорости лодки. Но можно и так оставить для крейсерской. Тема обширная для исследований.


  • 0

#286 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 08 Июль 2018 - 03:42

Конечно зависят - будет меняться К, как функция от квадрата скорости, но, мне, естественно, важна именно крейсерская, тк АП может понадобиться только на ней. Но, не трудно прикинуть переходные процессы и по краям диапазона, если это для 12.3 км/час, то для 10 и 14, я думаю мало будет отличаться. Мало того, К еще зависит нелинейно от длины штуртроса, тк там присутствует sin угла поворота руля (в моем случае +_20 град) и куча еще. Однако, важный итог исследований - я "почувствовал" коэффициенты. И модель адекватная. Можно еще поиграться.


  • 0

#287 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 08 Июль 2018 - 04:20

Глянул и синус, и разные скорости - практически мало отличается переходные процессы от, но, естественно при малых скоростях ( при 10 км/час, К=0.66 вместо 1) допустимая амплитуда отрабатываемых ВВ упала. И колебательность больше.

Кстати, модель то непрерывная, а надо бы дискретную.


  • 0

#288 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 625 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 08 Июль 2018 - 08:50

....

Кстати, модель то непрерывная, а надо бы дискретную.

О, совсем другое дело, другие коэффициенты, гораздо хуже переходные процессы.

Прикрепленные изображения

  • disc.JPG

  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей