Перейти к содержимому


Фотография

Авторулевой своими руками


Сообщений в теме: 305

#51 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 16 Март 2012 - 09:54

Опрос задан 0.1 сек таймером в ВБейсике. Можно больше, можно меньше. Пока запаздывания 0.1 сек вроде достаточно. Относительно чего плата посылает особо не расписано. Да прога набросок.
А вот это будет шимить. Гадости разные включать еще можно 16 каналов. Сейчас еще от GPS сигналы заведу в прогу. Пока от эмулятора GPSGATE by COM port. До кучи аналоговый датчик (по выходу) расстояния 0.2-1.5 м

Прикрепленные изображения

  • i16032012(003).jpg
  • i16032012(006).jpg

  • 0

#52 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 16 Март 2012 - 10:32

Кстати, о птицах, ШИМ-сигнал задания может даже проще вывести через свободный DTR СОМ порта связи с компасом.
  • 0

#53 D.A.

D.A.

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 118 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 17 Март 2012 - 13:20

Добрый день, Уважаемые!
Темка поднята весьма интересная. Рискну кратко высказать свои соображения, по поводу реализации такого рулевого (если мы рассматриваем моторный катер).
Для этого в минимальном наборе необходимы параметры COG (курс относительно грунта) и SOG (скорость относительно грунта). В зависимости от установленной аппаратуры их легко извлечь, например, из канала NMEA (предложение RMC). Далее - нужен хороший 1х или 3х осевой ДУС (MEMS). И хороший(без люфтов и с постоянной скоростью перекладки) привод руля (в этом случае нет необходимости ни в датчике его положения, ни в скорости его перекладки). Это тот минимум, при котором уже можно создать хорошую систему управления.
Что касается магнитных компасов, то я сам воздержался бы от их применения (на основе опыта их эксплуатации). Так же не нужны акселерометры.
Теперь немножко по поводу каналов управления - все аналоговые цепи нужно сокрахать до минимума или избавляться от них вовсе.
Ну и самое главное - алгоритмы управления. Данная система должна быть максимально простой. тогда есть надежда на то, что ее можно отладить и она будет полностью предсказуемой. Делать адаптивную САУ с динамическим рассчетом коэффициентов чревато тем, что за нее нельзя будет поручиться. В лучшем случае нужен спецрежим настройки на конкретное судно, когда коэффициенты разблокированы и САУ набирает статистику и правит их под судно, на котором она установлена, после чего все коэффициенты замораживаются. Сюда же можно отнести и различные модели движения катера, на основе которых САУ пытается "угадать" его поведение. Я не говорю, что это нереально сделать - это более чем реально. НО! Такая система требует очень много времени и ресурсов на ее отладку и тестирование, чего мы просто лишены (кроме тех, у кого это профильная работа)...
Итого, в сухом остатке - САУ должна работать с минимальным количеством ветвлений алгоритма, минимумом коэффициентов и, как это ни странно, минимум обратных связей. Возможно ли это? Да, возможно.
И еще один момент - какова должна быть скорость работы такой системы? Критерии устойчивости линейных систем (тот же Найквист) не слишком годятся для систем дискретных. Понятно, что чем больше скорость, тем меньше должно быть время реакции, но, помимо этого, должно быть минимально время ЗАПАЗДЫВАНИЯ в обработке сигнала. И если первое, как я уже сказал, зависит от скорости, то второе для любой заданной системы - величина постоянная. И когда скорость лодки потребует времени реакции, сопостовимое с временем запаздывания - начнется раскачка алгоритма и потеря устойчивости. На самом же деле потеря устойчивости произойдет несколько раньше.
Поэтому, частота опроса в 10 Гц может быть хороша на скорости в 10-20 км/ч, и убийственна уже на 50 км/ч.
А отсюда следует, что чем больше готовых сторонних систем вы включите в свою САУ, тем больше будет время запаздывания сигнала (я уж не говорю о надежности таких каналов связи, как USB, которая не слишком детерминирована в принципе).
Вывод - лучше самим полностью создавать управляющий модуль, минимизируя количество звеньев в каждой связи и, в идеале, стягивая все (сигналы с датчиков и управляющие сигналы) на единый процессор.
В общем, мне очень хочется услышать результаты испытаний таких самодельных систем.
А если у кого-то есть желание такие себе сделать и испытать, то тут я могу посодействовать, начиная от схемотехники и заканчивая сборкой и программированием такой штуки. Ну и, конечно, установкой и испытанием. Просто потому, что интересно...

Сообщение отредактировал D.A.: 17 Март 2012 - 13:22

  • 0

#54 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 17 Март 2012 - 14:23

Продолжим наши игры.Дергать GPS II+ в режиме эмулятора я не стал. GPSGATE в режиме эмулятора работает на Ози, а тот переправляет кроме RMC еще и RMB последовательности. Если из первой выделяется 1.Speed over ground, knots(с переводом в км/час, будет нужна при синтезе регуляторов) и 2.Track made good, degrees true (используем для компенсации ошибки магнитного компаса), то из второй пока только Bearing to destination in degrees True (для одной из мод работы АП, а именно GOTO :-)). О остальных полезных цифирках в этих последовательностях я еще подумаю. Следующий шаг прогу причесать и подумать о выводе сигнала управления.

Для D.A. - спорить не буду, я просто двигаюсь (в силу врожденной лени) по оптимальной для меня траектории. При этом я четко представляю свой катер с особенностями его конструкции, вплоть до дырок, через которые тянуть кабели.
  • 0

#55 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 22 Март 2012 - 15:53

Отладил подпрограммку передачи управляющего воздействия через ком порт( тот, который получает данные с компаса). Дабы портов не разводить. Цифра в аналог 8 разрядов. Были под рукой: 176ИР2, 572ПА1, 140УД608, 561ЛА7, 1100СК2 + 3102Б 3 шт. Использованы: Tx - тактовые импульсы, DTR - данные, RTS - обслуга сброса и записи в УВХ. Сейчас 4 разрядный АЦП на 561ЛА7 сделаю - для индикации положения штурвала (штуртроса). Связь - через остатки ком портовских выводов.
  • 0

#56 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 12 Апрель 2012 - 17:05

закончил и отладил блок электропривода и блок пульта. Электропривод имеет вход задания скорости (придется тах приделать к исполнительному двигателю) и отладочные тумблеры. Вкл/Выкл, Тест/сигнал задания, право/лево, ноль. Плюс пары проводов: питание 24 В, ДПТ, ТГ.
Блок пульта имеет Два 9 контактных разъема для КОМ портов (один для связи с ПК, другой для связи с компасом) и один 19 контактный разъем для подключения питания 24 В, для подключения датчика положения штуртроса, для дистанционного включения привода и ввода в него сигнала задания скорости. Этот блок имеет три подстроечных потенциометра для установки порогов левое ограничение штуртроса, правое ограничение штуртроса и 0 положение руля. Сигналы от соответствующих компараторов заведены в ПК через КОМ порт. Имеются тумблеры Вкл/Выкл, Вкл/Выкл привода и ручное /автоматическое управление. При ручном управление используется потенциометр на лицевой панели пульта. При отладке использованы: ДПТ малой мощности с ТГ (перенастройки контуров по месту) и лыжная палка с листом бумаги (для эмуляции движения штуртроса).
осталось объеденить несколько уже отлаженых отдельно проектов на Вижуал бейсике.
  • 0

#57 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 18 Апрель 2012 - 08:38

Подпрограммки объединил. Не без труда и ругаясь, как всякий, кто Винду под задачи реального времени пользовал. Осталось ПИ регулятор курса вставить. ...Кровь сосать решили погодить: Вкусное - на третие.....
А вот еще - барограф с произвольным заводом.
http://www.ebay.com/...984.m1439.l2648
  • 0

#58 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 20 Апрель 2012 - 18:03

Получилась дискретизация около 0.1 сек. Все сложилось. Доработать, отладить окончательно. В том числе работу концевиков не только хардово (как уже сделано), но в софте. Некоторые свойства и алгоритмы:
1.Можно ввести магнитный курс, будет работать без GPS.
2.Можно ввести курс по GPS (уже сделано). По текущему курсу GPS и компаса будет вычисляться поправка. Регулятор работает по магнитному компасу с учетом поправки.
3.В GPS или Ози устанавливается маршрут, работает как и в случае 2, только как задание для регулятора используется курс на точку по GPS. Уже сделано.
4.На панели программки, кроме прочего, есть индикация 3-х компараторных концевиков право, лево, середина. Ввод коэффициентов регулятора.
  • 0

#59 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 28 Апрель 2012 - 09:25

первый этап закончен. Теперь на объекте отладка.

Прикрепленные изображения

  • AP.JPG

  • 0

#60 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 439 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 28 Апрель 2012 - 09:40

Получилась дискретизация около 0.1 сек. Все сложилось. Доработать, отладить окончательно. В том числе работу концевиков не только хардово (как уже сделано), но в софте. Некоторые свойства и алгоритмы:
1.Можно ввести магнитный курс, будет работать без GPS.
2.Можно ввести курс по GPS (уже сделано). По текущему курсу GPS и компаса будет вычисляться поправка. Регулятор работает по магнитному компасу с учетом поправки.
3.В GPS или Ози устанавливается маршрут, работает как и в случае 2, только как задание для регулятора используется курс на точку по GPS. Уже сделано.
4.На панели программки, кроме прочего, есть индикация 3-х компараторных концевиков право, лево, середина. Ввод коэффициентов регулятора.


Читаю постоянно. Восхищаюсь. Жду летных испытаний и появления промышленного (?) образца с самостоятельным дисплеем.
  • 0

#61 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 15 986 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 28 Апрель 2012 - 13:59

первый этап закончен. Теперь на объекте отладка.

А почему так курсы разнятся у GPS и этого прибамбаса? С чем-то третьим не сравнивали? У Вас же там еще индукционный компас вроде стоит? Кто из них врет? 5 градусов - прилично. Или это пока тоже в процессе отладки?
  • 0

#62 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 28 Апрель 2012 - 15:53

А почему так курсы разнятся у GPS и этого прибамбаса? С чем-то третьим не сравнивали? У Вас же там еще индукционный компас вроде стоит? Кто из них врет? 5 градусов - прилично. Или это пока тоже в процессе отладки?

САУ построено так: инерционный точный канал GPS (1 сек)и быстродействющий грубый (девиация и т.п.)(0.1 сек) канал магнитного компаса. Вычисляется поправка, как среднее значение во времени, и она учитывается при работе быстрого контура компаса. Посмотрим, по оценкам должно сходиться, иначе будем менять постоянные времени и тип регулятора.
То, что видно на экране - процесс отладки, воздействия на объект управления нет, поэтому показания какие есть.

Прикрепленные изображения

  • i12042012(001).jpg
  • i12042012(002).jpg
  • i12042012(003).jpg
  • i12042012(004).jpg

  • 1

#63 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 28 Апрель 2012 - 16:36

Читаю постоянно. Восхищаюсь. Жду летных испытаний и появления промышленного (?) образца с самостоятельным дисплеем.

Спасибо, мне кажется, что вы хвалите меня черезмерно. Если интерес не пропадет, то на следующий год на TMS320F2812 полностью независимый сделаю.
  • 0

#64 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 439 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 02 Май 2012 - 06:14

Спасибо, мне кажется, что вы хвалите меня черезмерно. Если интерес не пропадет, то на следующий год на TMS320F2812 полностью независимый сделаю.


Вы единственный из знакомых, кто самостоятельно взялся.
Еще после покупки ST1000+ и ковыряния в нем нашел несколько человек в Москве и спросил: "А слабо сделать свою электронику?". "Да тут ничего сложно.... фигня... можем и лучшее... да нас таки умельцы...." и т.д. Потом все как в воду канули, разумеется.
  • 0

#65 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 02 Май 2012 - 06:27

Да на работе креативной работы :-), которую я люблю, стало мало, ну и решился, чтобы иголка в ножнах не ржавела. И как всегда, это пригодилось и на работе, теперь не ясно, откуда уши. Но остается главное, поставить и испытать. Сначала привод (вон тумблеры test, +, -, 0), потом ручной режим (потенциометра ручка торчит). Потом чисто по компасу, потом по GPS и компасу.
  • 0

#66 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 439 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 02 Май 2012 - 06:44

Да на работе креативной работы :-), которую я люблю, стало мало, ну и решился, чтобы иголка в ножнах не ржавела. И как всегда, это пригодилось и на работе, теперь не ясно, откуда уши. Но остается главное, поставить и испытать. Сначала привод (вон тумблеры test, +, -, 0), потом ручной режим (потенциометра ручка торчит). Потом чисто по компасу, потом по GPS и компасу.


Да, креатива сейчас днем с огнем не сыщешь.
Я вообще думаю, что бюджетный набор (только с компасом!) должен являться автопилотом-приставкой к шуруповерту и питаться от его же аккумулятора. Для разборных и надувных судов, к примеру. Тягать может хоть румпель, хоть ихнюю газонокосилку.
  • 0

#67 tlam

tlam

    Eddie the Head

  • Капитан
  • 4 691 сообщений
  • Из:Kazan
  • Судно: Carter 30
  • Название: Bella Ciao

Отправлено 02 Май 2012 - 09:30

Еще после покупки ST1000+ и ковыряния в нем нашел несколько человек в Москве и спросил: "А слабо сделать свою электронику?".


А что там не устраивает ? ИМХО все нормально и доделок переделок не требует.
  • 0

#68 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 439 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 02 Май 2012 - 09:46

А что там не устраивает ? ИМХО все нормально и доделок переделок не требует.


Почти полностью устраивает. Только цена неадекватна и я бы разагрегировал привод, мозги, компас. Мозги и компас в более защищенное место, привод внутрь корпуса, пусть только шток откидной торчит в кокпит. Плюс возможность докупать дистанционное управление для "младших" моделей, чтобы с ПДУ дублировать кнопки. Мозги - универсальный узел, а привод можно и более слабый - мне его мощность избыточна.
Собственно и надеюсь, что автор темы систематизирует возможности создания самодельных узлов АП, их целесообразности, апгрейда и прочего.
  • 0

#69 tlam

tlam

    Eddie the Head

  • Капитан
  • 4 691 сообщений
  • Из:Kazan
  • Судно: Carter 30
  • Название: Bella Ciao

Отправлено 02 Май 2012 - 09:53

Почти полностью устраивает. Только цена неадекватна и я бы разагрегировал привод, мозги, компас. Мозги и компас в более защищенное место, привод внутрь корпуса, пусть только шток откидной торчит в кокпит. Плюс возможность докупать дистанционное управление для "младших" моделей, чтобы с ПДУ дублировать кнопки. Мозги - универсальный узел, а привод можно и более слабый - мне его мощность избыточна.
Собственно и надеюсь, что автор темы систематизирует возможности создания самодельных узлов АП, их целесообразности, апгрейда и прочего.


1. Цена неадекватна в РФ. Это не проблема производителя.
2. "Разагрегировано" уже. ST4000 и S1
3. На любую модель есть два варианта безпроводных ДУ, и целый ряд проводных с попутным апгрейдом "мозгов".

Думаю, что первоочередная цель StrangerM - это разминка мозга, все остальное вторично.

Сообщение отредактировал tlam: 02 Май 2012 - 09:55

  • 1

#70 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 439 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 02 Май 2012 - 12:11

1. Цена неадекватна в РФ. Это не проблема производителя.
2. "Разагрегировано" уже. ST4000 и S1
3. На любую модель есть два варианта безпроводных ДУ, и целый ряд проводных с попутным апгрейдом "мозгов".
4. Думаю, что первоочередная цель StrangerM - это разминка мозга, все остальное вторично.


1. Никто не спорит. Таким образом проблема сейчас ложится на покупателя.
2. Издеваетесь или не понимаете? Для судна 5,6 м с аккумулятором 40 Ач их цена, энергопотребление и усилие будут чрезмерными.
3. Их цена сопоставима с моим АП. Считаю, что это ненормально и вижу ухмылку производителя "а куда ты денешься?".
4. И отлично. Самый устойчивый интерес к любой теме - некоммерческий. Можно только позавидовать. В наше-то время, когда можно купить почти то, что нужно.

Если хотите "пропиарить" возможности промышленных, то лучше в какой-нибудь другой теме. С удовольствием присоединюсь, но здесь - увольте.
  • 1

#71 StrangerM

StrangerM

    чужой

  • Модератор форума
  • 13 646 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: МН
  • Название: Stranger

Отправлено 02 Май 2012 - 12:49

Я уж и процессор прикинул для вашей идеи и шуруповерт (точнее уже купил). Думаю можно уложиться в 3-5 т.р. - но сначала результат. У вас вот все с генератором для парусника было хорошо изложено. Достойно подражания.
  • 0

#72 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 439 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 02 Май 2012 - 13:25

Я уж и процессор прикинул для вашей идеи и шуруповерт (точнее уже купил). Думаю можно уложиться в 3-5 т.р. - но сначала результат. У вас вот все с генератором для парусника было хорошо изложено. Достойно подражания.


Сейчас еще рано говорить, но будет продолжение (по секрету). Материально оно почти закончено.
  • 0

#73 tlam

tlam

    Eddie the Head

  • Капитан
  • 4 691 сообщений
  • Из:Kazan
  • Судно: Carter 30
  • Название: Bella Ciao

Отправлено 02 Май 2012 - 20:49

2. Издеваетесь или не понимаете? Для судна 5,6 м с аккумулятором 40 Ач их цена, энергопотребление и усилие будут чрезмерными.
3. Их цена сопоставима с моим АП. Считаю, что это ненормально и вижу ухмылку производителя "а куда ты денешься?".
Если хотите "пропиарить" возможности промышленных, то лучше в какой-нибудь другой теме. С удовольствием присоединюсь, но здесь - увольте.


Дмитрий, рассчитываю, что все собеседники в адеквате. Уж точно не имел цели издеваться, прошу извинить если не так выразился.
Прайсовая цена пультов действительно странновата, сознаюсь не учел. Т.к. шабашу ремонтом этого всего, многое достается по бросовым ценам. У меня сейчас три пульта, покупать их на четверть уж точно бы не стал. По сути пульт одна из несложных конструкций для самостоятельного исполнения. Значительно дешевле самому сколотить.

Пиарить точно смысла нет, т.к я этим не торгую.

Хочу добавить, что у меня ST1000 и ST2000 на практике еще не разу не посадили 55АЧ аккумулятор.
Еще раз извинениями ко всем участникам, ну если чего не так... :unsure:
  • 0

#74 DmitryK

DmitryK

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 439 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: парусно-моторное
  • Название: -

Отправлено 03 Май 2012 - 08:03

Дмитрий, рассчитываю, что все собеседники в адеквате. Уж точно не имел цели издеваться, прошу извинить если не так выразился.
Прайсовая цена пультов действительно странновата, сознаюсь не учел. Т.к. шабашу ремонтом этого всего, многое достается по бросовым ценам. У меня сейчас три пульта, покупать их на четверть уж точно бы не стал. По сути пульт одна из несложных конструкций для самостоятельного исполнения. Значительно дешевле самому сколотить.

Пиарить точно смысла нет, т.к я этим не торгую.

Хочу добавить, что у меня ST1000 и ST2000 на практике еще не разу не посадили 55АЧ аккумулятор.
Еще раз извинениями ко всем участникам, ну если чего не так... :unsure:


Да все нормально! :P
Просто полноценными автопилотами пользуются не только владельцы больших яхт (уж они его точно делать сами не будут!), но и малочисленная группа владельцев трейлерных суденышек типа микро (в т.ч. самодельных) и меньше. Вплоть до разборно-надувных судов. А для них таких промышленных изделий (адекватных по массе, цене, возможностям, усилиям, энергопотреблению) просто нет, т.к. считается, что АП на них не нужен в принципе, поскольку микрухи, это или гонки с экипажем или судно выходного дня. Сказанное относится не только к АП.
Есть куча другого оборудования, которое приходится делать самому. Иногда даже с удовольствием, но это вторично. А некоторые участники (к Вам не относится!) не разобравщись в теме и целях создания, начинают снисходительно кидать ссылки на промышленные образцы, что только усиливает раздражение.
  • 0

#75 sailingmaster

sailingmaster

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 541 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: Конрад-25Р

Отправлено 03 Май 2012 - 10:26

Для микрухи Raymarine ST1000 за глаза! 500 зеленых с доставкой в Москву.
  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей