Еще эффективность зависит от квадрата скорости, может в МП системе с масштабированием и разрядностью бяка.
Авторулевой своими руками
#102
Отправлено 30 ноября 2017 - 12:40
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.
Существует несколько систем отсчета курсов, конкретно в вашем случае, вы используете истинный курс из GPS и магнитный курс из магнитного компаса, который строго говоря на является магнитным. Он является компасным. В магнитный он преобразуется при компенсации девиации. Разница между истинным и магнитным компасом - магнитное склонение, величина не постоянная, и например за 15 лет в моей местности выросло от +11 до +16,2. Магнитные полюса (на севере их два) дрейфуют, в данный момент двигаются со скоростью 40км/год в сторону Сибири, а 150 лет назад были в Канаде. Кроме того существуют магнитные аномалии, которые действуют до высот 6000м. В Североморске от -24 до +29, зависит так же и от наличия и перемещения судов. Девиация обусловлена наличием ферромагнетиков, их намагниченности, расположения и ориентацией в пространстве относительно магнитных силовых линий, что приводит к измерению комплекса магнитных полей датчиком на разных курсах. Для использования датчика магнитного курса его необходимо проверить в условиях реального использования, обязательно включить все потребители и поворачивая на разных курсах и пеленгуя с заданной точностью наземные ориентиры списать девиацию, что бы потом использовать в виде таблицы поправок в программе.
#103
Отправлено 30 ноября 2017 - 13:08
Я не использую как таковой магнитный курс, я использую показания компаса к которым раз в секунду добавляется текущая поправка до истинного. Про девиацию я немного знаю, тк до 98 г я ходил по компасу лет 10 и имел текущую таблицу поправок (таблица составлялась на Матлабе интерполяцией измерений), убирая (насколько возможно) девиацию ежегодно. Естественно учитывалось и склонение.
#105
Отправлено 30 ноября 2017 - 16:43
Я не использую как таковой магнитный курс, я использую показания компаса к которым раз в секунду добавляется текущая поправка до истинного. Про девиацию я немного знаю, тк до 98 г я ходил по компасу лет 10 и имел текущую таблицу поправок (таблица составлялась на Матлабе интерполяцией измерений), убирая (насколько возможно) девиацию ежегодно. Естественно учитывалось и склонение.
Все верно. Чтобы получить истинный курс в данной точке, нужно к компасному курсу прибавить сумму значения девиации компаса на данном курсе и магнитного склонения данной точки. Девиацию можно получить измерениями и записать в таблицу, а можно скомпенсировать, если полученные значения таблицы прибавлять со своим знаком к текущему курсу. Убрать девиацию нельзя, звучит как убрать магнитное поле, только учесть в расчетах или скомпенсировать в приборе. По собственному опыту, проходя по одному и тому же маршруту показания магнитного компаса (обычный морской, плавающий в спирте) отличаются +/- 30о, зависит от перечисленных мною факторов. Нужен эксперимент с конкретным датчиком, например GPS трекер и параллельная запись на карту SD обоих курсов, например от курса GPS вычитаем текущее магнитное склонение, записываем рассчитанный магнитный курс GPS, записываем компасный курс датчика и разницу МК(GPS) и КК(датчика) - получим знак и величину девиации, важный момент - это инерционность GPS, значит изменения курса при записи таблицы должны быть плавнее. Вопрос1. Что будет на рулевой машинке в изготовленном вами приборе при разнице в истинном и компасный+магнитное склонение курсах в 30о ? Вопрос 2. Ваше разработанное устройство сопрягается с OpenCPN, вернее передаваемые в указанный в программе порт на вход курсового компьютера сообщения APB,BWC,BWR,GGA,GLL,HDG,HDM,HDT,MWV,RMA,RMB,RMD,VHW,VTG,XTE,ZDA(перечислил все возможные по входу стандартного курсового компьютера) обрабатываются соответствующе? Спасибо.
#106
Отправлено 30 ноября 2017 - 17:13
1.Может мы говорим об одном и том же, но несколько на разных "языках". В САУ есть прием, при наличии точного и медленного датчика и грубого , но быстрого. И у меня - нет у меня понятия "магнитный". Есть точный медленный курс от GPS (раз в сек) и быстрый и грубый от компаса. Раз в секунду уточняется поправка для быстрого датчика. При любой разнице от 1 до 180 град отработка против часовой стрелки, и по часовой от -1 до -179 град.
2.Используется RMB, RMC. Для Ози или Опен. Можно и GPSII+ . Курс на точку, курс, уход с трека, направление ухода, скорость.
#107
Отправлено 30 ноября 2017 - 19:02
1.Может мы говорим об одном и том же, но несколько на разных "языках". В САУ есть прием, при наличии точного и медленного датчика и грубого , но быстрого. И у меня - нет у меня понятия "магнитный". Есть точный медленный курс от GPS (раз в сек) и быстрый и грубый от компаса. Раз в секунду уточняется поправка для быстрого датчика. При любой разнице от 1 до 180 град отработка против часовой стрелки, и по часовой от -1 до -179 град.
2.Используется RMB, RMC. Для Ози или Опен. Можно и GPSII+ . Курс на точку, курс, уход с трека, направление ухода, скорость.
Спасибо за ответы. Судя по 1 ответу: локальная любая магнитная аномалия +/-180о (быстрый и грубый датчик выдает любой курс) никак не повлияет на изменения курса автопилота, как шел в нужном направлении так и пойдет. Замечательная система у вас получилась, искренне поздравляю, без сарказма. Ответ 2. я понял так, что ваш GPS/ГЛОНАСС приемник был настроен вами на выдачу только этих сообщений. Спасибо. Про магнитные аномалии, то что сам наблюдаю: у нас есть кусочек автодороги Североморск-Мурманск сразу за ЖД мостом от южного Росляково с магнитной аномалией, едешь не меняя положения педали газа в гору на пологом участке, а обороты падают, проезжаешь немного, метров 200 и дальше подъем круче, а мощность двигателя растет и скорость значительно увеличивается - влияние большого магнита в горЕ на перемагничивание петли гистерезиса катушки зажигания.
#108
Отправлено 30 ноября 2017 - 19:21
Существует несколько систем отсчета курсов, конкретно в вашем случае, вы используете истинный курс из GPS и ...
он не истинный, а COG, если это не спутниковый компас...
Убрать девиацию нельзя, звучит как убрать магнитное поле, только учесть в расчетах или скомпенсировать в приборе.
StrangerM, вроде и написал, что использует изменение курса с дискретностью 0,1 с, т.е. ЕЁ "учитывает в расчётах".
Воспоминание про САУ. 90-й год, экзамен.
Я (вяло): САУ бывают периодические циклические и ещё как их...
Препод (устало): ...апериодические.
Я (бодро): я ж и говорю, а- периодические, б- циклические...
Препод
Я (очень бодро): ... и в- апериодические!
Ушёл с 4 или 5, тоже забыл.
#109
Отправлено 30 ноября 2017 - 19:46
Ну решил я доделать и испытать в следующем сезоне. Починил наконец, тьфу, тьфу, тьфу, вроде, сальник гельмпорта. Добавил встроенный в АП GPS приемник с 5 Гц частотой обновления, по прикидкам должно хватить и без компаса. И купил линейный активатор, если что ( 5 зим уж привод на катере провел) к штурвалу приделаю как быстросъемный. Штурвал у меня без редуктора должно хватить.
#110
Отправлено 30 ноября 2017 - 20:12
Ну решил я доделать и испытать в следующем сезоне. Починил наконец, тьфу, тьфу, тьфу, вроде, сальник гельмпорта.
Что за активатор, на алиэкспресс купили ? Смущает повышенное трение в червячной передаче по сравнению с обычным шестеренчатым редуктором, а так тоже думаю про покупной линейный.
Сообщение отредактировал Aleksk: 30 ноября 2017 - 20:17
#112
Отправлено 30 ноября 2017 - 21:37
Что за активатор, на алиэкспресс купили ? Смущает повышенное трение в червячной передаче по сравнению с обычным шестеренчатым редуктором, а так тоже думаю про покупной линейный.
Да - вот такой, самый быстрый на 12 В - я его ШИМом от 24 В - чтобы форсировать или дефорсировать. https://www.aliexpre...on-Controller-5
#114
Отправлено 30 ноября 2017 - 22:18
Да - вот такой, самый быстрый на 12 В - я его ШИМом от 24 В - чтобы форсировать или дефорсировать. https://www.aliexpre...on-Controller-5
Понятно. А вентильный двигатель который у вас уже стоит в рулевой системе не подходит? Его ведь не надо механически отсоединять в отличии от актуатора, когда просто надо порулить руками. Предполагаю, что из-за его прожорливости и сложной схемы управления. А для мотора актуатора (ток холостого хода 400 мА, под нагрузкой до 1500 мА) достаточно копеечный мост на низкоомных мосфетах, вот такой - VNH2SP30.
Недостатков у него не нашёл.
Сообщение отредактировал Aleksk: 30 ноября 2017 - 22:30
#115
Отправлено 30 ноября 2017 - 22:59
Уже не первый раз встречаю , что народ пишет про китайские актуаторы:
обнаружил один факт во всех подобного типа актуаторах, китайцы при продаже совсем не говорят об этом, что нагрузка должны быть только на сжатие. НА РАСТЯЖЕНИЕ АКТУАТОРЫ НЕ ДЕРЖАТ И 50КГ, один такой у меня уже был, одну половину на сжатие он держал, а вот вторую половину, когда на растяжение пошёл цикл он просто порвался, внутри крепёжный элемент сделан из пластика с очень тонкой петлёй для крепежа штифта.
Это про актуатор на видео на усилие 600 кг . Я думаю, вам надо разобрать полностью механизм и проверить слабые места, чтобы не было неожиданностей на воде.
С другой стороны усилие на спокойной воде будет несколько килограмм...И если у актуатора прямая нагрузка 100 кг то обратную в 10 кг он, вероятно, выдержит.
#116
Отправлено 30 ноября 2017 - 23:27
Ну, у меня тихоходный ДПТ с независимым возбуждением, надеюсь на него. Китайский ИМ посмотрим. Для него я такой купил ШИМ усилитель https://www.aliexpre...2311.0.0.YHOKVu
О испытаниях доложу.
А что стоит, тот довольно сложный привод за 5 зим мог и накрыться. Хотя. ... много у меня чего успешно зимует и дольше, а вот dAISy не сдюжил - процессор.
#117
Отправлено 01 декабря 2017 - 10:48
он не истинный, а COG, если это не спутниковый компас...
StrangerM, вроде и написал, что использует изменение курса с дискретностью 0,1 с, т.е. ЕЁ "учитывает в расчётах".
Воспоминание про САУ. 90-й год, экзамен.
Я (вяло): САУ бывают периодические циклические и ещё как их...
Препод (устало): ...апериодические.
Я (бодро): я ж и говорю, а- периодические, б- циклические...
Препод
Я (очень бодро): ... и в- апериодические!
Ушёл с 4 или 5, тоже забыл.
он не истинный, а COG, если это не спутниковый компас...
StrangerM, вроде и написал, что использует изменение курса с дискретностью 0,1 с, т.е. ЕЁ "учитывает в расчётах".
Воспоминание про САУ. 90-й год, экзамен.
Я (вяло): САУ бывают периодические циклические и ещё как их...
Препод (устало): ...апериодические.
Я (бодро): я ж и говорю, а- периодические, б- циклические...
Препод
Я (очень бодро): ... и в- апериодические!
Ушёл с 4 или 5, тоже забыл.
Да, спасибо за поправку про ИК, COG это путевой угол движения антенны GPS относительно земли совместно с лодкой (если GPS приемник на лодке). У GPS своя система координат. К слову, с удивлением узнал, находясь в скоплении таких же как сам, любителей-мореходов, что многие мореходы - пользователи координат GPS не знают, что пользоваться этими координатами на морских картах ВМФ РФ нужно с поправкой по долготе, сетки координат не совпадают, что указано на самих картах.
#118
Отправлено 01 декабря 2017 - 13:27
Понятно. А вентильный двигатель который у вас уже стоит в рулевой системе не подходит? Его ведь не надо механически отсоединять в отличии от актуатора, когда просто надо порулить руками. Предполагаю, что из-за его прожорливости и сложной схемы управления. А для мотора актуатора (ток холостого хода 400 мА, под нагрузкой до 1500 мА) достаточно копеечный мост на низкоомных мосфетах, вот такой - VNH2SP30.
Недостатков у него не нашёл.
При работе шагового двигателя 1.3А, при нагрузке и в зависимости от скорости вращения, были индуктивные выбросы, что приводило к пропускам шагов и нестабильной работе. Устранить удалось применением так называемого дампера, суть которого быстро подключать низкоомную резистивную нагрузку в момент выброса параллельно силовому питанию контроллера и мотора. Если у вас не шаговый, то к помехами по питанию тоже нужно специальные меры применять. Шина питания то одна, может на что то другое повлиять.
#120
Отправлено 01 декабря 2017 - 19:00
Уже не первый раз встречаю , что народ пишет про китайские актуаторы:
обнаружил один факт во всех подобного типа актуаторах, китайцы при продаже совсем не говорят об этом, что нагрузка должны быть только на сжатие. НА РАСТЯЖЕНИЕ АКТУАТОРЫ НЕ ДЕРЖАТ И 50КГ, один такой у меня уже был, одну половину на сжатие он держал, а вот вторую половину, когда на растяжение пошёл цикл он просто порвался, внутри крепёжный элемент сделан из пластика с очень тонкой петлёй для крепежа штифта.
Это про актуатор на видео на усилие 600 кг . Я думаю, вам надо разобрать полностью механизм и проверить слабые места, чтобы не было неожиданностей на воде.
С другой стороны усилие на спокойной воде будет несколько килограмм...И если у актуатора прямая нагрузка 100 кг то обратную в 10 кг он, вероятно, выдержит.
По вашей ссылке показан механизм открывания и закрывания ворот, там однотипный с моим линейный ИМ.
#121
Отправлено 01 декабря 2017 - 19:18
Да - вот такой, самый быстрый на 12 В - я его ШИМом от 24 В - чтобы форсировать или дефорсировать. https://www.aliexpre...on-Controller-5
У себя делаю эл.привод на базе рул.колонки от ГАЗЕЛи+редуктор от маленькой болгарки+шуруповерт.https://youtu.be/vFNMBoGdypg
Преобразование ШИМ в 12в с помощью ардуино + реле
#122
Отправлено 01 декабря 2017 - 20:06
При работе шагового двигателя 1.3А, при нагрузке и в зависимости от скорости вращения, были индуктивные выбросы, что приводило к пропускам шагов и нестабильной работе. Устранить удалось применением так называемого дампера, суть которого быстро подключать низкоомную резистивную нагрузку в момент выброса параллельно силовому питанию контроллера и мотора. Если у вас не шаговый, то к помехами по питанию тоже нужно специальные меры применять. Шина питания то одна, может на что то другое повлиять.
Я силовое питание приводов и питание системы управления (контроллера) всегда разделяю гальванически уже лет 25. Гальванически означает с минимальной проходной паразитной емкостью на модуль контроллера относительно силового питания, а также с минимальными по длине проводами, идущими от этого модуля наружу. В ряде случаев применения это излишне, но оставшиеся случаи с не очевидными сбоями испортят жизнь основательно. Лучше сразу делать по взрослому (собственно как рекоменуют промышленные стандарты) чтобы, голова была занята полезной работой , а не поиском и устранением глупых ошибок ЭМ совместимости, перекосов потенциалов общей земли и прочих наводок.
Сообщение отредактировал Aleksk: 01 декабря 2017 - 20:09
#123
Отправлено 04 декабря 2017 - 04:01
Уважаемые коллеги, я согласен, что электроника, гироскопы и GPS это шикарно !А я вот сам решил сделать авторулевой. Сейчас в продаже есть дешевые мелкосхемы гироскопов и акселерометров с аналоговым и цифровым выходом 1D(или 3D выходами). В шуртрос у меня уж 20 лет врезана цепь и моментный болгарский ДПТ (было сделано ДУ, да признано баловством).
Для простоты отладки решил я сделать два варианта. Первый аналоговый с ШИМ управлением ДПТ и аналоговым сигналом задания от нетбука. С обработкой сигнала от GPS II+ или ОЗИ в нетбуке. Посмотрим. Привод будет построен на основе принципов подчиненного регулирования с контурами тока и положения штуртроса (на основе оптодатчика расстояния gp2y0a02yk). Это я уже рссчитал.
Сигнал задания для ЭП будет вырабатывать БУ с подчиненным регулированием с контурами угловой скорости(1D) от гироскопа(или акселерометра+гироскопа, если получится) и контур отклонения от заданного курса от GPS.
По результатам испытаний будет сделан (не сделан :-)) цифровой блок управления на основе платы EZ-DSP TMS320F2812 c 3D гироскопом, акселерометром и маг. компасом (этот будет находиться на мачте). По большей части мелкосхемы фирмы ST.
Если кто читает путевые записки яхтсмена Игоря Кипорука, то помнит, что он постоянно пишет о своем "железном рулевом".
Это агрегат без микросхем.
На форуме есть такая тема?
Спасибо!
Сообщение отредактировал SerzhTor: 04 декабря 2017 - 04:15
Ответить
Количество пользователей, читающих эту тему: 0
0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей