Кобра

Проект "Кобра". Обсуждение технических вопросов практической реализации.
В общих чертах с данным проектом можно ознакомиться, прочитав вторую часть топика "Стабилизация Активная".

Думаю, нужно здесь повторить основные задачи и предполагаемые пути их решения, чтобы чётко ограничить круг обсуждаемых вопросов.

Кобра - это проект, целью которого является автоматическая стабилизация полета реактивного устройства посредством управления вектором тяги.

Основная идея - достижение положительных результатов МИНИМАЛЬНО ВОЗМОЖНЫМИ СРЕДСТВАМИ. Стопроцентным успехом будет считаться устойчивая левитация изображенного ниже устройства без тенденций к развитию колебаний органами управления. Время левитации должно быть ограничено только запасом рабочего тела (воды) в системе создания тяги.

На рисунках цифрами обозначены:
1 - координатный фотодатчик направления
2 - блок управления, источник питания, балласт
3 - активаторы центрального замка автомобиля
4 - шаровые шарниры
5 - точечный источник света
6 - система подвески
7 - воздушный компрессор, 8 кгс/см2
8 - резервуар с рабочим телом (пропановый баллон, 50 л)
9 - шланг пополнения запаса рабочего тела

Принцип действия поворотной платформы ясен из видеоролика, который можно скачать по этой ссылке:
http://media.armadilloaerospace.com/2005_05_18/gimbals.mpg

Схема эксперимента.

Система создания тяги.

А как вы планируете парировать возмущающее действие от шланга подающего рабочее в-во?

> А как...

Отклонением вектора тяги, однако. Будет выбран максимально податливый, мягкий шланг, а балласт будет достаточно внушительным. Для дополнительного размягчения шланга в кач-ве рабочего тела может быть применена ГОРЯЧАЯ вода.

Система управления - это весьма быстрый и точный автомат, не надо воображать себе дворника, упустившего поливочный шланг. Все будет пучком.

Рывок шланга сразу после резкого открытия вентиля, очевидно, будет иметь место. Предполагается, что до того момента, как до сопла дойдет вода и создаст потребную для парирования тягу, устройство будет придерживаться ассистентом.

Кроме того, расход рабочего тела можно будет увеличивать постепенно, снижая тем самым возмущающее действие переходных процессов.

Сообщили цену координатного фотодатчика положения от Хамаматсу. Двенадцать баков однако. Сэмплов не шлют. Ценят себя японцы! Спросил насчет стоимости пересылки, жду ответа. Если цена указана БЕЗ стоимости пересылки, то смысл заказывать это чудо имхо теряется напрочь. Максимум, что я готов за него заплатить - сто гривен. Это даже больше, чем максимум. Очень хочется покатать этот датчик на моем перевернутом маятнике с П-регулированием.

Какая может быть альтернатива этому датчику? Термостат говорил, что у него подобные изделия уже где-то проходили. Нельзя ли поточнее?

А какой датчик используется в оптических мышках?

КМОП видеокамера

Причём в ней встроен DSP, который сам определяет, куда и насколько сместилось изображение. А вот непосредственно картинку увидеть можно не во всех мышиных сенсорах.

А с этого встроенного датчика положения нельзя ли каким-нибудь простецким способом считать координаты светового пятна для передачи на АЦП? Да, наверное четыре фотодиода с крестовиной - самое нормальное решение. Только фотодиодов нормальных пока нет.
Дело в том, что мышку можно купить за 18 грн, а фотодиодную координатную матрицу - самый минимум за 50. Кстати, дали адрес киевского дистрибьютора, который ими торгует. Но что-то энтузиазм у меня пропал совсем насчет этого датчика. Дорого.

Можно. Причём АЦП там уже встроен. Из регистров можно считать прямо координаты источника света, насколько он сместился с прошлого чтения.

Так что, покупать ЛЮБУЮ оптическую мышку? На какой свет она реагирует? Какова чувствительность? Семидесятиваттную галогенку на трехметровой дистанции увидит? Можешь ли ты провести такой эксперимент, ведь у тебя уже все разобрано?

Во блин, реагирует на белый светодиод на полуметровой дистанции! Курсор по экрану двигаю легким перемещением светодиодного фонарика! Круто, блин!
Хо-хо! А с линзой от датчика перевернутого маятника - вообще круто! Может ну его нафиг те фотодиоды с крестовинами???

Дистанция до фонарика два метра, линза от фотодатчика фокусирует его луч в тоненькое пятнышко, на глаз до полумиллиметра в диаметре. Максимальное перемещение курсора по экрану - около двух сантиметров - достигается изменением положения фонарика на тридцать-сорок сантиметров. Для того, чтобы добиться минимального сдвига курсора, фонарик нужно подвинуть миллиметров на десять.
Как оценить - хватит ли этого для Кобры??? По-моему хватит и с избытком! Или я не прав?

Non-conformist> Так что, покупать ЛЮБУЮ оптическую мышку?
Да

Non-conformist> На какой свет она реагирует?
Лучше всего - на родной красный

Non-conformist> Какова чувствительность? Семидесятиваттную галогенку на трехметровой дистанции увидит?
Если заменить родную оптику на более подходящую, то да. Я пользуюсь линзами от сидиромов. Но 70 вт с 3 м увидит, скорее всего, и без оптики вовсе - т.е. на дырочку.

Non-conformist> Можешь ли ты провести такой эксперимент, ведь у тебя уже все разобрано?

Мой "Эмулятор Солнца" сделан из 25 мышиных светодиодов и потребляет меньше ватта. Правда, там прилично сфокусированный свет, но его с линзой от СД-РОМа сенсор видит метров с шести. Я, правда, обычно экспериментирую с трёх, так как при этом угловой размер примерно соответствует Солнцу.

А, вообще, на сайте в разделе "наши проекты" - "электроника" есть про это.

Возникла мысль, что есть повод вставить свои пять копеек.

С Андреем понятно, наведением по солнцу он собирается скруглять орбиту.
А при вертикальном старте зачем солнце на наших широтах?
Для кобры источник света ведь не будет эмулировать вертикаль.
В идеале он будет изображать танцы под лампочкой.
А вертикальный старт (даже медленный, для красоты) требует других датчиков.
Решение одной задачи близко ли к решению другой?

оптический датчик планируется использовать для стабилизации вертикального полета по 1-й или по 2-м осям.
на другой (других) осях гироскоп.
угол зрения мышиного датчика ~15 град. Дискретнойть 1 градус.
см. описание на mosgird

Piroman> угол зрения мышиного датчика ~15 град. Дискретнойть 1 градус.
Piroman> см. описание на mosgird

наверно линзой можно изменить.


Топик "Активная стабилизация ракеты"

Стабилизация Активная - способы реализации

Активная стабилизация часть 2

Стабилизация Активная - часть II

Piroman>> угол зрения мышиного датчика ~15 град. Дискретнойть 1 градус.
Piroman>> см. описание на mosgird
termostat> наверно линзой можно изменить.
Поле зрения-то? легко. И дискретность одновременно. Вот только не любую линзу туда можно подпихнуть. И линза, у которой изображение солнца будет сравнимо по размеру с габаритами датчика, не годится. Первый факт ограничивает поле зрения сверху, а второй - снизу. Как известно, тангенс полуградуса равен 0,009, а размер чувствительного элемента - около 1х1 мм, так что, размер изображения Солнца не должен превышать его 2/3, то есть, 0,7 мм, а, для защиты от засветки, 0,5 мм. Что ограничивает максимальное фокусное расстояние 58 мм. Правда, при этом поле зрения будет 1 градус, а дискретность - 1/16 градуса.

А мы находимся у другого края - больше поле зрения можно сделать, только поставив мощную отрицательную линзу перед ещё более мощной положительной - ну, можно таким образом поле зрения удвоить и довести до 30 градусов.

Но мы случайно попали практически в желаемый результат.

> В идеале он будет изображать танцы под лампочкой. А вертикальный старт (даже медленный, для красоты) требует других датчиков. Решение одной задачи близко ли к решению другой?

Ну, от Кобры ближе всего не к старту с масштабом скоростей, а к минометному старту карандаша С-300 из пускового контейнера. Стреляем в солнце, да не совсем. Чуть в сторону берем, чтобы при включении двигателя ракета вильнула попой, как показывают по телевизору. Нужно так подобрать угол поля зрения датчика и угол между солнцем и продольной осью ракеты, чтобы... Ну, вы понимаете. И мощность движка тоже бы "подобрать" надобно... И приемистость, и много чего еще.

> Андрей Суворов wrote
> А вообще, на сайте в разделе "наши проекты" - "электроника" есть про это.

Читаем раздел FAQ:

"7. А будет ли код (firmware) датчика свободно распространяемым?
Нет. И продаваемым не будет, скорее всего. Возможно, мы будем продавать готовые датчики, но они будут специально модифицированы так, чтобы исключить возможность невертикального запуска ракеты и вмешательства в firmware датчика. О причинах (и возможных последствиях) подумайте сами."

А больше я, собственно, ничего конкретного там и не нашел. Может не там смотрел? Если код секретный, так и схема стало быть тоже секретная?

Вот что Гуголь нашел на запрос "датчик оптической мыши": UIC1001 от UniqueICs [Юникайсиз]

Скачал ДШ, есть схемы включения, диаграммки, хар-ки. Там почему-то две пары координат: XaXb и YaYb. Выдаются готовые координаты в цифровом виде - не надо ни усилителей, ни АЦП! Частота опроса (тктовая частота - clock frequency), как я понял - аж 20 МГц.

Я думаю, что подобный датчик гораздо рациональнее использовать в предложенной системе, нежели фотодиоды или супердорогие (и потому никому не нужные) PSD.

На работе обещали подогнать с сервиса ломаную мышку с оборванным шнуром. Любопытно, какая модель датчика будет там? Сколько вообще разновидностей этих датчиков на рынке сейчас?

Термостат, не мог бы ты посмотреть ДШ на этот датчик и прикинуть схему его включения в обсуждаемый ПИД-регулятор?