Кобра

Спасибо за замечание по полевикам! 630-е там действительно ни к чему, а нарисовал я их потому, что хотел их снять с "Гелиостата" и использовать здесь.

В моей схеме сигнала с тахогенератора нет - он в схеме 7 из даташита. Схема 7 взята исключительно как основа организации однополярного питания (см. *** ниже). Схема 8 даташита (сервопривод) используется (как я понимаю) в тех случаях, когда подразумевается управление ИЗВНЕ (радио- или провода - неважно). Затем там и стоит датчик положения исполнительного органа, чтобы система видела разницу между настоящим положением органа, и тем положением, которое он должен занять, повинуясь внешней команде. В саморегулирующейся системе (наш случай) все это "серво" - имхо просто пятое колесо, масло масляное.

Вот в "Х-4" г-н Крамер вообще использовал соленоиды для управления рулями. Так называемая "интерцепторная" система управления - рули трепыхались из одного крайнего положения в другое с частотой... Вроде бы около 20 Гц. А управляющее воздействие получалось за счет управляемого ВРЕМЕНИ нахождения рулей в том или ином крайнем положении. Сама ракета (ее масса) выступала как интегратор, обеспечивая плавность изменения направления полета. И какой же может быть датчик положения в СОЛЕНОИДЕ, где только "вкл/выкл"??? А ракета управлялась, и весьма недурно! Тут бы хорошо спеца по ТАУ спросить...

Я так понимаю, что "серво" - это прежде всего ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ, но никак не САМОнаведение и САМОуравновешивание. В последнем случае система самодостаточна, ему не нужны сигналы внешнего управления, а следовательно не нужен и датчик положения - его сигнал просто не с чем сравнивать... О! Сам корпус ракеты вместе с датчиком самонаведения и является датчиком положения! Наверное так...

***
Как инвертирующий "16", так и неинвертирующий "17" входы усилителя ошибки "Е/А" микросхемы модулятора смещены по постоянному напряжению. По рисунку "Figure 7" на вход "15" начальное напряжение смещения подается с делителя "10k/10k"; вход "16" смещен делителем "10k/1.2k/1.2k/10k". Судя по всему, именно за счет этого смещения и достигается двунаправленность устройства при однополярном питании. Я думаю, что в "favorit_pwm" надо будет добавить делитель "10k/10k", который будет задавать начальное смещение для входа "15".

О! Допер, кажется. Серво нужно тогда, когда система не имеет явных ориентиров в пространстве, относительно которых ей надо регулировать положение исполнительного механизма, т.е. когда системе нужен ВНЕШНИЙ сигнал, куда лететь (дист. управление). А если такой ориентир есть (САМОнаведение), то надобность в датчике положения исполнительного механизма имхо отпадает...

> Нужен датчик того что ты хочешь регулировать - в твоем случае датчик отклонения от направления например.

В А-4 стояли потенциометрические датчики угла отклонения газовых рулей, но не для того, чтобы контролировать угол отклонения этих самых газовых рулей. Мне кажется, они служили для того, чтобы управлять направлением полета - в конечном итоге.


> Т.е. стремится уравнять 2 напряжения. Одно у тебя будет опорным а второе ( это ОС ) будет создаваться светодатчиком например указывающим отклонение от нужного направления.

В случае "Гелиостата" "опорное напряжение" неизменно и равно нулю... Это даже не напряжение, ЭТО НЕЧТО, заложенное в самой логике схемы. Потому что там вообще нет никакого опорного напряжения, в том-то и дело...

И тем не менее, когда я двигал основание "Гелиостата", то датчик прекрасно отслеживал кажущееся перемещение источника света - основание стержня оставалось неподвижным. Активаторы отрабатывали, и получался "индийский танец": голова на месте, а плечи и торс туда-сюда ходуном ходят. Причем если чуть придерживать груз двумя пальцами, то даже никаких ерзаний не было!

Почему система работала без датчиков положения штоков активаторов? Почему такие датчики ВСЕГДА присутствуют в системах УВТ (в рулевых машинах) больших ракет? В чем здесь принципиальная разница? В размерах, в массе, в инерционности? Я никак не могу до конца это прочувствовать...

Мне кажется ты не вникаешь в то что я тебе пишу.

Представь что в схеме 8 на валу мотора вентилятор, а на потенциометре плскость на которую он дует. Чем сильней дует вентилятор тем сильней отклоняется плоскость подпружиненая.

т.е. нет жесткой связи. То что тебе и нужно.

То что у тебя нет начальных уровней напряжения - так их создать просто подтянув к питанияю резисторными делителями например.

т.е. на входе установки у тебя будет 2.5 вольт к примеру. Тогда при направлении датчика света на источник ты должен получить с него 2.5 вольта обратной связи на микросхему.

Non-conformist, глянь - The Spudgun Technology Center - Your Source for Spudgun Parts, information, and more! Хлопцы картошкой пуляют правда, не ракетами, но в целях промышленного шпионажа ознакомиться не помешает.
P.S. Ошибаюсь, ракетами всё - же пуляют, ну, по крайней мере, они ЭТО называют ракетами - http://www.spudtech.com/content.asp?id=26

> Мне кажется ты не вникаешь в то что я тебе пишу.

Да, это особенность всех форумов. Я пытаюсь, но не всегда получается. Иногда (довольно редко, к счастью) у меня вообще складывается впечатление, что мы говорим на разных языках. Вот, например:


> Просто это ПРАВИЛЬНО

Слова вроде бы какие-то написаны, но ответа как не было, так и нет. Что значит "правильно"? Правильно - это то, что РАБОТАЕТ, а не то, что "в книжках". Последние десять-пятнадцать лет почти вся учебная литература по техническим дисциплинам страдает, на мой взгляд, гипертрофированной наукообразностью, обилием теоретических формул и ничего не значащих с практической точки зрения текстов. Я думаю, что и литература по ТАУ не исключение.

Читая известные мемуары я много раз убеждался в том, что вся теория ТАУ писалась, подгонялась под результаты экспериментов, которые ставились в подавляющем большинстве случаев просто по наитию, интуитивно.

В современном же учебнике по ТАУ, с которым мне как-то представился случай ознакомиться, в разделе, посвященном ПИД-регуляторам, дается только самое общее, набившее оскомину практическое приложение ПИД - регулятор температуры. Но и там - ни электрических схем, которые реализуют этот алгоритм, ни методики подбора коэффициентов - только голые трехэтажные математические матюки на полстраницы... О микроконтроллерах вообще речи не идет. Книжка девяносто-какого-то года.


> и такие ситемы могут днями "маячить" не падая.

Да если система не упала в течение хотя бы минуты, не проявляя при этом явных поползновений к росту колебаний, то можно смело предположить, что она и месяц простоит как кол - было бы питание.

К чему эта лирика? А вот к этому самому "потому что так ПРАВИЛЬНО". Это не ответ. Пока, к сожалению, у меня нет четкого понимания сути обсуждаемого технического решения. Впрочем, есть предположение.

Большое преимущество системы авторегулирования с датчиком положения исполнительного механизма перед системой без такого датчика заключается в том, что вариант с датчиком положения не зависит от того, работает ли система "вживую", или же производится всего лишь имитация ее работы с целью наладки. В системе, лишенной датчиков положения исполнительных органов, такая имитация невозможна, поскольку отсутствует звено в цепи обратной связи, необходимое для ее замыкания.

В случае ракеты с бездатчиковой системой УВТ, для ее наладки необходимо использовать громоздкую установку гидродинамического моделирования типа "Кобра". С другой стороны, потребность в подобной установке была бы значительно меньшей, или вовсе бы отпала, если бы активаторы автомата качания были снабжены реостатными датчиками положения. В этом случае условия сохранения ракетой стабильного положения в пространстве можно было бы оценить в чисто лабораторных условиях - с помощью имитаторов, подобных тем, которые были упомянуты г-ном Дорнбергером парой страниц выше.


> просто для лога работы всей системы управления. Чтоб понять потом что чем вызвано и т.п.

Вот! Вот ЭТО уже ближе к телу! Ты про то же, про что и я, только другими словами и несколько компактнее.


> т.е. нет жесткой связи. То что тебе и нужно.

Это мне СОВСЕМ не нужно, я просто пытаюсь втиснуться в рамки суровой действительности: 20 грн стОит самый дорогой активатор, и 150 - самая дешевая серва. А я ее не на модельку автомобиля ставлю, однако. Жаба-то не железная!


> То что у тебя нет начальных уровней напряжения - так их создать просто подтянув к питанияю резисторными делителями например.

Да я про "Гелиостат" вообще-то говорил. Какие делители? Там вообще вся схема - релейная от начала и до конца. Ноль-один-ноль-один! А в седьмом рисунке даташита и так уже все смещено делителями, и я об этом написал чуть выше совершенно явным образом.


***
> Non-conformist, глянь
Да, это очень интересная пушка. И я никогда не забуду 11 сентября. Падла буду...

Феодосьев пишет, что в Фау-2 обратной связи от рулевых машин не было - был лишь датчик нейтрального положения. Или крайнего, не суть. Там, для обеспечения устойчивости процесса, использовался не ПИД-регулятор, а ПИДД - с двойным дифференцированием сигнала, т.е. вторая производная тоже участвовала в регулировании. Потенциометры в рулевых машинах появились позже.

Черток же пишет, что на Р-7 на огневых испытаниях пакета в сборе были выявлены проблемы с температурным режимом в хвостовых отсеках - "даже потенциометры обратной связи горели".

Наличие обратной связи для устойчивости процесса регулирования не обязательно, тем более, в таких скоротечных условиях, как полёт Фау-2. Главное, чтобы к моменту отсечки амплитуда колебаний не превысила некоего, довольно небольшого, но вполне определимого предела.

Т.е. ракетчиков тогда не интересовала "абсолютная", математическая устойчивость. Их интересовала "техническая" устойчивость. В случае же перевёрнутого маятника важна именно математическая устойчивость, т.к. чтобы он стоял неограниченно долго, нужно, чтобы никакое сочетание внешних воздействий и переходных процессов в самом регуляторе не приводило к его падению.

Большое количество теоретических работ 40-60-х годов посвящено проблеме упрощения решения уравнений движения ракеты на борту без потери точности (или без большой потери точности). Главное, чтоб ракета попала в цель (или вышла на орбиту), а есть там колебания и сколько их - дело вторичное.

> Главное, чтобы к моменту отсечки амплитуда колебаний не превысила некоего, довольно небольшого, но вполне определимого предела.

Да, вот Елисеев тоже пишет, что даже на "Союзах" (не знаю уж, что там за носитель) в конце вывода один раз была неслабая раскачка - так и пишет вроде бы: "как на конце маятника".

Ну что же, проверим на практике, сколько ПИД протанцует. Да, а "Гелиостат" (если ты, конечно, помнишь схему) - это что? Я написал у себя на странице, что это "П". Но я не уверен...


> Феодосьев пишет, что в Фау-2 обратной связи от рулевых машин не было - был лишь датчик нейтрального положения. Или крайнего, не суть.

Дорнбергер пишет о том, например, что делец Дегенколб не мог понять сути проблем производства таких тонких агрегатов, как, например, потенциометрические датчики с их проводниками-волосками. Хотя, скорее всего он говорит о датчиках гироскопов. "Волоски" с рулевыми машинами как-то не вяжутся - не те агрегаты.

Однако я своими глазами видел хронику лабораторных испытаний гироплатформы и рулевых машин в комплекте с газовыми рулями. Блоки были соединены только кабелями, никакой механической связи не было. Мне представляется, что без датчиков положения рулевых машин такие испытания были бы невозможны.

Но тут говорить не о чем - даю 99%, что было и так, и сяк, и еще как-то "эдак". Мы не знаем, и, видимо, уже никогда не узнаем очень многих деталей.

Ось яка цаца!

Красотища! Ты бы схемку привел.

А Sprint Layout* у тебя есть? А то толку-то маловато с этой картинки. То я просто вывесил, потому как самому себе пондравилась. Схема-то есть, как раз на предыдущей странице. Только обозначения компонентов не совпадают, ренумерацию делал.

• Я потихоньку тащусь с этой рисовалки - достойная замена ластику и резинке. А самое главное - в отличие от ПиКАДа - хоть год, хоть два не имей с ней дела, садишься - и поехали! Ну, тут каждому свое, это понятно.

Вот балансирующий ботик на msp430 с исходниками



video его балансировки УСТОЙЧИВОЙ к возмущениям

Очень прикольненько.

там и Нмост на мосфетиках маленьких - "The motor is controlled with a FET H-bridge. The used FETs (IRLML 6401/2502) are perfectly suited for this application (low RDSon, ~ 4A, small SOT23)."

Двухпозиционное регулирование включает и выключает ключевое выходное устройство в зависимости от заданного значения Тз и величины гистерезиса (зоны нечувствительности) лТ. Различают два способа двухпозиционного регулирования: с прямым гистерезисом и обратным. При двухпозиционном регулировании с прямым гистерезисом выходное устройство включается при Тизм<Тз-лТ и выключается при Тизм>Тз+лТ. При обратном гистерезисе - выходное устройство включается при Тизм>Тз+лТ и выключается при Тизм<Тз-лТ. Типичное применение - простейшие малоинерционные системы нагрева и охлаждения

Трехпозиционное регулирование работает одновременно с двумя ключевыми выходными устройствами. Выходное устройство 1 является "нагревателем", а выходное устройство 2 - "холодильником". Управление осуществляется в зависимости от заданного значения Тз и величины гистерезиса лТ. Трехпозиционный регулятор включает выходное устройство 1 при Тизм<Тз-лТ и выключает его при Тизм=Тз, далее включает выходное устройство 2 при Тизм>Тз+ + лТ и выключает его при Тизм=Тз. Типичное применение - быстродействующие системы поддержания температуры

ПИД регулирование с самонастройкой работает с ключевым или аналоговым выходным устройством. Выходная мощность управляющего сигнала является суммой трех составляющих: пропорциональной, интегральной и дифференциальной. Пропорциональная составляющая прямопропорциональна ошибке регулирования, интегральная пропорциональна продолжительности времени существования ошибки, а дифференциальная пропорциональна скорости уменьшения ошибки. Расчет коэффициентов ПИД может быть выполнен как сложными методами ручного подбора, так и автоматически с помощью функции самонастройки прибора на объект регулирования. ПИД регулирование обязательно применяется для управления степенью открытия клапана или заслонки. В случае, если исполнительное устройство оснащено обратной связью (имеет аналоговый выход 4-20мА или 2-10 В), применяется ПИД регулирование с самонастройкой, если не имеет, то применяется ПИ регулирование с ручной настройкой. Управление исполнительным механизмом в зависимости от типа его управления может осуществляться как аналоговым выходным устройством, так и парой ключевых выходных устройств (так называемое управление типа "больше-меньше"). При заказе ПИД регулятора не желательно использовать электромагнитные реле в качестве выходных устройств. Наиболее правильно заказывать ПИД регуляторы с выходными устройствами типа ключевого выхода по напряжению 9...12 В (код - ИВ), а далее усиливать выходной сигнал с помощью симисторных усилителей мощности (см. раздел каталога "Усилители мощности"). Типичное применение ПИД регулирования - инерционные объекты и системы точного поддержания температуры.

ПИ или ПИД регулирование электроприводом клапана или заслонки. Для управления такими исполнительными устройствами как электроприводы клапанов или заслонок применяется особый алгоритм. В случае, если исполнительное устройство оснащено обратной связью (имеет аналоговый выход 4-20мА или 2-10 В), применяется ПИД регулирование с самонастройкой, если не имеет, то применяется ПИ регулирование с ручной настройкой. Управление исполнительным механизмом в зависимости от типа его управления может осуществляться как аналоговым выходным устройством, так и парой ключевых выходных устройств (так называемое управление типа "больше-меньше").

Особенности П, ПИ и ПИД регулирования
Наличие в приборах функции ПИД регулирования подразумевает возможность реализации трех типов регулирования: П-, ПИ- и ПИД регулирования.

П регулирование. Выходная мощность прямопропорциональна ошибке регулирования. Чем больше коэффициент пропорциональности, тем меньше выходная мощность при одной и той же ошибке регулирования. Пропорциональное регулирование можно рекомендовать для малоинерционных систем с большим коэффициентом передачи. Для настройки пропорционального регулятора следует сначала установить коэффициент пропорциональности максимальным, при этом выходная мощность регулятора уменьшится до нуля. После стабилизации измеренного значения, следует установить заданное значение и постепенно уменьшать коэффициент пропорциональности, при этом ошибка регулирования будет уменьшаться. Когда в системе возникнут периодические колебания, коэффициент пропорциональности следует увеличить так, чтобы ошибка регулирования была минимальной, а периодические колебания максимально уменьшились.

ПИ регулирование. Выходная мощность равна сумме пропорциональной и интегральной составляющих. Чем больше коэффициент пропорциональности, тем меньше выходная мощность при одной и той же ошибке регулирования, чем больше коэффициент интегрирования, тем медленнее накапливается интегральная составляющая. ПИ регулирование обеспечивает нулевую ошибку регулирования и нечувствительно к помехам измерительного канала. Недостатком ПИ регулирования является медленная реакция на возмущающие воздействия. Для настройки ПИ регулятора следует сначала установить коэффициент интегрирования равный нулю, а коэффициент пропорциональности - максимальным. Затем как при настройке пропорционального регулятора, уменьшением коэффициента пропорциональности нужно добиться появления в системе незатухающих колебаний. Близкое к оптимальному значение коэффициента пропорциональности будет в два раза больше того, при котором возникли колебания, а близкое к оптимальному значение постоянной времени интегрирования - на 20% меньше периода колебаний.

ПИД регулирование. Выходная мощность равна сумме трех составляющих: пропорциональной, интегральной и дифференциальной. Чем больше коэффициент пропорциональности, тем меньше выходная мощность при одной и той же ошибке регулирования, чем больше коэффициент интегрирования, тем медленнее накапливается интегральная составляющая, чем больше коэффициент дифференцирования, тем сильнее реакция системы на возмущающее воздействие. ПИД-регулятор применяется в инерционных системах с относительно малым уровнем помех измерительного канала. Достоинством ПИД регулятора является быстрый выход на режим, точное удержание заданной температуры и быстрая реакция на возмущающие воздействия. Ручная настройка ПИД является крайне сложной, поэтому рекомендуется использовать функцию автонастройки.

По материалам местной печати.

Количество почитаного тобой про пенемюнде явно начинает переходить в качество ! Дмалектика-с ...

Да, рекламный буклетик весьма и весьма занятный попался. Это фирма ТЭРА, черниговские хлопцы (корпус их "свечного заводика" виден из окон родительского дома), кому интересно подробнее - ищется гуглением. Клепают регуляторы, измерители, логгеры (по проводу и без). Широко применяют продукцию Atmel. Последнее время наша кочегарка стала приобретать у них аппаратуру. Эту неделю целыми днями игрался с новеньким ПИД-регулятором температуры. Физику процесса так ни хрена и не понял, пока не нашел у мастера означенный буклетик, откуда и приведен текст чуть выше.

Планируются закупки регуляторов задвижек - это уже МОЯ ТЕМА практически один в один, только постоянные времени порядка на два-три больше. Пожуем - увидим... Вот эта фраза вызвала у меня легкое двигательное возбуждение:

"В случае, если исполнительное устройство оснащено обратной связью (имеет аналоговый выход 4-20мА или 2-10 В с потенциометрического датчика¹), применяется ПИД регулирование с самонастройкой, если не имеет, то применяется ПИ регулирование с ручной настройкой."
_____________

¹ - добавлено мной

Жаль, что они ограничились общими фразами о сложности настройке ПИД. Но зато настройка ПИ описана практически в деталях!

И УВИДЕЛ я, что ЭТО - хорошо. Первые эксперименты с 3D-черчением.

Типа - проба пера? Великолепно! Я раньше тоже считал, что компьютер - зло.
Чем рисуешь? Перепробовал многое, рекомендую ознакомиться с MetasequoiaLE.http://www.metaseq.net/metaseq/index.html Небольшой редактор(годится, чтобы скачать через И-нет), но интерфейс... обалденно. Простенько, как говорится, но со вкусом! Интуитивно - понятные операции, оригинальные возможности (кое-какие хотелось бы видеть в "крутых" редакторах (разработчик - японец)) Главное - халява плиз! Инглиш. Ежели чего, могу хелп набросать.
Вот - тоже наваял:

Спасибо за сцылку! Надо будет попробовать. В порядке конструктивной критики: имхо толстоват профиль у стабилизаторов. Раза в два как минимум тоньше надо бы. Или это диметрия такое искажение дает?

Пытаюсь моделировать Компасом. Частью из-за того, что это именно чертилка, а не рисовалка; частью из-за того, что 2Д Компас - это просто супер, потому что, судя по всему, его делали Русские Программеры - это, как говорят, ЧУВСТВУЕТСЯ; частью из-за того, что редактор динамично развивается; ну и наконец потому, что есть вот эта конфа:
Конструкторские и технологические задачи.

2Д Компас у меня теперь вместо резинки и ластика. Реальный помощник, хотя использую его всего процентов на сорок. А когда-то он был для меня просто вещью в себе. Надеюсь, что и с 3Д эволюция пойдет по этому же пути. Хотя пока туговато, честно говоря.

Хвалят еще Носорога (Rhinoceros) - не пробовал?

Носорога (Rhinoceros) - возьмите на RL-Team.NeT - все новинки софта, игр и многое другое после регистрации, там есть и примочка для вывода файлов для ЧПУ обработки. И вообще сайт рулезный.

Компас именно 2Д , а не 3Д ?

Посмотрел Носорога. Навороченая программа, плагины. Вот только размер... не для периферии с её диал-апом.
Компас крут. Обширная поддержка, расширения, библиотеки. Серьёзно, и за разработчиков не стыдно. (Заодно почитал там посты Non-conformistа - как переполошились по началу )
2 Non-conformist
Не знаю, где на предыдущем рисунке можно было разглядеть толщину профиля... Рассматривал, рассматривал. Ясно одно - профессионал чует подвох нутром! Признаюсь: моделил на глаз, по кадрам кинохроники, мог и промухать. Вот стабилизатор без фасеток; мне показалось, что там так было. Посыпаю голову пеплом.