Стабилизация Активная - часть II

-

shadowjack> фактически нам нужна функция newCorrectionState(angle, angle_dot) которая будет возвращать, какое корректирующие действие нужно предпринять. В случае с гистерезисом - у нее будет еще один параметр, отвечающий за текущее состояние.

Ах ты ж, змей! В смысле - вот что значит "нормальный программист" !

shadowjack> Это эквивалентно тому, что "если угол или скорость превисили порог, то пшикать".
причем угол проверяется в первую очередь, а срабатывание "по углу" снимает проверку "по скорости" на время "отдыха" клапана.

shadowjack> Это означает, что за 1 секунду оси поменяются местами.
Не только оси, но и сопла с клапанами поменяются местами.
По-моему, "оси не должны (существенно) меняться местами" за время от съема данных до срабатывания клапана.
ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ выравнивания стартового угла !!! Тут уже не получится, т.к. стартовое отклонение "забито" в память по Х, а после 90-градусного поворота превращается в отклонение по У.
Где у нас покадровое видео ? ... ща-а-а-с...

Ckona> Где у нас покадровое видео ? ...
Не поворачивается вообще на этапе водяного разгона.
Примерно на 20 градусов поворачивается при воздушном выхлопе, это из-за закручивания остатков воды.

Принимаю решения:
1) первоначально считать, что ракета не поворачивается (калибр большой, существенный момент инерции по оси Z), первые запуски проводить с вертикальной стартовой направляющей.
2) специально пускать в тестовом режиме (без стабилизации) и измерять бортовой видеокамерой вращение,
3) перемножение матриц держим "в уме".

Ckona> изготавливаю токарные детали для пневмоаккумулятора, их много.
На фото - результат, под давлением 3 атмосферы (проверка герметичности уплотнений).
Здесь нет никаких намоток по резьбе.
Использованы три резиновых кольца, которые удерживаются наружными дюралевыми кольцами.
Вроде как получилось.

Одна из четырех заглушек будет с тремя штуцерами, третий для заряжания.
Остальными штуцерами четыре 2-литровых бутылки будут соединены,
объединенный объем поможет "пшикать".

А что это за фон? Это у тебя тело такое обильное?

Non-conformist> А что это за фон?
Шлангом промазал... маленько раздуло... домой хочу - не получается.

-

Non-conformist> А что это за фон? Это у тебя тело такое обильное?
Надо было пупок нарисовать.

Ckona> Использованы три резиновых кольца

Вот второй комплект выточил.

Ckona> Вот второй комплект выточил.
Красиво.

УВТ, однако! Ни много ни мало, ни рано ни поздно - 1880-е...


Земляк, из Коропа...

Non-conformist> УВТ, однако!

Как всё просто решается - по мужику на ось и всё!)))
Вот только ось z не охвачена.

Третьего мужика посадить на велопривод, чтобы Z-маховик крутил реверсивно.

Об авторе: Прогулка - заметки туристов | достопримечательности Украины, маршруты выходного дня, отзывы туристов, гостиницы, туры выходного дня

Возник вопрос по поводу Z-маховика (стабилизации ракеты по крену в отсутствие набегающего потока). Эта мысль пришла мне в голову, когда я читал Чертока - место, где речь шла о ДОСах. Насколько я понял, примерно таким же образом (массивный шар со встроенными электромоторами) достигается трёхосевая стабилизация орбитальной станции.

Вопрос прежде всего к Xan: какой массы и габаритов маховик ты бы порекомендовал для управления по крену модели ракеты массой около трёх килограммов? Диаметр корпуса - канализационная ПП-труба (около 100 мм). Какой электромотор? Нужен ли будет датчик положения маховика, или достаточно будет сигнала оси Z гироскопа?

Такая система привлекательна прежде всего тем, что отпадает необходимость в газовых рулях, и тем более в рулевых РДТТ. Маховик с электромотором можно разместить в любом удобном месте корпуса. Система стабилизации оси Z обещает быть легко моделируемой в чисто лабораторных условиях: никаких огневых испытаний и выездов в поле - всё это заменяет обыкновенная нитка, на которой подвешивается модель...

Non-conformist> Вопрос прежде всего к Xan: какой массы и габаритов маховик ты бы порекомендовал для управления по крену модели ракеты массой около трёх килограммов? Диаметр корпуса - канализационная ПП-труба (около 100 мм). Какой электромотор? Нужен ли будет датчик положения маховика, или достаточно будет сигнала оси Z гироскопа?

Масса, глядя в потолок, 1/100 от массы ракеты, ± лапоть. Диаметр маховика — по возможности больше. Но можно попробовать и с голым мотором, если он не очень маленький.
Коллекторный реверсивный мотор.
Ток мотора (НЕ напряжение) пропорционален разности между заданным и измеренным (гироскопом) углами. Это получится, что возвращающее усилие пропорционально отклонению.
Ну, надо ПИД, чтоб не заколебалось.

Или можно сначала брать интеграл от разности углов, а потом ему пропорциональное напряжение на мотор подавать.
Получается, сигнал от мемс-гироскопа надо интегрировать два раза.
Соответственно, в схеме должен быть предстартовый сброс обоих интеграторов.

Понял, спасибо... Т.е. как я понял теоретических (принципиальных) возражений у тебя нет. Следующий вопрос - нужна ли такая стабилизация (по крену) для медленного вертикального подъёма модели ракеты на высоту до ста метров? Не справится ли с этой задачей двухосевой УВТ - по курсу и тангажу? Насколько я смог представить себе - получается, что вроде как стабилизация по крену в описанной задаче не нужна. Если только не иметь целью моделировать эффектный, чёткий разворот по крену на некоторый небольшой угол после отрыва от стартового стола...

Non-conformist> нужна ли такая стабилизация (по крену) для медленного вертикального подъёма

Вроде нет.
Даже если ракета наклонилась по одной из осей и при этом вращается по крену, каждый гироскоп, когда он будет при вращении будет становиться "ответственным" за эту ось, будет рулить в нужную сторону.

Non-conformist> Следующий вопрос - нужна ли такая стабилизация (по крену) для медленного вертикального подъёма модели ракеты на высоту до ста метров?
Зависит от "прочих обстоятельств".
Например.
Если ракета должна перемещаться по направлению, "которое она знает" (типа на Солнце), и сориентирована по этому направлению, то стабилизация по крену не нужна (датчики и корректоры поворачиваются одинаково).

А вот если ракета должна повернуться для достижения заданного направления (по оси х, по оси у, или по обеим), то стабилизация по крену нужна - от момента получения данных о "заданном направлении" до завершения поворота.
Если ракета не стабилизирована по крену или "не знает", как она повернулась вдоль оси Z (продольной), то она не сможет правильно корректировать поворот, "не будет знать" - по какой оси надо доворачивать - по х или по у: ведь они меняются местами при повороте вдоль оси z.

Для "утрясания" этого момента относительно моего проекта, специально готовятся запуски для измерения фактического крена.

Ckona> Если ракета не стабилизирована по крену или "не знает", как она повернулась вдоль оси Z ...
Вот тут это "или", как мне кажется, является принципиальным моментом. Т.е. получается, что вполне достаточно знать текущее положение ракеты по оси Z, и не озадачиваться стабилизацией положения корпуса по этой оси? Если знаем, "превратился" ли "Х" в "У" или наоборот, и знаем степень этого "превращения" - то можем выдерживать заданное направление, не заботясь о стабильности крена, соответствующим образом распределяя интенсивность управления по двум осям...

Пример - "X-4" ("Rurstahl") д-ра Крамера: там специально делалась закрутка по крену (аэродинамическая, примерно один оборот в секунду - этим достигалось существенное снижение требований к качеству сборки планера). "Превращение" "Х" в "У" отслеживалось гироскопом, а канал управления был ВООБЩЕ ОДИН - он по очереди становился то "иксом", то "игреком"! Переключение канала по осям осуществлялось коммутатором, механически связанным с гироскопом. Управление - по проводам, интерцепторное - "электромеханический ШИМ", пропорциональный углу отклонения джойстика на борту самолёта-носителя: две плоскости интерцептора "трепетали" с частотой 20 Гц и нужным коэффициентом заполнения, масса ракеты выступала как интегратор... И всё это в сорок третьем году...

Non-conformist> Т.е. получается, что вполне достаточно знать текущее положение ракеты по оси Z, и не озадачиваться стабилизацией положения корпуса по этой оси?

Да. Совершенно верно.
При этом нужно постоянно пересчитывать распределение "исходных" корректирующих моментов по текущему положению осей (коректирующих двигателей) в соответствии с "матрицами поворота".
Или, при многих оборотах за время корректирования, корректировать в моменты нужного крена.

Non-conformist> Следующий вопрос - нужна ли такая стабилизация (по крену) для медленного вертикального подъёма модели ракеты на высоту до ста метров? Не справится ли с этой задачей двухосевой УВТ - по курсу и тангажу?
У какой-то из американских лодочных ракет вообще нет стабилизации по крену - для этого нужно, чтобы ГСП не имела ограничений по углу вращения по этой оси.

Б.г.> ... ГСП ...
ГСП - это гироскоп?

***
Вот ещё интересная книжка по телеуправлению, 1957г: Скачать Мюллер Ф. Телеуправление Приведены, в частности, фотографии немецкой передающей телевизионной камеры (17 х 17 х 40 см), устанавливавшейся на борту управляемых планирующих бомб, и комплектного бортового телеприёмника к ней (17 х 22 х 40 см; картинка 8 х 9 см)... Ну и кроме картинок довольно обстоятельно изложены основы гироскопии и телеуправления...

Non-conformist> ГСП - это гироскоп?

Гиростабилизированная платформа.

Ckona> Надо мотать остальные электромагниты. Точить, собирать.

Аполлон и лунный модуль не повторят никогда !

Пока всякой летней фигней занимался - уже забыл, как устроена оснастка для наматывания бескаркасных обмоток. С трудом въехал, найдя случайно эскизы, сделанные по дороге в метро. Эх, железо-железо...