Использование твердотельных гироскопов в ракетомоделях

Брат-2> Можете смеяться , но я осуществил старт управляемой ракеты с гировертикалью!

Ура!!!

Брат-2> Можете смеяться , но я осуществил старт управляемой ракеты с гировертикалью!

Поздравляю!
Пошла ровно.
Поскольку у тебя схема утка, я бы камеру направил вверх, на рули. Было бы более информативно.

Брат-2> Можете смеяться , но я осуществил старт управляемой ракеты с гировертикалью!

А чё смеяться, молодец!

Брат-2> Апогей всего 60м, но цель проверить работоспособность системы управления! Мне не удалось прилепить «черный ящик», поэтому лишь визуальная оценка.

А стабилизация была по всем осям, или только по каким-то выбранным?

Б.г.> А стабилизация была по всем осям, или только по каким-то выбранным?

По всем, но старт то пустяковый, сейчас готовлю две ступени, будет очевидней!

RLAN> Поскольку у тебя схема утка, я бы камеру направил вверх, на рули. Было бы более информативно.

Привет PLAN! Рад тебя увидеть! Вероятно, я к твоему совету прислушаюсь, поставлю вторую с видом на рули!

Xan! А почему в системах управления ракет не используется ПИД-регулирование рулями?

Брат-2> Xan! А почему в системах управления ракет не используется ПИД-регулирование рулями?

У меня представление о регулировании не соответствует тому, что написано в учебниках.
Меня этому не учили и я в понятиях учебника объясняться не могу.
Я сейчас попробовал вику почитать про это — всё отскакивает от мозгов совершенно упруго!!!
Не могу.

Может, кто-нибудь другой ответит.

Xan> Может, кто-нибудь другой ответит.

Xan! Я просто вспомнил Non-conformist и его проект «гадюка» он все говорил о ПИД-регулировании. Заинтересовало, что это за зверь, оказалось, что все действительно не так просто! Тем не менее, вероятно, это правильное направление, надо попробовать!
Здесь мужичек поясняет принцип ПИД-регулирования для нормальных людей!

Брат-2> Здесь мужичек поясняет принцип ПИД-регулирования для нормальных людей!

Когда я писал про вязкость, это как раз было про дифференциальную составляющую регулирования.
Интегральная повышает точность на большом отрезке времени.
Но она не обсуждалась.
Вот почему:
Чтобы летать точно по заданной траектории, кроме углов и скоростей вращения, надо знать ещё и положение в пространстве.
И по отклонению положения от заданного, надо задавать скорректированные уставки углов для регулятора рулей, который и обсуждался.

То есть, здесь получаются два отдельных регулятора: один рулит положением, а его подчинённый рулит углами.
Поэтому подчинённому не надо интегральной составляющей регулирования, этим занимается регулятор более высокого уровня.
В сложных системах, обычно, делается множество регуляторов, каждый отвечающий за что-то своё. И только самый верхний может что-то интегрировать.

Мужик в ролике зря рассказывал про интеграл в середине рассказа.
Надо было сначала про маятник и вязкость.
А потом уже про интегрирование для более точного поддержания.
Ролик получился непонятный, как мужик и обещал!

Xan> Интегральная повышает точность на большом отрезке времени.
Оказывается, ещё в 2012 году, когда это было значительно менее актуально, чем сейчас, народ уже пытался предсказывать дрейф нуля MEMS-ов, обусловленный фликер-шумом:

Начав экспериментировать с ADIS16460, я додумался до того же самого - экстраполировать наблюдаемый во время калибровки драйф в будущее. На 240 секунд экстраполируется хорошо!

vmironov> Уже года два мучает вопрос: а почему вы так мучаетесь с железом и не используете готовые коптерные контролеры вроде SPRacing F3 ?
vmironov> (для удержания по высоте

Ракеты обычно летают не на постоянной высоте

vmironov> А что позволяют гироскопы это просто чудо, вы наберите на ютубе "fpv racing"

Условия работы принципиально отличаются.

vmironov> Единственное чего нет - это прошивки под ракеты, но там все достаточно "просто":

Выкинуть и написать свою с нуля. И это самое сложное.
Дело в том, что коптер, вообще говоря, большую часть времени летит с малым линейным ускорением. При этом направление вектора регистрируемой перегрузки слабо уходит от вертикали. Не то ракета. Оторвавшись от стартового стола, она про "же" забывает ровно до момента открытия парашюта.

vmironov> Уже года два мучает вопрос: а почему вы так мучаетесь с железом и не используете готовые коптерные контролеры вроде SPRacing F3 ?

Абсолютно разные задачи.

1. Нахождения напавления силы тяготения и удержание объекта на ней в заданной ориентации при отсутствии сколько-нибудь значительных других сил, действующих в этом же направлении.

2. Управление объектом в полностью автоматическом режиме с целью перемещения его из точки А в точку Б произвольно в пространстве.

А у вас управление полетом идет ручное по радио.

vmironov>> Уже года два мучает вопрос: а почему вы так мучаетесь с железом и не используете готовые коптерные контролеры вроде SPRacing F3 ?
SashaMaks> Абсолютно разные задачи.
SashaMaks> 1. Нахождения напавления силы тяготения и удержание объекта на ней в заданной ориентации при отсутствии сколько-нибудь значительных других сил, действующих в этом же направлении.

Абстрагируйтесь: Вам нужен автомат который будет удерживать модель в заданном конусе ортогонально земной поверхности:

1) Можно удерживать точку взлета по GPS
(точность достаточная: хорошо настроенный коптер с хорошим gps датчиком (например neo m8n) даже в сильный ветер висит идеально на точке)

2) Вы недооцениваете встроенные гироскопы и акселерометры: мой коптер с земли поднимается на 300 метров в небо за 10-15 секунд и при этом его очень очень мало сносит по горизонтали. У ракеты меньше парусность, будет еще лучше

vmironov>> (для удержания по высоте
Б.г.> Ракеты обычно летают не на постоянной высоте

Не хотите использовать удержание высоты - не используете. барометр нужен для определения высоты полета далее можно либо передавать высоту на землю либо например, открывать парашют.


Б.г.> Дело в том, что коптер, вообще говоря, большую часть времени летит с малым линейным ускорением.

Вы ролики смотрели? наберите на ютубе "speed quadcopter". Гоночный квадрикоптер леит до 150 км/ч при этом вы в любую секунду может повернуть в любое направление сохраняя полный контроль над движением. Вот например KISSING the glass ! - YouTube

Б.г.> Выкинуть и написать свою с нуля. И это самое сложное.\

Выкинуть только логику PID контролера, обвязка останется. Это гораздо проще чем делать все с нуля. Код открыйтый GitHub - cleanflight/cleanflight: Clean-code version of the baseflight flight controller firmware, берите изучайте.


Б.г.> Оторвавшись от стартового стола, она про "же" забывает ровно до момента открытия парашюта.

Там не только гироскопы но и акселерометры, они засекут отклонения

vmironov> Там не только гироскопы но и акселерометры, они засекут отклонения
Что будет показывать акселерометр в невесомости?

vmironov> Там не только гироскопы но и акселерометры, они засекут отклонения

Не засекут. У твоего коптера есть подвес, а у ракеты его нет. У ракеты невесомость для акселерометра и никакого направления g он не покажет только силу тяги почувствует и силу трения воздуха, но они ему не помогут в управлении и гироскопу тоже, скорее наоборот.

Вообще сам не пробовал всё это делать? Не задумывался над тем, почему твои "простые" идеи до сих пор так никто в ракетах и не реализовал?

vmironov> Абстрагируйтесь: Вам нужен автомат который будет удерживать модель в заданном конусе ортогонально земной поверхности:

Вот это и есть проблема, точнее проблема в набегающей погрешности показаний гироскопа, так как для этого автомата их нужно складывать и погрешность отклонения растёт так, что в итоге получается полная ерунда. У МЕМС гироскопов уже через 20-40с вся точность пропадает. Есть дорогие модели, но они ДОРОГИЕ!

Есть и другие проблемы, например одноразовость пусков. Ты хотел запускать свой коптер на 1 минуту, а потом идти покупать или делать новый?

vmironov> Не хотите использовать удержание высоты - не используете.

Ракете нужно удерживаться на заданном курсе или траектории полёта, а не на высоте. Высота обычно постоянно меняется.

vmironov> Вы ролики смотрели? наберите на ютубе "speed quadcopter". Гоночный квадрикоптер леит до 150 км/ч

Потому что скорость "150 км/ч" - это не ускорение и она всего лишь 42м/с, тогда как у ракет исчисляется в числах Маха, что на порядок больше. И это не ускорение!

vmironov> при этом вы в любую секунду может повернуть в любое направление сохраняя полный контроль над движением.

Ты рулишь по радиоканалу, а не автомат на борту по гироскопу и акселерометру.

vmironov>> Там не только гироскопы но и акселерометры, они засекут отклонения
Massaraksh> Что будет показывать акселерометр в невесомости?

Ускорение, т.е изменение скорости (по координатам x,y,z).

SashaMaks> у ракеты невесомость для акселерометра и никакого направления g он не покажет только силу тяги почувствует и силу трения воздуха, но они ему не помогут в управлении и гироскопу тоже, скорее наоборот.

Не понимаю проблему: ракета чуть отклонилась от вертикали, значит скорость по горизонтали x, y начала расти, акселерометр засек это изменение, контролер выдал команду на коррекцию. (в норме горизонтальные скорости равны нулю)

SashaMaks> Ты рулишь по радиоканалу, а не автомат на борту по гироскопу и акселерометру.

Мне кажется вы что-то не понимаете, коптер - это не самолет. Коптер - сильно неустойчивая система, контролер постоянно поправляет его чтобы он не перевернулся, радиоуправление по сути отклоняет его от вертикали чтобы он летел в нужную сторону, но даже отклоненный от вертикали он полностью контролируется прошивкой контролера. По сути летает автомат а не я, я только говорю автомату куда лететь.

Если нужно чтобы ракета просто стабилизировалось вертикально радиоуправление не нужно, подал питание - оно и двигает рулями/соплом так чтобы стараться вертикально.

SashaMaks> У МЕМС гироскопов уже через 20-40с вся точность пропадает.
Есть такое, поэтому на коптерах используется gps для точного позиционирования. Но мы же не летим в космос? Карамелки летают недолго, успеют взлететь и до того как датчики собьются.


SashaMaks> Вообще сам не пробовал всё это делать? Не задумывался над тем, почему твои "простые" идеи до сих пор так никто в ракетах и не реализовал?

Честно-честно? Потому-что ракетное моделирование мертво. Им заниматься только старые дядечки которые тяжело воспринимают что-то новое и готовы годами что-то обсуждать на форумах и что-то там по тихому пилить.

А коптеры делают молодные и дерзкие: за 2 года фактически сменилось 4 поколения контролеров, моторов, прошивок.

Я специально зарегистрировался чтобы растормошить вас, вдохнуть новую жизнь в тему, показать вам что есть уже готовые платы, не надо ничего паять, китайцы уже все сделали, покупай да пили прошивку.

Скорее в небо, хватит сидеть на земле!

vmironov> А коптеры делают молодные и дерзкие: за 2 года фактически сменилось 4 поколения контролеров, моторов, прошивок.

Главная причина, почему нет коммерческих контролеры для управление ракет, заключается в том что они незаконны, разработка таких систем незаконная и запуск такой ракеты тоже незаконен в России, а также в остальном мире.

Остальное не стоит комментировать - больше похож на наш Сатурн в хорошем настроении ...

pinko> больше похож на наш Сатурн в хорошем настроении ...
Не в бровь, а в глаз!

vmironov> Не понимаю проблему: ракета чуть отклонилась от вертикали, значит скорость по горизонтали x, y начала расти, акселерометр засек это изменение, контролер выдал команду на коррекцию.

Да проблемы нет, просто даже ты не знаешь, как это сделать "молодой и дерзкий". Хотябы на уровне простой математики не говоря уже о физике управления.

vmironov> подал питание - оно и двигает рулями/соплом так чтобы стараться вертикально.

Ну так можно так подать питание, что "оно" улетит в землю.

vmironov> Но мы же не летим в космос?

Тут есть желающие...

vmironov> Карамелки летают недолго, успеют взлететь и до того как датчики собьются.

Для простого проще простое - стабилизаторы приклеить и не городить огород.

vmironov> Честно-честно? Потому-что ракетное моделирование мертво.

Я не об этом спрашивал.

vmironov> А коптеры делают молодные и дерзкие:

Я бы добавил тут еще и ленивые)))

vmironov> не надо ничего паять, китайцы уже все сделали, покупай да пили прошивку.

Ракета не только из электроники состоит. Это вообще заблуждение. Самое главное и значительное в ракете - это двигатель и тут хоть тресни.

vmironov> Скорее в небо, хватит сидеть на земле!

Вероятно на китайских моторчиках 4-го поколения

vmironov>> подал питание - оно и двигает рулями/соплом так чтобы стараться вертикально.
SashaMaks> Ну так можно так подать питание, что "оно" улетит в землю.

У меня есть знакомый, Слава Саул, мы с ним учились вместе, он, правда, на 2 года младше меня, и учился на 2 курса позже. Он работает сейчас в фирме TOPCON, у неё есть разработческий бранч в Москве.
И разрабатывает он там именно инерциалки.
В итоге, перепробовав все доступные на рынке датчики, они вообще отказались от ёмкостных MEMS-ов, и используют кварцевые MEMS-ы от EPSON XV-3900.
У Славы очень большой опыт.
И мне пришлось ему 2 часа объяснять, что, как только ракета отрывается от стартового стола, акселерометры забывают, где было "же", и вертикаль можно смотреть только по гироскопам.
Так что это распространённое, и не очень тривиальное заблуждение. Он, в итоге, не то, чтобы поверил, но смирился
И это человек, закончивший МФТИ! И, как и я, учившийся на военной кафедре, где изучали систему управления. Правда, мы учили 8К84, а у них уже была 15А30/15А35 - за 2 года программа сменилась.