[image]

Гироскопы и кватернионы

 
1 2 3 4 5 6
RU Бывший генералиссимус #04.08.2019 20:45  @Xan#04.08.2019 13:52
+
+1
-
edit
 
Б.г.>> А тут я инвертор по ошибке поставил на 3.
Xan> Пару проволочек соплей бросить — ерунда! :)

Там не пара, там побольше. Я собираюсь первый демонстрационный полёт с управлением только по крену сделать, так что, 2 машинок достаточно будет. Программой полёта запланированы повороты на 90 градусов в ту и другую стороны с промежутком в полсекунды между ними.

Xan> Приклеил микруху над платой на сантиметровый столбик и проволочками (28 или 44 штуки, не помню) соединил с платой.
Xan> Этакий грибок на ножке! :)
у меня руки под такое не заточены, если бы не поверхностное натяжение, я бы эту плату спаять не смог.
   75.0.3770.14275.0.3770.142
KZ Xan #05.08.2019 04:19  @Бывший генералиссимус#04.08.2019 20:45
+
-
edit
 

Xan

координатор

Б.г.> у меня руки под такое не заточены,

У меня в помощь рукам микроскоп МБС-10 и очки +6.
Микроскоп для раскладывания пасты и проверки после пайки, очки для раскладывания компонентов (поле зрения больше).
Ну и присоска, а не пинцет.

Б.г.> если бы не поверхностное натяжение, я бы эту плату спаять не смог.

СМД именно с помощью поверхностного натяжения и паяются.
Если греешь феном, то надо брать самый широкий насадок, для широкозахватности и чтоб скорость воздуха была минимальная — компоненты не сдувались.
   66

pinko

втянувшийся

Xan> Если греешь феном ...

если это для целей тестирования или прототипа я бы рекомендовал использовать вместе с низкотемпературным припоем.

Иногда я использую сплав Розе (95°C) для микросхем и стандартный припой с дополнительными 10% висмуст (120°C) °C для остальных частей. Делает переделку и дифференциальная разборка намного проще.
   68.068.0
RU Бывший генералиссимус #05.08.2019 10:18  @Xan#05.08.2019 04:19
+
-
edit
 
Б.г.>> у меня руки под такое не заточены,
Xan> У меня в помощь рукам микроскоп МБС-10 и очки +6.

Не, у меня просто руки дико трясутся (тремор). Вот и сейчас печатаю, правую руку над клавиатурой поднял, и она дрожит. Народ удивляется, как я вообще могу что-то паять такое мелкое, с такими дрожащими руками. Ну так вот, процессор (TQFP80) мне паял мой бывший начальник на другой работе (в PROLOGY). Всё остальное - я сам. В том числе и разъёмчик с шагом 1х1 мм, в который втыкается гироскоп.

Б.г.>> если бы не поверхностное натяжение, я бы эту плату спаять не смог.
Xan> СМД именно с помощью поверхностного натяжения и паяются.

Это-то я знаю. Теорию этого дела нам рассказывали :)
   75.0.3770.14275.0.3770.142
RU Бывший генералиссимус #06.08.2019 12:33  @pinko#05.08.2019 07:23
+
-
edit
 
Xan>> Если греешь феном ...
pinko> если это для целей тестирования или прототипа я бы рекомендовал использовать вместе с низкотемпературным припоем.
pinko> Иногда я использую сплав Розе (95°C) для микросхем и стандартный припой с дополнительными 10% висмуст (120°C) °C для остальных частей. Делает переделку и дифференциальная разборка намного проще.

Сплав Розе очень хрупкий. Нет, не так - ОЧЕНЬ! хрупкий. Никогда я не использовал сплав Розе для пайки.
У меня несколько раз ракета падала с нераскрывшимся парашютом. Но ничего не выходило из строя при ударе о землю. Гнулись и ломались силовые элементы, но плата неизменно оставалась целой. Лётную плату нельзя паять висмутом, он потом делает хрупкими пайки, даже если убрать его отсосом или оплёткой, 3% висмута в сплаве уже сильно портят механические свойства припоя.
Для низкотемпературных паек существуют 2 припоя, которые не имеют проблем с механикой (и с электрическим сопротивлением, которое у сплава Розе в 10 раз больше, чем у эвтектики олово-свинец). Это ПОСК-50-18 и ПОИн-52. Первый токсичен, конечно, но не так, чтобы сильно токсичнее любого свинцового припоя, а второй очень дорог.
Но, честно говоря, и с обычной эвтектикой всё спаивается и распаивается на ура. Другое дело - бессвинцовые припои (олово + 0,7% меди + 2,1% серебра, например, очень модный сейчас припой). Там всё плохо, да...
   75.0.3770.14275.0.3770.142
Это сообщение редактировалось 15.09.2019 в 06:27
KZ Xan #06.08.2019 14:09  @Бывший генералиссимус#06.08.2019 12:33
+
+1
-
edit
 

Xan

координатор

Б.г.> Сплав Розе очень хрупкий.

Я в молодости начитался книжкой по технологии ПП.
Там и про военную электронику американцев было.
ТОЛЬКО эвтектика олово-свинец без примесей.
И позолоту с выводов надо удалять соскабливанием — золото тоже гадит. :)

Б.г.> Другое дело - бессвинцовые припои

Мне кажется, это "зелёные", как обычно, совершенно безосновательно, грубо изнасиловали промышленность.
Чтоб им сдохнуть в мучениях!
   66
BE pinko #06.08.2019 21:14  @Бывший генералиссимус#06.08.2019 12:33
+
-
edit
 

pinko

втянувшийся

Б.г.> Сплав Розе очень хрупкий...

Действительно не подходит для коммерческих, профессиональных или в военных целях, или хорошо оборудованных любителей.

Однако мы говорим о создании прототипов на базе современных микросхемах дома от любителей - припой с висмутом это очень полезно, доступно и просто... в любом случае каждый решает в соответствии со своими возможностями, способностями и потребности. ;)
   68.068.0
RU Mihail66 #06.08.2019 21:24  @Бывший генералиссимус#06.08.2019 12:33
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

аксакал

Б.г.> Сплав Розе очень хрупкий.

Вопрос возник.
Никогда этим сплавом не пользовался, и даже лужу самодельные платы ПОС-60. Но на ЮТ полно роликов где этот сплав используется для лужения проводников на печатных платах. Вот если он хрупкий, то насколько это вредно, если саму пайку проводить припоем ПОС-60, а поверхность проводника будет покрыта сплавом Розе?
   75.0.3770.14275.0.3770.142
RU Бывший генералиссимус #06.08.2019 22:02  @Mihail66#06.08.2019 21:24
+
-
edit
 
Б.г.>> Сплав Розе очень хрупкий.
Mihail66> Вопрос возник.
Mihail66> Никогда этим сплавом не пользовался, и даже лужу самодельные платы ПОС-60. Но на ЮТ полно роликов где этот сплав используется для лужения проводников на печатных платах. Вот если он хрупкий, то насколько это вредно, если саму пайку проводить припоем ПОС-60, а поверхность проводника будет покрыта сплавом Розе?

Когда поверхность залужена сплавом Розе, и ты поверх начинаешь паять обычным припоем, висмут растворяется в расплавленном припое, и возникают сплавы разных промежуточных составов. Если в итоговом сплаве меньше 1% висмута, то на свойства это практически не влияет. Если 3% и больше, то сплав становится хрупким.
Проблема в том, что, если это не тройная эвтектика, которая затвердевает без расслоения, то, при остывании, висмут концентрируется в той части, которая ещё жидкая, и, когда остатки затвердевают, там может получиться тонкая прослойка хрупкого сплава.
Так что, да, вредно.
Олово-висмутовое покрытие используют вместо золочения, на тех проводниках, которые не будут паяться, а будут взаимодействовать с контактными пружинами. Там это хорошо работает.
   75.0.3770.14275.0.3770.142
RU Mihail66 #06.08.2019 22:23  @Бывший генералиссимус#06.08.2019 22:02
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

аксакал

Б.г.> Так что, да, вредно.
Спасибо за пояснения.
Похоже что я дальше так и буду с ПОС-60 справляться.
   75.0.3770.14275.0.3770.142
BE pinko #06.08.2019 23:13  @Бывший генералиссимус#06.08.2019 22:02
+
-
edit
 

pinko

втянувшийся

Б.г.> Когда поверхность залужена сплавом Розе, и ты поверх начинаешь паять обычным припоем, висмут растворяется в расплавленном припое, и возникают сплавы разных промежуточных составов ...


На самом деле, припой на основе Bi - это современная тенденция и используется сегодня в качестве передовой технологии пайки во многих современных электронных приборах, таких как телевизоры, ПК и т.д. (За исключением мобильных телефонов из-за повышенной хрупкости).

Но это также преодолевается с помощью присадок (Ag, Cu) в новыми исследованиями и технологиями, применимыми даже в домашних любителях.

Я могу предложить держать ум открытым и взглянуть на следующий документ, от Intel - он содержит много практической информации и исследований.
   68.068.0
RU RocKI #07.08.2019 01:09  @Бывший генералиссимус#06.08.2019 22:02
+
-
edit
 

RocKI

опытный

Б.г.> Так что, да, вредно.

Хотелось бы знать - это твой опыт или или твоя эрудиция?
   75.0.3770.14275.0.3770.142
RU Бывший генералиссимус #07.08.2019 09:28  @RocKI#07.08.2019 01:09
+
-
edit
 
Б.г.>> Так что, да, вредно.
RocKI> Хотелось бы знать - это твой опыт или или твоя эрудиция?

У меня ЕСТЬ сплав Розе, и я им БАЛОВАЛСЯ. Платы я им не паял. Залудил ровно одну, потом выбросил. Потому что через несколько дней большой шматок сплава Розе (получившийся после того лужения) СЛОМАЛСЯ у меня просто под пальцами. Это "плюха" миллиметра 3-4 толщиной и размерами примерно 3 на 10 см. Он взял и треснул по какому-то кристаллическому спаю.

После этого я стал читать теорию. И выбросил плату, залуженную им.

Причём, заметим в скобках, я тогда пришёл в магазин "Кварц" на шоссе Энтузиастов (это всего 2 остановки метро от моего дома) с намерением купить ПОСК-50-18. Но оказалось, что они не могут найти ключ от витрины, а, витринный образец - это всё, что у них осталось, и они уговорили меня купить сплав Розе. О чём я быстро пожалел :)

Кстати, понимаешь ли ты, почему припой с кадмием опаснее классического оловянно-свинцового, ведь токсичности в мг/кг свинца и кадмия примерно одинаковы?
   75.0.3770.14275.0.3770.142
RU RocKI #07.08.2019 21:06  @Бывший генералиссимус#07.08.2019 09:28
+
-
edit
 

RocKI

опытный

Б.г.> Залудил ровно одну, потом выбросил.

У меня все платы луженые Розе. Ничего не выбрасывал, ничего не отвалилось.

Б.г.> Кстати, понимаешь ли ты, почему припой с кадмием опаснее классического оловянно-свинцового, ведь токсичности в мг/кг свинца и кадмия примерно одинаковы?

Х/з, наверно пары. В Розе вроде нет кадмия.
   76.0.3809.10076.0.3809.100
RU Бывший генералиссимус #07.08.2019 21:17  @RocKI#07.08.2019 21:06
+
-
edit
 
Б.г.>> Залудил ровно одну, потом выбросил.
RocKI> У меня все платы луженые Розе. Ничего не выбрасывал, ничего не отвалилось.

Ну, повезло, значит. Мне так нет. Но я не один такой:

Сказ о сплаве Розе и отвалившейся КРЕНке

Давным, давно, когда я был школьником и добывал радиодетали преимущественно из разных выброшенных на свалку плат, заметил я необычное явление в процессе распаив... //  habr.com
 

Б.г.>> Кстати, понимаешь ли ты, почему припой с кадмием опаснее классического оловянно-свинцового, ведь токсичности в мг/кг свинца и кадмия примерно одинаковы?

RocKI> Х/з, наверно пары.

Совершенно верно, кадмий гораздо более летуч, чем свинец! Давление паров при 200 градусах чуть не в 20 раз отличается.

RocKI> В Розе вроде нет кадмия.

В Розе нету, правильно. Есть в сплаве Вуда (он ещё более легкоплавок, и несколько менее хрупок, чем сплав Розе). И в ПОСК-50-18, которым я и хотел воспользоваться, и который мне не продали.
   75.0.3770.14275.0.3770.142

Xan

координатор

В борьбе меня с кватернионами одержана полная победа кватернионов! :D

Ту арифметику, что я писал раньше, опробовал на симуляторе.
Интересовала меня плывучесть единичности векторов и их ортогональности за счёт накопления ошибок вычисления за десятки тысяч циклов счёта.
Плывёт, сволочь! :)
Скорость плывучести пропорциональна квадрату входных сигналов. Что и ожидалось.
Заодно проверил, какую ошибку дают приближённые формулы для синусов и косинусов. В сравнение с настоящими. Оказалось, примерно в тысячу раз меньше плывучести.
Что хорошо. Но непонятно, кому хорошо. :)

Так-то в грандиозных планах было сделать пилота, который всё знает и умеет, ему только сказать "лети туда", и он всё сам посчитает.
Но магнитное поле Земли у меня в МК засунуть не получилось.
Арифметика ориентации плывучая и тяжёлая.
И борьба с этим стала как-то поднадоедать! :)

Другой вариант — сделать пилота, который смотрит на датчики и на уставки и тупо поддерживает сигналы датчиков равными уставкам.
Без никакого интеллекта.

=====

По секстанту и компасу.

Датчик солнца (1D) даёт угол между направлением на солнце и осью z ракеты.
Направление на солнце — очень точная величина, за 5 минут полёта уплывёт всего на стотысячную.
Так что всё определяется точность самого датчика.
Датчик приделан к одному боку ракеты и смотрит примерно в направлении оси x ракеты.
Чтоб датчик работал, ракета должна быть всё время повёрнута к солнцу боком x. Ну, ± лапоть, не точно, градусов 10...20.

Возможно (но не обязательно) поставить ещё один датчик солнца уже в поперечном направлении, который будет рулить креном ракеты.
Неточный, лишь бы влево/вправо показывал и поддерживал где-то посередине.

Пилот должен смотреть на разницу измеренного угла к уставке и вращать ракету вокруг оси y.
Чтоб углы совпали.

Датчик магнитного поля (3D) даёт вектор направления поля к осям ракеты.
Магнитное поле не очень стабильно, в течение суток из-за солнечного ветра колеблется примерно
на тысячную. Если магнитной бури нет.
Одна тысячная — это, примерно 7 км высоты орбиты. Будет, понятно, в несколько раз хуже, но терпимо.
Начало нижнего графика на картинке — три компоненты спокойного поля (величина поля около 60000 nT):

Кроме колебаний во времени, поле ещё и разное в разных точках пространства.
Так что надо будет заранее узнать поле в важных точках траектории и сделать правильные уставки.
Для этого есть арифмометры, например:
(http://serv.izmiran.ru/cgi-bin/igrf-11a.py)
(IGRF Synthesis Form)

Пилот должен векторно умножить измеренное поле на уставку.
Получится вектор вращения в правильную сторону.
Потом этот вектор надо умножать скалярно на вектора осей ракеты и получатся сигналы для управления.
Поскольку всё происходит в системе ракеты, надо просто взять соответствующие компоненты вектора.
Если есть поперечный датчик солнца, то по крену можно управлять только от него.
А если нет — только по магнитному.

Итого: самое сложное действие (вместо всех кватернионов) — одно векторное умножение.
Ну, ещё нормализация вектора поля. Но необязательно.

Гироскопы нужны управлению, чтоб знать скорость вращения. Для правильного затухания колебаний.

Ну и надо интегрировать вектор скорости.
Чтоб не интегрировать гироскопы, можно просто вместе с уставками положить ориентацию ракеты.
И использовать эту теоретическую ориентацию для интегрирования ускорений от акселерометров.
Потому что ракета же должна быть ориентирована куда надо.
И всё.
   66
RU Бывший генералиссимус #30.08.2019 11:35  @Xan#30.08.2019 11:12
+
-
edit
 
Xan> В борьбе меня с кватернионами одержана полная победа кватернионов! :D
Xan> Ту арифметику, что я писал раньше, опробовал на симуляторе.
Xan> Интересовала меня плывучесть единичности векторов и их ортогональности за счёт накопления ошибок вычисления за десятки тысяч циклов счёта.
Xan> Плывёт, сволочь! :)
истессна! Именно поэтому я и не пользуюсь плавучкой, а считаю в целых числах и нормирую кватернион по приближённой формуле на каждом шаге.

Xan> Арифметика ориентации плывучая и тяжёлая.

Не, ничего подобного, вы просто не умеете их готовить! ©
Xan> Датчик солнца (1D) даёт угол между направлением на солнце и осью z ракеты.
Xan> Направление на солнце — очень точная величина, за 5 минут полёта уплывёт всего на стотысячную.

Вот только величина этого угла (между направлением на солнце и осью z) в полёте меняется порядочно.

Xan> Датчик приделан к одному боку ракеты и смотрит примерно в направлении оси x ракеты.
Xan> Чтоб датчик работал, ракета должна быть всё время повёрнута к солнцу боком x. Ну, ± лапоть, не точно, градусов 10...20.

И в какие даты это возможно?

Дальнейшие рассуждения скипнуты. Если задаваться целью просто выйти на орбиту абы как, да, ещё при достаточной тяговооружённости и прочности ракеты, надо сразу после взлёта, когда скорость ещё мала, выполнить по тангажу манёвр, градусов на 20-23, а дальше ракету просто тупо закрутить вокруг продольной оси, и можно всеми ступенями, кроме последней, вообще не управлять.

А, вот, последнюю ступень придётся положить в горизонт. И средства надо придумывать уже для правильного определения продольной оси вдоль будущей орбиты. Но, если запас ХС большой, можно обойтись и без этого!!! Нужно лишь сделать последнюю ступень предпоследней, а последнюю ступень развернуть на 180 градусов. А полезную нагрузку, чтобы не кувыркалась при вращении, придётся сделать "блинчиком".

Тогда окажется, что предпоследняя ступень выводит последнюю и спутник на орбиту, пересекающую поверхность Земли, но, скажем, с умеренно высоким (1200-2000 км) апогеем. Но, пролетев полвитка, она должна быть всё ещё существенно выше атмосферы. И, если последнюю ступень (а её ХС не должна быть большой, 200 м/с - за глаза) просто вовремя включить, через ~50 минут, можно выйти на орбиту вообще без управления вектором тяги, только стабилизация вращением и таймеры.
   76.0.3809.10076.0.3809.100
KZ Xan #30.08.2019 12:33  @Бывший генералиссимус#30.08.2019 11:35
+
-
edit
 

Xan

координатор

Б.г.> Вот только величина этого угла (между направлением на солнце и осью z) в полёте меняется порядочно.

Несколько десятков градусов. фигня.
Лишь бы не было близко к оси ракеты.
Это легко получается несколько часов в день.

Xan>> Чтоб датчик работал, ракета должна быть всё время повёрнута к солнцу боком x. Ну, ± лапоть, не точно, градусов 10...20.
Б.г.> И в какие даты это возможно?

Датчик меряет угол солнца к оси ракеты. А крен на это измерение влияет слабо, допустимо чуть ли не в пределах ±90.
Но лучше не так экстремально! :)

Б.г.> только стабилизация вращением и таймеры.

Не, это не наш метод! :)

Б.г.> достаточной тяговооружённости и прочности ракеты

Меня привлекает перспектива уложиться в 3 кг стартового.
   66
KZ Xan #30.08.2019 12:43  @Бывший генералиссимус#30.08.2019 11:35
+
-
edit
 

Xan

координатор

Xan>> Датчик солнца (1D) даёт угол между направлением на солнце и осью z ракеты.

Вот смотри.
На экваторе наполовину вкопано кольцо. Ось параллельна экватору.
На оси лежит линейка датчиков.
Солнце с утра до вечера движется, тень кольца бежит по линейке датчиков.
Угол измеряется.
Настала зима или лето, солнце уже не в плоскости экватора.
Но тень от кольца всё так же бежит по датчикам, и всё тот же угол показывает.
Независимо от отклонения солнца на север или юг (крен).
   66
RU Бывший генералиссимус #30.08.2019 13:54  @Xan#30.08.2019 12:43
+
-
edit
 
Xan>>> Датчик солнца (1D) даёт угол между направлением на солнце и осью z ракеты.
Xan> Независимо от отклонения солнца на север или юг (крен).
Вообще-то, зависимо, при больших углах очень заметно.
   76.0.3809.10076.0.3809.100

pinko

втянувшийся

Xan> Меня привлекает перспектива уложиться в 3 кг стартового.

Из любопытства - есть ли ограничения KOKOM на коммерческие модули ГЛОНАСС?
   68.068.0
KZ Xan #30.08.2019 14:27  @Бывший генералиссимус#30.08.2019 13:54
+
-
edit
 

Xan

координатор

Б.г.> Вообще-то, зависимо, при больших углах очень заметно.

Возьми кольцо на оси.
Как его вокруг оси не крути, тень будет падать в одну и ту же точку оси.
   66
RU Полл #30.08.2019 16:25  @Бывший генералиссимус#30.08.2019 11:35
+
-
edit
 

Полл

литератор
★★★★★
Б.г.> Нужно лишь сделать последнюю ступень предпоследней, а последнюю ступень развернуть на 180 градусов. А полезную нагрузку, чтобы не кувыркалась при вращении, придётся сделать "блинчиком".
Для этого не нужно кувыркать ракету - достаточно разместить последнюю ступень "задом наперед" перед (выше) ПН.
Только не уверен, что хватит 200 м/с в "обратном" апогейном импульсе при таком способе вывода.
   1717
RU Бывший генералиссимус #30.08.2019 18:11  @Полл#30.08.2019 16:25
+
-
edit
 
Б.г.>> Нужно лишь сделать последнюю ступень предпоследней, а последнюю ступень развернуть на 180 градусов. А полезную нагрузку, чтобы не кувыркалась при вращении, придётся сделать "блинчиком".
Полл> Для этого не нужно кувыркать ракету - достаточно разместить последнюю ступень "задом наперед" перед (выше) ПН.
Я это и имел в виду, но ступень не должна кувыркаться, как "гайка джанибекова". Поэтому она должна быть блинчиком.

Полл> Только не уверен, что хватит 200 м/с в "обратном" апогейном импульсе при таком способе вывода.

Это зависит и от "глубины перигея", и от высоты апогея, для 2000 км 200 м/с хватает. 120 м/с, которые выдаёт ду "Союза", хватает для того, чтобы понизить перигей с 400 до 80 км.
   76.0.3809.10076.0.3809.100
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

RLAN

старожил

pinko> Из любопытства - есть ли ограничения KOKOM на коммерческие модули ГЛОНАСС?
Если они китайские, есть. Но какие- только им известно, если это не описано достоверно. В российских, что я когда то видел, было четко прописано 515м/с и 18км.
   71.0.3578.14171.0.3578.141
1 2 3 4 5 6

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru