[image]

Гироскопы и кватернионы

 
1 2 3 4 5 6
RU Полл #31.08.2019 16:05  @Бывший генералиссимус#30.08.2019 18:11
+
-
edit
 

Полл

литератор
★★★★★
Б.г.> Я это и имел в виду, но ступень не должна кувыркаться, как "гайка джанибекова". Поэтому она должна быть блинчиком.
"Гайка Джанибекова" - это не болт Джанибекова. Поэтому "ступень блинчиком" от кувырка не спасёт.

Б.г.> 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.
У нас не получится выдать импульс в апогее. И ориентация во время прожига будет не оптимальной, а какой получится.
   1717
RU Бывший генералиссимус #31.08.2019 16:43  @Полл#31.08.2019 16:05
+
-
edit
 
Б.г.>> Я это и имел в виду, но ступень не должна кувыркаться, как "гайка джанибекова". Поэтому она должна быть блинчиком.
Полл> "Гайка Джанибекова" - это не болт Джанибекова.

Ну-ка, ну-ка, новое слово в теормехе! У тела с разными моментами инерции вращение вокруг осей с максимальным и минимальным моментами инерции является устойчивым, а неустойчивым - только вокруг оси с промежуточным моментом инерции, при такой закрутке она и будет кувыркаться.

Правда, у осесимметричного тела по двум осям момент одинаковый, и только по третьей отличается. Поэтому надо, чтобы отличался побольше. Тогда вращение будет устойчивым, максимум, небольшие нутации, которые усреднятся.

Полл> Поэтому "ступень блинчиком" от кувырка не спасёт.

А я говорю, что спасёт :) Пруф на сцену! :)

Б.г.>> 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.
Полл> У нас не получится выдать импульс в апогее. И ориентация во время прожига будет не оптимальной, а какой получится.

Да, в самом апогее не получится, т.к. до апогея значительно меньше пол-витка. Но оптимальную (пусть и локально-оптимальную) ориентацию поймать можно. При этом часть ХС, конечно, пойдёт на гашение вертикальной скорости, но в потенциальном поле это неважно.

Во всяком случае, в проекте NOTSNIK эта схема реально применялась. Правда, из-за разнообразных отказов, ни разу девайс на орбиту не вышел (или один раз вышел, но просигналить об этом не смог). Но это объясняется, в основном, проблемами с величиной перегрузок - больше 70 "же", что далеко не всякая аппаратура вынесет.
   76.0.3809.13276.0.3809.132
RU Полл #31.08.2019 17:00  @Бывший генералиссимус#31.08.2019 16:43
+
-
edit
 

Полл

литератор
★★★★★
Б.г.> У тела с разными моментами инерции вращение вокруг осей с максимальным и минимальным моментами инерции является устойчивым, а неустойчивым - только вокруг оси с промежуточным моментом инерции, при такой закрутке она и будет кувыркаться.
Закрученный вокруг длинной оси осесимметричный объект эффекта Джанибекова не испытывает.

Б.г.> Да, в самом апогее не получится... При этом часть ХС, конечно, пойдёт на гашение вертикальной скорости, но в потенциальном поле это неважно.
Это просто дополнительный расход ХС, который потребуется для вывода.
Посчитать надо. Хотя бы на салфетке.

Б.г.> Во всяком случае, в проекте NOTSNIK эта схема реально применялась.
Как я понимаю, при пуске нашей "Меры" перегрузки под 100g. И целевая нагрузка отрабатывает достаточно надёжно.
   1717
RU Бывший генералиссимус #31.08.2019 18:57  @Полл#31.08.2019 17:00
+
-
edit
 
Б.г.>> У тела с разными моментами инерции вращение вокруг осей с максимальным и минимальным моментами инерции является устойчивым, а неустойчивым - только вокруг оси с промежуточным моментом инерции, при такой закрутке она и будет кувыркаться.
Полл> Закрученный вокруг длинной оси осесимметричный объект эффекта Джанибекова не испытывает.

Теоретически - да. А практически - только если он очень точный и очень жёсткий. Блинчик гораздо безопаснее.

Б.г.>> Да, в самом апогее не получится... При этом часть ХС, конечно, пойдёт на гашение вертикальной скорости, но в потенциальном поле это неважно.
Полл> Это просто дополнительный расход ХС, который потребуется для вывода.
Полл> Посчитать надо. Хотя бы на салфетке.

он невелик, младшие десятки метров в секунду. Когда-то это уже считалось. При посадке "Востока" было посчитано, что отклонение оси ТДУ от касательной к орбите на 10 градусов смещает точку посадки всего на 20 км.

Б.г.>> Во всяком случае, в проекте NOTSNIK эта схема реально применялась.
Полл> Как я понимаю, при пуске нашей "Меры" перегрузки под 100g. И целевая нагрузка отрабатывает достаточно надёжно.

Ясен пень, но они торопились - это было самое напряжённое время космической гонки. В книжке Афанасьева "Большой космический клуб" про это есть. Там отказы были и в виде незапуска верхних ступеней, и взрывы были.
   76.0.3809.13276.0.3809.132

Xan

координатор

Xan> Датчик магнитного поля

Внезапно обнаружил магнитный датчик AK09940:

(AK09940 AKM Semiconductor Inc. | Sensors, Transducers | DigiKey)

Аж 18 бит! :)
Диапазон 1200000 нТ — на порядок больше, чем даёт Земля (60000). С хорошим запасом.
Младший разряд 10 нТ = 1/6000 от земного поля.
Среднеквадратичный шум при частоте отсчётов 200 в секунду — 40 нТ.

Размер только непривычный для микрух — 1.6 * 1.6 мм. Шаг выводов 0.4 мм.
30 баксов за пучок из 5 штук.
   66
RU Бывший генералиссимус #05.09.2019 23:27  @Xan#05.09.2019 21:01
+
-
edit
 
Xan>> Датчик магнитного поля
Xan> Внезапно обнаружил магнитный датчик AK09940:

Xan> 30 баксов за пучок из 5 штук.

У Диги-кея доставка дорогая, так что, плюс ещё 25 баксов. А на е-бэй его нету? или ещё где, в более освоенных местах?
Я разъём для своего гироскопа, в итоге, на е-бэй купил.
   76.0.3809.13276.0.3809.132
KZ Xan #06.09.2019 07:07  @Бывший генералиссимус#05.09.2019 23:27
+
-
edit
 

Xan

координатор

Б.г.> У Диги-кея доставка дорогая, так что, плюс ещё 25 баксов.

С меня они однажды полторы сотни слупили.

Б.г.> А на е-бэй его нету?

Я только на Али глянул для интереса, не было.

Датчик для нас хороший, по всем параметрам с запасом.
Только про нелинейность и дрейф нуля не написали.
Ну, нелинейность врядли там существенная, у датчиков, вроде тензорезисторов, ей особо взяться неоткуда.
   66
RU Бывший генералиссимус #15.09.2019 06:50
+
-
edit
 
Кто умеет программировать фильтр Калмана?
Нужно подружить данные двух акселерометров и двух гироскопов...
Как ни странно, но даже дешёвый, но второй гироскоп, в состоянии на 0,5-1 дБ улучшить показания дорогого.
Хотя весь интернет любые MEMS датчики именует cheap. На фоне волоконно-оптических оно так ничего.
Прикреплённые файлы:
IMG_0422W.jpg (скачать) [1296x864, 522 кБ]
 
 
   76.0.3809.13276.0.3809.132
RU Бывший генералиссимус #16.09.2019 13:38  @Xan#06.09.2019 07:07
+
-
edit
 
Xan> Датчик для нас хороший, по всем параметрам с запасом.
Только сейчас понял, что, при правильной компенсации всех систематических погрешностей и годной калибровке понадобится магнитный компас для автоматического ввода поправки на вращение Земли.
Т.е. даже если в полёте на МПЗ не опираться, перед полётом ноль надо подвинуть на чуть-чуть, и магнитометр позволяет определить, какие именно оси.
   76.0.3809.13276.0.3809.132
RU Бывший генералиссимус #22.09.2019 15:06  @Бывший генералиссимус#15.09.2019 06:50
+
+1
-
edit
 
Показания трёх гироскопов. Цифровое ограничение внутреннего наступает на 24000 плюс-минус коррекция нуля. Здесь я его не превысил.
Зелёная линия - внутренний, синяя, видная кое-где по шумам - "медленный" выход внешнего, кирпичная - "быстрый" выход внешнего. Коэффициенты подогнаны по равенству интегралов. Шумы, понятно, тем больше, чем больше диапазон угловой скорости.
Прикреплённые файлы:
гироскопы.png (скачать) [1261x821, 87 кБ]
 
 
   76.0.3809.13276.0.3809.132
Это сообщение редактировалось 24.09.2019 в 21:34
RU Бывший генералиссимус #24.09.2019 23:49  @Бывший генералиссимус#22.09.2019 15:06
+
-
edit
 
Б.г.> Здесь я его не превысил.
На самом деле, вру, в одном маленьком эпизоде превысил. Вот этот эпизод:
Прикреплённые файлы:
гироскопы1.png (скачать) [1260x820, 61 кБ]
 
 
   76.0.3809.13276.0.3809.132
RU pokos #27.09.2019 10:06  @Бывший генералиссимус#15.09.2019 06:50
+
-
edit
 

pokos

аксакал

Б.г.> Кто умеет программировать фильтр Калмана?
Ваттута есть много полезного с практической:

Фильтр Калмана

В интернете, в том числе и на хабре, можно найти много информации про фильтр Калмана. Но тяжело найти легкоперевариваемый вывод самих формул. Без вывода вся эт... //  habr.com
 

Сам я живьём не делал.
   48.0.2564.9748.0.2564.97
RU Бывший генералиссимус #30.09.2019 23:29  @Бывший генералиссимус#24.09.2019 23:49
+
-
edit
 
Калибровка по другой оси (конкретно Y):

По оси Х коэффициент определяется надёжно и составляет примерно +1/70, а вот по оси Z он не определяется достоверно (при вращении в одну сторону получается 1/250, а при вращении в другую - 1/350)
Если объяснять это дрейфом по оси Z, то надо брать среднее значение - скажем, 1/290. Дрейф присутствует, но он не так велик, чтобы на него можно было списать такую разницу.
Прикреплённые файлы:
IMG_0424_e.jpg (скачать) [1296x1296, 656 кБ]
 
 
   77.0.3865.9077.0.3865.90
RU pokos #01.10.2019 09:28  @Бывший генералиссимус#30.09.2019 23:29
+
-
edit
 

pokos

аксакал

Б.г.> Дрейф присутствует, но он не так велик, чтобы на него можно было списать такую разницу.
Что в это время показывают другие оси? В гироскопе бывает связь промеж осей.
   48.0.2564.9748.0.2564.97
RU Бывший генералиссимус #01.10.2019 12:17  @pokos#01.10.2019 09:28
+
-
edit
 
Б.г.>> Дрейф присутствует, но он не так велик, чтобы на него можно было списать такую разницу.
pokos> Что в это время показывают другие оси? В гироскопе бывает связь промеж осей.

Её и меряю! Потом ещё придётся поставить по другой стороне платы. Все коэффициенты потом будут вбиты в прогу, чтобы корректировать на лету показания.
   77.0.3865.9077.0.3865.90
RU Бывший генералиссимус #09.10.2019 00:20  @Бывший генералиссимус#01.10.2019 12:17
+
+1
-
edit
 
а движок авиабазы SVG-шки показывает? Не показывает, а жаль.
я новую ревизию печатки заказал, хотел продемонстрировать.
Прикреплённые файлы:
top.svg (скачать) [190 кБ]
 
 
   77.0.3865.9077.0.3865.90
RU Massaraksh #09.10.2019 02:14  @Бывший генералиссимус#09.10.2019 00:20
+
+1
-
edit
 

Massaraksh

аксакал
★☆
Б.г.> а движок авиабазы SVG-шки показывает? Не показывает, а жаль.
Так конвертировать можно.
Прикреплённые файлы:
Screenshot_1.png (скачать) [884x726, 155 кБ]
 
 
   69.069.0
RU pokos #09.10.2019 09:06  @Бывший генералиссимус#09.10.2019 00:20
+
-
edit
 

pokos

аксакал

Б.г.> я новую ревизию печатки заказал, хотел продемонстрировать.
Надеюсь, земляной полигон во всю плату спрятан во внутреннем слое?
   48.0.2564.9748.0.2564.97
RU Бывший генералиссимус #09.10.2019 09:13  @pokos#09.10.2019 09:06
+
-
edit
 
Б.г.>> я новую ревизию печатки заказал, хотел продемонстрировать.
pokos> Надеюсь, земляной полигон во всю плату спрятан во внутреннем слое?

Нет, на нижней стороне есть земляной полигон, но он не во всю плату - не требуется.
   77.0.3865.9077.0.3865.90
DE Fakir #09.10.2019 09:41  @Бывший генералиссимус#31.08.2019 18:57
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Б.г.>>> У тела с разными моментами инерции вращение вокруг осей с максимальным и минимальным моментами инерции является устойчивым, а неустойчивым - только вокруг оси с промежуточным моментом инерции, при такой закрутке она и будет кувыркаться.
Полл>> Закрученный вокруг длинной оси осесимметричный объект эффекта Джанибекова не испытывает.
Б.г.> Теоретически - да. А практически - только если он очень точный и очень жёсткий. Блинчик гораздо безопаснее.

Дык вокруг "длинной" оси и будет минимальный момент инерции.
   51.051.0
RU Бывший генералиссимус #09.10.2019 10:41  @Fakir#09.10.2019 09:41
+
-
edit
 
Fakir> Полл>> Закрученный вокруг длинной оси осесимметричный объект эффекта Джанибекова не испытывает.
Б.г.>> Теоретически - да. А практически - только если он очень точный и очень жёсткий. Блинчик гораздо безопаснее.
Fakir> Дык вокруг "длинной" оси и будет минимальный момент инерции.
Теоретически вокруг минимальной оси устойчивое вращение, только вокруг промежуточной неустойчивое. Практически - при наличии нежёсткости получается неустойчивое. Реальные тела устойчивы только при закрутке вокруг оси с максимальным моментом инерции, а такие, у которых конструкция оптимизирована по массе для вывода на орбиту - тем более.
   77.0.3865.9077.0.3865.90
DE Fakir #09.10.2019 11:55  @Бывший генералиссимус#09.10.2019 10:41
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Б.г.> Практически - при наличии нежёсткости получается неустойчивое. Реальные тела устойчивы только при закрутке вокруг оси с максимальным моментом инерции, а такие, у которых конструкция оптимизирована по массе для вывода на орбиту - тем более.

Несколько сомневаюсь. В смысле - чтобы сделать такое положение неустойчивым, нежёсткость должна быть ИМХО уж очень нежёсткой.
Другое дело, что это не сферическое вращение в вакууме, на движущееся в среде тело воздействует куча сил и моментов, которые ситуацию очень легко могут сделать неустойчивой - и совершенно безо всякой нежёсткости.
   51.051.0

Xan

координатор

Fakir> Несколько сомневаюсь. В смысле - чтобы сделать такое положение неустойчивым, нежёсткость должна быть ИМХО уж очень нежёсткой.

Ну будет нежёсткость одна миллионная (это грамм на тонну, или микрон на метр) — через миллион оборотов перевернётся.
При обороте в секунду это пара недель.
   66

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Xan> Ну будет нежёсткость одна миллионная (это грамм на тонну, или микрон на метр) — через миллион оборотов перевернётся.

Сама справедливость такого утверждения для меня лично неочевидна.
   51.051.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
RU Бывший генералиссимус #11.10.2019 10:54  @Xan#09.10.2019 15:56
+
-
edit
 
Fakir>> Несколько сомневаюсь. В смысле - чтобы сделать такое положение неустойчивым, нежёсткость должна быть ИМХО уж очень нежёсткой.
Xan> Ну будет нежёсткость одна миллионная (это грамм на тонну, или микрон на метр) — через миллион оборотов перевернётся.
Xan> При обороте в секунду это пара недель.

Нет, такая малая величина вызовет не перевороты, а регулярную прецессию и нутации. Соотношение амплитуд прецессии и нутации зависит от соотношения моментов инерции по осям и кинетического момента объекта, чем он больше, тем меньше нутации и быстрее прецессия. Но меньше её амплитуда.
   77.0.3865.9077.0.3865.90
1 2 3 4 5 6

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