Стабилизация Активная - часть II

В этом топике обсуждаетя система Активной стабилизации ракеты.

Это продожение обсуждения.

Пожалуйста прочитайте I часть темы:

Стабилизация Активная - способы реализации

Ранее обсуждался вопрос о том какая функция описывает зависимость управляющего воздействия от угла "а" поворота стабилизатора - решили что приближенно sin

Я тут проанализировал ситуацию - sin - даст силу "P" действующую перпендикулярно плоскости стабилизатора, значит чтоб получить управляющее воздествие - силу от стабилизатора "F" направленную перпендикулярно оси ракеты, надо силу "P" умножить еще на COS угла.

Т.е. Fупр. пропорциональна: V² * S * c * sin(a) * cos(a)

sin(a) * cos(a) можно заменить на 0.5 * sin(2*a)

с - коэфф. лобового сопротивления для трапецевидного стабилизатора можно принять = 1
  
\\\\\\\\\

Возникли идеи как исключить необходимость учета скорости набегающего потока воздуха:
Нужно Сделать стабилизатор нессимметричным относительно оси и создать таким образом устойчивый возвращающий момент при его отклонении.

1 идея - привод стабилизатора сделать упругим! а стабилизатор задемферировать. Тогда рулевую машинку будем отклонять пропорционально нужному упр. воздействию - а за счет упругого звена стабилизтор будет отклоняться на тем меньший угол чем больше квадрат скорости ракеты.

2я идея это управлять стбилизатором электроприводом без обратной связи (рулевая мшинка имеет обр. связь внутри) - тогда момент вращающий будет прямо-пропорционален току упрвления. А момент нужный для поворота стабилизатора опять же зависит от квдрата скорости. Т.е. при одинаковом токе через привод поворот стабилизатора будет обратно пропорционален квадрату скорости.

Главное - нам не нужно будет обсчитывать скорость ракеты в алгоритме определения отклонения стабилизаторов.

С точки зрения теории СУ упругость стабилизатора прибавляет массу головной боли расчётчикам управления. Он же не только меньше прогибаться будет, но и вибрировать...

[quote|avmich, 09.01.2004 17:23:38:] Он же не только меньше прогибаться будет, но и вибрировать...
[/QUOTE]
Дэк! я ж и пишу...

"...а стабилизатор задемферировать. "

Google я спросил по PID регулированию и вот какую штуку нашел - предлагают софт симулирующий-моделирующий алгоритмы управления на нечеткой логике. и сразу можно сгенерить код для МК. а в версии Проф можно Си код вывести:

www.fuzzytech.com/e/faq.html

Хочу демку скачать

http://www.fuzzytech.com/e/e_dwnl.html

да посмотреть что да как. Но от фази далек я полностью, наверно и на ПИД такая прибамбасина найдется. поищу.

Кстати он-лайн учебник "Нечеткие множества в системах управления"

здесь: www.idisys.iae.nsk.su/fuzzy_book/content.html

Вот Предисловие:

    "Пожалуй, наиболее поразительным свойством человеческого интеллекта является способность принимать правильные решения в обстановке неполной и нечеткой информации. Построение моделей приближенных рассуждений человека и использование их в компьютерных системах будущих поколений представляет сегодня одну из важнейших проблем науки."

\\\\\\\\\\\\

По стабилизации собственно вот - если задача минимум стабилизация только от отклонений ракеты вокруг поперечных осей, не обращая внимания на горизонтальный снос и другие эволюции, то датчик выглядит просто.

Это два 2х осевых акселерометра расположенные в параллельных плоскостях перпендикулярных оси ракеты на расстоянии А друг над другом.

Оси Х и У обоих акселерометров перпендикулярны продольной оси ракеты и попарно лежат в одинаковых плоскостях.

При такой схеме любые движения ракеты в горизонтали (смещение параллельно земле) без вращения будут вызывать одинаковые ускорения в обоих акселерометрах.

А при возникновени поворота ракеты вокруг поперечных осей, ускорения двух акселерометров будут отличаться, угловое ускорение ракеты по каждой из осей будет равно разности ускорений верхнего и нижнего акселерометров поделенной на расстояние А между ними.

Таким образом автоматика должна будет стремится к равенству показаний обоих акселерометров.

Тупость и мнус этой схемы в том, что ракета пущенная под углом к горизонту продолжит держать начальный угол и ей будет наплевать на вертикаль.


\\\\\\\\\\

А вот конкретней о применении ПИД регулятора в RC роботе:

http://www.acroname.com/robotics/info/articles/back-emf/back-emf.html

огромное количество материаловна сайте.

\\\\\\\\\\

Здесь курс по АСУ "Feedback Control Systems" с задниями и файлами примерами симуляции

www.mae.cornell.edu/raff/FCS/FCS.htm

и проект машина уравновешиваемая перевернутым маятником!

http://instruct1.cit.cornell.edu/courses/ee476/FinalProjects/s2003/es89kh98/es89kh98/

не легче чем ракетой управлять - теория и исходники есть. на AVR AtMega32 сделан.

\\\\\\\\\\

Вот продают автопилоты - можно помотреть их параметры - что-то и нам пойдет на заметку

Блин! порылся дома - у меня есть диск "Математические программы" а на нем "MatLab 6" - 340 МБ - "все в одном" моделирование отбражение данных, расчеты. Если работа моделируемой системы устраивает то выдается Си код программы управления.

Посмотрел примеры моделированию СУ - первый же пример!!!

"Система демферирования рыскания для Боинг-747" - пошагово рассказано от начала до конца - сижу, разбираюсь. Пока не понял где задаются физические параметры самолета, пока только штурвал, элероны, автоколебания в системе и их подавление...
 

Прога больно наворочена и нет диска с файлами доп. документации, но она доступна с их сайта:

www.mathworks.com/access/helpdesk/help/helpdesk.shtml

Есть и ФаззиЛоджик раздел с кучей примеров - успел первый посмотреть:

желоб-качели по ней шарик свободно катается - задача создавать усилия на концах качелей чтоб шарик двигался по различным законам - синусоида, траеция там и прочее.

Щас посмотрю у них на сайте и поищу в интернете - файлы моделей имеют расширение .mdl

Вобщем данные легко можно выводить в 3D - надо только понять как, можно будет и ракету схематично нарисовать чтоб видеть ее положение в пространстве.


\\\\\\\\\


Зашел на их сайт и АБАЛДЕЛ!!! Aerospace Blockset:

http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/aeroblks/aeroblks.shtml

Вот это модели!

    Missile Guidance System
        Missile Guidance System Model
        Modeling Airframe Dynamics
        Modeling a Classical Three-Loop Autopilot
        Modeling the Homing Guidance Loop
        Simulating the Missile Guidance System
        Extending the Model
        References

Еще:

Blocks — By Category

    Actuators Library
    Aerodynamics Library
    Animation Library
    Environment Library
    Flight Parameters Library
    Equations of Motion Library
    GNC Library
    Mass Properties Library
    Propulsion Library
    Utilities Library

Чума... Все уже смоделировано - бери и используй знчит?

Параметры самолета нашел:

www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/control/casestudies/demos2.shtml#999787

Но! Я уже открыл модель упрвления ракетой в 3х мерном пространстве! Уже покрутил ее мышкой и помотрел на нее со всех сторон. Все уже нарисовано... а я все собирался...

здесь о ней: http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/aeroblks/aero_st2.shtml#40826

Одним документом (2910 кБ 350 стр.) описание АэроСпэйс раздела:

www.mathworks.com/access/helpdesk/help/pdf_doc/aeroblks/aeroblks.pdf

И посмотрите какие модели модели доступны:
http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/aeroblks/aero_ref.shtml#24640

Можно прямо щас скачать и посмотреть как управляется ракета в пространстве.

Просмотр и симуляции на ПК:

ftp://ftp.vissim.com/pub/viewers/6dof_vu.exe

теория

ftp://ftp.vissim.com/pub/tutorials/6dof.pdf

vissim.com - это пакет поменьше и попроще, но тематика таже.

Дема на 60 дней всего 5 мБ, есть рускоязычный сайт поддержки с хелпом русским - VisSim в России

На меня всегда хорошо действовали штуки типа "последний срок", "dead line" . В середине прошлой недели этот срок с выкладкой результатов начал приближаться - я зашевелился.

Как только начал писать, понял, сколько нужно написать, вошел во вкус . Сейчас готова примерно половина, поэтому отложу обнародование своих результатов на недельку.

Однако некоторые участники форума уже получили бета-версию, и пока отзывов "все совсем плохо!!!" не было. Так что надежды есть !

Упс. Оказывается, я еду в Москву на три дня на этой неделе - будем надеятся, что это к лучшему ! В прошлый раз это посодействовало !

заказал еще кучку акселерометров на www.Analog.com

буду кубик мастерить телеметрический.

2 - ADXL150AQC NO Single Axis,50g Accel,-40 to 85 deg C USD 0.00
2 - ADXL202JE NO 2 Axis, 2g Accel., 0 to 70 deg C LCC USD 0.00
1 - ADXL311JE NO 2 Axis, 2g Accel.,Analog out LCC USD 0.00

мне цена особенно нравится когда они гироскопы сэмплить начнут? непонятно...

Вот один из вариантов с гироскопами и акселерометрами


http://inet.uni2.dk/~dark/Projects/Irpa/Gyro.html

Обнародую результаты своих исследований в области создания алгоритма работы системы стабилизации.

Приведенные результаты являются скорее попыткой осознать происходящие при управлении процессы, нежели выработать реальные управляющие воздействия. Однако уже на сегодняшний день видны пути, по которым нужно идти дальше.

Результаты являются промежуточными. Исследование - в процессе .

Файл с описанием в цифрах Рис. 3 из файла "Описание системы"

[quote|Guennady, 21.01.2004 14:46:19:] Файл с описанием в цифрах Рис. 3 из файла "Описание системы"
[/QUOTE]
Эээ. Пересел на GPRS соединение и сразу появилась просьба ко всем. Когда файлы пристегиваете или даете ссылку пишите размер который предстоит качать.

Во блин!

Два дня - и никаких коментариев.

Хоть бы кто слово сказал . А то - "Нифига не делаешь!" - и все дружно навалились!

А тут - когда чего-то сделал - все молчек.

Ну да ладно, продолжаю рисовать дальше.

Какие милые людт в Аналог девайсе - прислали мне 5 акселерометров. Всего за 2 недели с момента заказа.

2 - ADXL150 2 - ADXL202 и 1 - ADXL311

теперь у меня 3 двухосевых ADXL202 (вместе с ранее присланым)

можно начинать ваять навигационный "кубик" - датчик движения.


Из ADXL150 - можно интегрирующий альтиметр соорудить.

[quote|termostat, 27.01.2004 14:47:06:] Из ADXL150 - можно интегрирующий альтиметр соорудить.
[/QUOTE]
А ты не планируешь разработать записывающий альтиметр? Лучше всего, чтобы он был и на акселерометре, и на датчике давления. Такой, чтобы каждый смог воспроизвести. Я бы прямо сейчас сделал, для первой же ракеты.

Есть интересная идея активной стабилизации ракеты с РДТТ:
ракета не имеет корпуса в той части, где двигатель (т.е. корпусом является сам двигатель), но соединение последнего с основной частью ракеты шарнирное и управляется машинками. Т.е получается, что весь двигатель качается. Имеются ли прецеденты такого?
"Гибкая ракета" форевер!

[quote|Neved, 24.02.2004 00:59:57 :]Т.е получается, что весь двигатель качается. Имеются ли прецеденты такого?
"Гибкая ракета" форевер! ;)[/quote]

Да, минимум один пример такой любительской ракеты есть. В этой теме была ссылка.

Кажется эта ссылка была Gimballed Rockets - www.ukrocketman.com
Но, как я понял, двигатель качается внутри корпуса, а я же предлагаю чтобы двигатель являлся одновременно и корпусом (экономия массы), т.о получается гибкая ракета. Т.е даже не обязательно делать двигатель на шарнире. Можно сделать на шарнире две половинки всей ракеты. При этом маневренность неограничена!

Есть проект ракеты. Описан в топике Ракетолюбители с ФизТеха.
Ищу сочувствующих для совместной работы

Спасибо за информацию.
Вообще мне не очень интересно использовать готовые детали. Интересней взять расчитать, а потом самому сделать.
Обязательно прочитаю весь топик, но не сразу, т.к. время.
Немного не врубаюсь про какуль, он только для программирования микросхем, или его с собой возить надо, тогда сколько он весит (ну если можно и примерные габариты, есть ли у него стандартные интерфейсы и где купить). Еще непонятно как на нем на СИ писать. Я видел какуляторы софковые, дак там что-то типа собственного асма было. Здась так же? Но хоть прогаю я не плохо, но мне больше хотелось бы заниматься двигателями. Если кто сочувствует, то может обращаться