Использование твердотельных гироскопов в ракетомоделях

Брат-2> Иными словами нет способа считать данные без уменьшения частоты опроса, ну и ладно обойдемся визуальным контролем!

Вот тут я показывал способ, а ещё раньше советовал тебе выбрать его:

Xan>>> Вот ещё один грузик.
Xan> Управление отклонением центра масс.
Предположим, сопло собрано криво и ось тяги отклоняется от геометрической оси.
На сколько надо сместить голову и какую силу надо будет приложить машинке?



На рис 2 голова отклонена на расстояние х вправо. Вправо отклонен и корпус нижней ступени. В реальности голову надо отклонять вправо, или все-таки влево на эти х. Мне представлялось, что если корпус у быстролетящей ракеты отклоняется вправо, то голова отклонится влево. И полет змейкой.



И можно ли управлять вертикалью перемещая "грузик" внутри головы, без перемещения самой головы. Эффект будет тот же?
Вопрос задавать мне показалось здесь уместнее, чем в теме твердотельного гироскопа. Ведь грузик , он и а Африке грузик, вне зависимости от выполняемой задачи.

EG54> На рис 2 голова отклонена на расстояние х вправо. Вправо отклонен и корпус нижней ступени.

Нет.
Рассматривается случай, когда вращения нет — моменты уравновешены, всё стационарно.
НЕ переходные процессы.

Двигатель стоит вертикально.
Но ось тяги отклонена вправо.
Получается, что центр масс двигателя отклонён влево от оси тяги.
И это создаёт момент, который хочет повернуть ракету влево.

Чтоб это безобразие компенсировать, голова отклоняется вправо от оси тяги.

EG54> И можно ли управлять вертикалью перемещая "грузик" внутри головы, без перемещения самой головы. Эффект будет тот же?

Конечно.
Но чем меньшая часть массы головы перемещается, тем на большее расстояние её надо перемешать, чтоб получить тот же момент.

EG54> Вопрос задавать мне показалось здесь уместнее, чем в теме твердотельного гироскопа. Ведь грузик , он и а Африке грузик, вне зависимости от выполняемой задачи.

Нет, здесь это не в тему будет, как и обсуждение датчика апогея на одноосевом акселерометре.

"Грузик" - это механический инерциальный индикатор апогея, который не работает в невесомости. Это уже за десятки лет было доказано множеством людей в разных странах. Но попытки его изобрести не прекращаются.

Сумматор на одноосевом акселерометре имеет совсем другой принцип работы, и есть при том рабочие образцы, которые успешно давно используются.

Это Xan допустил здесь такой оффтопик, который не убрал и теперь смысл темы меняется.

Нужно ее либо переименовывать, либо чистить, иначе логика нарушена. И теперь уже непонятно становится, о каком грузике речь.

Xan> Чтоб это безобразие компенсировать, голова отклоняется вправо от оси тяги.

Спасибо. Нужно время, чтобы это осознать и примирить рациональное и эмоциональное восприятие этого факта.

Xan> Чтоб это безобразие компенсировать, голова отклоняется вправо от оси тяги.

А что, башкой вертеть проще, чем мотором?

Xan> Двигатель стоит вертикально.
Xan> Но ось тяги отклонена вправо.

Прошу прошения. Ошибка восприятия. Мне казалось, что двигатель и ось тяги наклонены вправо. Отсюда и был мой вопрос. Рис 2 и мои рисунки не противоречат друг другу.
Домашнее вишневое вино на старый новый год наверное повлияли на восприятие информации.

SashaMaks> Не бывает таких! Ты совершенно прав, а я как всегда ни в чём не разбираюсь, сейчас придёт Pinko и расскажет мне, как оно есть на самом деле, и каков мой уровень осведомленности

Я даже нет в этом обсуждении, какова была цель когда ты ето сказал?

Я здесь не был на некоторое время, но вижу что ничего не изменилось - ты тот же эгоцентричный параноиком которой ищет с кем-то пилить.

RocKI> А что, башкой вертеть проще, чем мотором?

Ну вот не знаю!
Можно сделать поворотное сопло на эластомерном подшипнике. Там усилия и сдвиги тоже получаются небольшие. И там примитивнее, усилия не зависят от всяких инерций, только упругость сопротивляется.
Но надо будет точить (из стали, наверное) основу сопла со сферической частью и ответную сферическую деталь.
Там довольно неудобно получается.
Потом их склеивать резинкой.
А потом уже делать покрытие сопла, которое будет с огнём контачить.

А шарнир между ступенями весь снаружи, делать удобно, огня нет.

Xan> А шарнир между ступенями весь снаружи, делать удобно, огня нет.

Дополнительно к ранее написанному мной по этой схеме управления:
Выступающие части в этом месте дадут большие потери на аэродинамическое трение, которые скорее всего будут больше на порядки, чем потери от отклонения вектора тяги или аэродинамических рулей.

Xan> Можно сделать поворотное сопло на эластомерном подшипнике.

Я не в курсе твоих задумок, но имел ввиду не поворотное сопло, а поворотный мотор. Если есть зазор между корпусом и мотором, то не сложно в верхней точке мотора поставить управление его отклонением. Надо, конечно прикинуть, но что-то мне думается сильно вертеть не придется для компенсации всяких неровностей тяги.

SashaMaks> Выступающие части в этом месте дадут большие потери на аэродинамическое трение,

Ну я ж для вакуума!

RocKI> Я не в курсе твоих задумок, но имел ввиду не поворотное сопло, а поворотный мотор.

В общем-то, мотор относительно головы и поворачивается!

Как здесь некоторые хотели качать мотор внутри толстого корпуса ракеты — для меня не подходит.
По понятным причинам!!!
(n-prize.com)

Xan> (n-prize.com)

Весьма странный сайт.

Xan> Управление отклонением центра масс.

Прочел у К. Циолковскаго. Исследование мировых пространств реактивными приборами.
" Равнодействующая сил взрывания не проходит точно через центр инерции снаряда. Добиться математической точности в этом совпадении совершено не возможно, потому-что как центр инерции не может не колебаться вследствие движения заключенных в снаряде веществ, так и направление равнодействующей сил давления газов не может иметь математически неизменное направление.
Если равнодействующая по возможности близка к центру инерции снаряда, то вращение будет довольно медленное. Но едва оно начинается, мы перемещаем какую-нибудь массу внутри снаряда до тех пор, пока происходящее от этого перемещения центра инерции не заставит снаряд уклониться в противоположную сторону. Таким образом, следя за снарядом и перемещая внутри небольшую массу, достигнем колебания снаряда то в ту, то в другую сторону, общее же направление действия взрывчатых веществ и движения снаряда изменяться не будет.
Возможно употребить , как направитель, силу солнечных лучей, сосредоточенных с помощью двояковыпуклого стекла. Каждый раз, когда ядро с пушкой поворачивается, маленькое и яркое изображение солнца меняет свое относительное положение в ядре, что может возбуждать расширение газа, давление, электрический ток и движение массы, восстанавливающий определенное направление пушки, при котором светлое пятно падает в нейтральное, так сказать, не чувствительное место механизма" (солнце можно заменить и на световую указку, если экраны смартфонов смогут ловить световое пятно и реагировать на него)

Б.г.> Получил от Аналог Девайсез новую игрушку - ADIS16460:
Б.г.> Обещают стабильность на уровне 8 градусов в час.
Приступил к обмеру нового гироскопа. 8 градусов в час в принципе подтверждаются. Вот два примера на 30-секундных интервалах. В этом масштабе вращение Земли (точнее, горизонтальная проекция вращения Земли) была бы прямой на уровне 1,8 единиц этого рисунка.

Б.г.> Приступил к обмеру нового гироскопа. 8 градусов в час в принципе подтверждаются.
Интересно, насколько повлияет изменение температуры в ходе замера.
Пробовал ?

Б.г.>> Приступил к обмеру нового гироскопа. 8 градусов в час в принципе подтверждаются.
I.C.> Интересно, насколько повлияет изменение температуры в ходе замера.
I.C.> Пробовал ?
Пробовал, конечно, влияет, и сильно. В области 0x0000..0x0060 по внутреннему термометру практически линейная зависимость нуля гироскопов от температуры. Выше 0x0060 до 0x00a0 зависимость примерно, как заряд конденсатора (т.е., перевёрнутая экспонента, выходящая на горизонтальную асимптоту). Выше 0x00a0 до, как минимум, 0x0100, практически нет зависимости, ну, или нужна очень большая статистика. Ниже 0000 снимать очень тяжело, т.к. игрушка быстро прогревается. Номинально 0000 - это +25 цельсия, а 1 битик - это 0,05 градуса.

Там засада в другом. При попытке включить децимацию я обнаружил, что суммирование происходит, а деление - нет. Т.е. вес битика по даташиту меняться не должен, а должна удлиняться дробная часть, но реально, если без децимации g=4000, с децимацией в 2 раза уже 8000, в 8 раз 32000, а в 9 раз - выскакивает за шкалу. При этом, в дробной части какого-либо шевеления не происходит.

Я уже поднял американцев на уши, но они всё перепробовали, и говорят, что у них всё работает нормально. Говорят даже, что пришлют, со временем, другой экземпляр, но это займёт опять месяца три...

Б.г.>>> Приступил к обмеру нового гироскопа. 8 градусов в час в принципе подтверждаются.

А с линейным эффектом у них что?
Я, конечно, не надеюсь, что его победят в достаточной степени.

Кстати, его, наверное, можно в ракете померить, если ракету точно вдоль магнитной силовой линии пускать.
Или чтоб одна из осей гироскопа была ориентирована вдоль линии.

Б.г.>>>> Приступил к обмеру нового гироскопа. 8 градусов в час в принципе подтверждаются.
Xan> А с линейным эффектом у них что?

Он есть. И, в отличие от ADIS16445, внутреннюю коррекцию можно отключать. С моей точки зрения, это лучше, хотя сейчас внутренние алгоритмы у них могут быть уже очень продвинутые. Например, они транслируют показания датчиков в некоторую точку, совпадающую с углом корпуса. Т.е. датчики внутренне корректируются так, как если бы они в этой точке находились. Эта опция тоже отключаемая.

Xan> Я, конечно, не надеюсь, что его победят в достаточной степени.

Ну, почему же, для этого достаточно ставить на каждую ось 2 датчика, ориентированных так, чтобы знаки воздействия были противоположными. И в топовой модели ADIS16490 это, видимо, используется, но она стоит в 10 раз дороже. Там достоверно 2 датчика на каждую ось, это открытая информация.

Б.г.> Там засада в другом. При попытке включить децимацию я обнаружил, что суммирование происходит, а деление - нет. Т.е. вес битика по даташиту меняться не должен, а должна удлиняться дробная часть, но реально, если без децимации g=4000, с децимацией в 2 раза уже 8000, в 8 раз 32000, а в 9 раз - выскакивает за шкалу. При этом, в дробной части какого-либо шевеления не происходит.

Задача решена, ура, землекопа полтора! Оказалось, что в регистр децимации обязательно нужно писать оба байта, хотя бы 1 раз после включения питания. Я писал только в младший, поскольку то, что старший по умолчанию 0, меня устраивало. В даташите не прописано, что писать нужно в оба, читается нормально, а работает - странно

Б.г.> Я уже поднял американцев на уши, но они всё перепробовали, и говорят, что у них всё работает нормально. Говорят даже, что пришлют, со временем, другой экземпляр, но это займёт опять месяца три...

Не пришлют теперь я проболтался.

Поздравляю Б.Г.

Б.г.>> В даташите не прописано, что писать нужно в оба, читается нормально, а работает - странно

Я увидел ту же проблему на других устройствах AD (ВЧ-микросхемы) - надо писать во всех регистрах, даже если это означает повторение значений POR, иначе они не работают.

Можете смеяться , но я осуществил старт управляемой ракеты с гировертикалью! Апогей всего 60м, но цель проверить работоспособность системы управления! Мне не удалось прилепить «черный ящик», поэтому лишь визуальная оценка. На мой взгляд, гиростабилизация очевидна, тем более, что старт запланировано медленный! Кому интересно, результат старта в архиве!

Брат-2> На мой взгляд, гиростабилизация очевидна, тем более, что старт запланировано медленный!
Лучше было бы сделать старт под углом к горизонту.