PDA

Просмотр полной версии : Проект новой системы управления шагом



Bighawk
08.09.2008, 01:16
Привет всем !

Выношу на суд общественности свою идею абсолютно нового принципа управления циклическим шагом вертолёта.

Наверное не только я , но и многие из вас заметили одну странность , дешёвые китайские двухканальные вертолётики в которых отсутствует автомат

перекоса обладают поистине феноменальной стабильностью полёта , а уже аппараты оснащённые системой перекоса тут же получают в подарок полнейшую нестабильность.

Начав анализировать я пришел к некоторым выводам , которые и подтвердились эксперементальным путём. Для эксперимента я взял 450 рекса , в полётной конфигурации . закрепил его

за шасси на столе , на штативе поставил высокоскоростную видеокамеру (500 fps) , для чистоты эксперемента подключил сервоприводы крена и тангажа не к приёмнику ,а к тестерам сервомашинок(чтобы исключить

движение машинок от стика передатчика) и начал сьёмку штатной работы системы перекоса. На замедленном воспроизведении было очень хорошо видно как под действием переменных нагрузок циклического шага качалки сервомашинок перемещались

чуть ли не на 30 градусов , при том что с помощью тестеров они были зафиксированы в постоянном положении.

ПО МОЕМУ МНЕНИЮ ИМЕННО В ДЕЙСТВИИ ЭТИХ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗОК И КРОЕТСЯ ПРИЧИНА ТАКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ!

Я конечно могу и ошибатся , но думаю что всётаки так оно и есть.

Учитывая результаты опыта я задумался как можна эту ситуацию исправить .

Единственное что реально ,это сделать управление шагом каждой лопасти индивидуальным ,а цикличиский шаг формировать электронным способом , согласно текущего положения основного ротора , которое будет считыватся роторным энкодером.

Достаточно долгое время я не мог придумать как индивидуальное управление шагом каждой лопасти организовать конструктивно , было придумано масса вариантов , но все они были либо неэффективные , либо слишком сложные конструктивно.

Методом мозгового штурма был всё таки придуман оптимальный вариант , пока конечно начерно , но уже возможно воплощать в железе , и по ходу дела доводить и оптимизировать.

Система простая , шаг одной лопасти изменяется внешним слайдером вала , второй лопасти внутренним слайдером вала.

Первый вопрос который возник , это хватит ли скорости существующих сервоприводов для отработки индивидуального циклического шага каждой лопасти.

Произведя простейшие прикидочные расчёты , пришёл к выводу что должно хватать .

Математика тут простая , пусть частота вращения ротора у нас 2150 об\мин , грубо говоря 36 об\сек , то есть один оборот происходит за 0.03 сек ,имея сервопривод со скоростью 0.07сек\90градусов , чем уже никого не удивиш ,мы получаем вполне приемлимые характеристики.

Я не опечатался , нам действительно хватит скорости с головой , учитывая что перемещатся нам нужно не на 90 градусов , а максимум на 30(+-15 градусов) , то есть этот диапазон мы отработаем за 0.023 сек , хотя и этот диапазон в 30 градусов чисто теоретический . так как

инвертировать шаг за один оборот ротора это бред и просто приведёт к разрушению ротора , так что тут мы вполне успеваем.

Завтра выложу рисунки самого конструктива , а пока прошу высказать своё мнение по поводу самой идеи , ну и приглашаю учавствовать в развитии этой темы , я считаю что она сделает управление винтокрылом более точным и стабильным , ну и появляются возможности очень энергичного 3Д пилотажа.

Жду ваших мнений , с уважением Hawk.

asik
08.09.2008, 10:02
1)0.07 с это без нагрузки, а под нагрузкой меньше

2)сервы будут постоянно в движении... это кажись не есть гут.

имхо проще поставить на цикл более мощные машинки, либо сделать что-то наподобие червячного редуктора, так чтоб услилие на качалку немогло изменить её угол... но тут уже потеряется скорость отработки

DD
08.09.2008, 10:13
уже лет 5 в вертолетно-конструкторском мире существуют три идеи:

- виртуальный флайбар - реализовано микадо, цсм, каптрон и др. увы, пока очень дорого, сложно и нестабильно в настройках;

- прямой привод гр и хр. - немало эксперементальных моделей, пока очень тяжелых и "тупых"

- прямой привод шага (в принципе, продолжение виртуального флайбара) - результаты "0" т.к. не хватает скорости серв и очччень сложная математика...

так что идея не нова, а вот как будет реализация - ждемс http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/angry.png

Bighawk
08.09.2008, 11:17
уже лет 5 в вертолетно-конструкторском мире существуют три идеи:

- виртуальный флайбар - реализовано микадо, цсм, каптрон и др. увы, пока очень дорого, сложно и нестабильно в настройках;

- прямой привод гр и хр. - немало эксперементальных моделей, пока очень тяжелых и "тупых"

- прямой привод шага (в принципе, продолжение виртуального флайбара) - результаты "0" т.к. не хватает скорости серв и очччень сложная математика...

так что идея не нова, а вот как будет реализация - ждемс http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/angry.png





Дима , ИМХО математика не так сложна как кажется с первого взгляда , описать движение лопасти по симетричной кривой не является такой уж нерешаемой задачей http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png

Теоретически как вижу это я , при вертикальных перемещениях (в идеальных теоритических условиях) это прямая , лопасти движутся с синхронным шагом , изменяется только значение угла шага для обоих лопастей , а при горизонтальном маневрировании (крен-тангаж) , лопасти движутся по синусоиде . а направление манёвра определяется смещением фазы этой синусоиды относительно положения ротора

Bighawk
08.09.2008, 11:20
а скорости серв должно быть вполне достаточно . расчёт я приводил в первом посте

Bighawk
08.09.2008, 11:24
так что идея не нова, а вот как будет реализация - ждемс http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png





Сории , не буду претендовать на абсолютную эксклюзивность идеи , просто не знал что комуто она уже приходила http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/angry.png

и это радует , значит я не совсем заблуждаюсь и в этом есть чтото рациональное http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png

DD
08.09.2008, 11:57
ИМХО математика не так сложна как кажется с первого взгляда , описать движение лопасти по симетричной кривой не является такой уж нерешаемой задачей ... а скорости серв должно быть вполне достаточно . расчёт я приводил в первом посте...

согласен, если речь идет только о циклическом шаге.

но, наверное, в таком приводе+контроллере есть смысл объединить циклик/микшер общего шага и в-флайбар (стабилизацию). тогда боюсь и возникнут проблемы с математикой и скоростями.

Bighawk
08.09.2008, 12:11
согласен, если речь идет только о циклическом шаге.

но, наверное, в таком приводе+контроллере есть смысл объединить циклик/микшер общего шага и в-флайбар (стабилизацию). тогда боюсь и возникнут проблемы с математикой и скоростями.





ну так циклик/микшер общего шага там изначально и присутствует http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/angry.png общий шаг изменяется перемещением по оси Y (согласно графика) . циклик коррекцией размаха синусоиды . в-флайбар (стабилизация) по моему мнению нужна именно для компенсации возникающих накапливающихся погрешностей . что можна решить говернёром с обратной связью по ротору и гириками

Bighawk
08.09.2008, 12:25
ну и насчёт математики ещё - всё что нам нужно на первом этапе . это вносить корекцию по амплитуде и фазам синусоида в двух координатах , что в принципе не так сложно описать

Bighawk
08.09.2008, 13:02
- прямой привод гр и хр. - немало эксперементальных моделей, пока очень тяжелых и "тупых"





кстати тоже идея неплохая http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png !

попробую реализовать на маленькой модели http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/angry.png есть кой какие идейки http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png

YuriyDnepr
08.09.2008, 13:48
Не пойму, в чём принципиальная разница - управлять шагом лопастей через шайбу перекоса или через два отдельных слайдера? В обоих случаях имеем механическую систему, в которой недостаточно сильные машинки не смогут корректно отрабатывать циклический шаг. Достаточно мощная цифровая машинка в первом случае проблему решит. В предлагаемом варианте наоборот - любые задержки, неравномерные нагрузки, износ и т.д. вызовут разбалансировку системы. Подумайте, в каком режиме придётся работать машинкам. В 450 размере не найдётся машинки, сочетающей в себе необходимую скорость отработки и достаточное усилие - а для того, чтобы двигать даже одной лопастью ОР потребуется усилие побольше, чем для лопастей ХР.

Bighawk
08.09.2008, 13:52
Не пойму, в чём принципиальная разница - управлять шагом лопастей через шайбу перекоса или через два отдельных слайдера? В обоих случаях имеем механическую систему, в которой недостаточно сильные машинки не смогут корректно отрабатывать циклический шаг. Достаточно мощная цифровая машинка в первом случае проблему решит. В предлагаемом варианте наоборот - любые задержки, неравномерные нагрузки, износ и т.д. вызовут разбалансировку системы. Подумайте, в каком режиме придётся работать машинкам. В 450 размере не найдётся машинки, сочетающей в себе необходимую скорость отработки и достаточное усилие - а для того, чтобы двигать даже одной лопастью ОР потребуется усилие побольше, чем для лопастей ХР.





450 взят как пример просто ...

выгоды индивидульного шага лопасти не только в стабильности , но и абсолютно новых возможначтях управления , недоступных на класической схеме....



никто не говорит о применении штатных машинок , да . это невозможно. никто не говорит о бюджетности решения-зачем? придёт время и это вполне возможно станет бюджетно...

вопрос только в нужности ,эффективности и преимущиствах этой схемы и лежит пока в теоретической плоскости , плавно переходя в поиск возможностей реализации на практике...

YuriyDnepr
08.09.2008, 14:49
450 взят как пример просто ...

выгоды индивидульного шага лопасти не только в стабильности , но и абсолютно новых возможначтях управления , недоступных на класической схеме....



никто не говорит о применении штатных машинок , да . это невозможно. никто не говорит о бюджетности решения-зачем? придёт время и это вполне возможно станет бюджетно...

вопрос только в нужности ,эффективности и преимущиствах этой схемы и лежит пока в теоретической плоскости , плавно переходя в поиск возможностей реализации на практике...

450 - это не только пример. Это самый массовый вертолёт. Есть смысл оринтироваться именно на него в своих изысканиях.

Приведите примеры абсолютно новых и недоступных возможностей управления.

Если не делать новую систему, отталкиваясь от существующей элементной базы - время не придёт никогда.

Даже в теоретической плоскости преимуществ предложенной схемы не наблюдается. Эффективность её явно ниже классической схемы. В итоге ответ на вопрос о её нужности очевиден.

DD
08.09.2008, 15:08
...Даже в теоретической плоскости преимуществ предложенной схемы не наблюдается. Эффективность её явно ниже классической схемы. В итоге ответ на вопрос о её нужности очевиден.

супппер! вот как все просто оказывается! и зачем только немалое количество разработчиков в мире занимается фигней? и в-флайбар зачем придумали - только лишний гимор с настройками?!

пс. кстати, если есть самый массовый тр450 - ну нафига другие?

YuriyDnepr
08.09.2008, 15:30
супппер! вот как все просто оказывается! и зачем только немалое количество разработчиков в мире занимается фигней? и в-флайбар зачем придумали - только лишний гимор с настройками?!

Как зачем? Исключительно с целью заработать денег. Приспосабливают свои системы к существующим популярным вертолётам, строят их на существующей элементной базе - гирах, машинках и т.д.

DD
08.09.2008, 15:48
Как зачем? Исключительно с целью заработать денег. Приспосабливают свои системы к существующим популярным вертолётам, строят их на существующей элементной базе - гирах, машинках и т.д.

интересная позиция. то есть с в-баром снижение (до 15%) потребляемой мощности и управление/настройка с пульта чуствительности верта (от от супер-стабильного до "кувыркалки") - никому не надо, просто производителю денег захотелось. и прогнозироуемое новое снижение мощности, значительное улучшение управляемости/адекватности модели и расширение настроек - то что даст прямое управление цикликом/пичем - тоже выкачка денег...

а может всетаки это называется "прогресс", а? http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wacko.png

Serge1972
08.09.2008, 17:34
настройка с пульта чуствительности верта



Сорри, но насколько я пока разобрался с в-баром, с пульта управлять ничем нельзя. Возможно только переключать банки параметров полета. Все остальные регулировки производятся с компьютера, даже триммирование http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wacko.png .

DD
08.09.2008, 17:51
Сорри, но насколько я пока разобрался с в-баром, с пульта управлять ничем нельзя. Возможно только переключать банки параметров полета. Все остальные регулировки производятся с компьютера, даже триммирование http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wacko.png .

в в-баре переключение банков, в цсм и каптрон переключение или плавное регулирование параметра. просто микадо в-бар в превую очередь позиционировался для 3-д полетов, а цсм скорее как универсальная стабилизирующая и 3-д система. каптрон тот вообще в первую очередь система стабилизации, а потом уже в-бар для акробатики и 3-д.

YuriyDnepr
08.09.2008, 19:03
интересная позиция. то есть с в-баром снижение (до 15%) потребляемой мощности и управление/настройка с пульта чуствительности верта (от от супер-стабильного до "кувыркалки") - никому не надо, просто производителю денег захотелось. и прогнозироуемое новое снижение мощности, значительное улучшение управляемости/адекватности модели и расширение настроек - то что даст прямое управление цикликом/пичем - тоже выкачка денег...

а может всетаки это называется "прогресс", а? http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wacko.png

В в-баре нет ничего принципиально нового - просто очередной уровень эволюции гироскопов, только и всего.

Спрогнозируйте, пожалуйста, как рулевые машинки, которые в приведённом выше примере не в состоянии удержать заданное положение при приложении к ним знакопеременных нагрузок от шайбы перекоса, смогут непрерывно позиционироваться со скоростью, скажем, 30 циклов в секунду, и точностью, скажем, 0,06 градуса, выдерживая в течение цикла заданное положение качалки для каждого промежуточного положения ротора, при этом преодолевая сопротивление трения слайдеров, через которые предлагается управлять шагом, инерцию лопасти (вращения лопасти вокруг оси ступицы ротора) и аэродинамические нагрузки на лопасть.

Уточните, пожалуйста, о снижении какой именно потребляемой мощности идёт речь? Совершенно очевидно, что потребление электрической мощности такой машинкой будет на порядок выше, чем в существующей механической системе.

DD
08.09.2008, 19:12
В в-баре нет ничего принципиально нового - просто очередной уровень эволюции гироскопов, только и всего.

Спрогнозируйте, пожалуйста, как рулевые машинки, которые в приведённом выше примере не в состоянии удержать заданное положение при приложении к ним знакопеременных нагрузок от шайбы перекоса, смогут непрерывно позиционироваться со скоростью, скажем, 30 циклов в секунду, и точностью, скажем, 0,06 градуса, выдерживая в течение цикла заданное положение качалки для каждого промежуточного положения ротора, при этом преодолевая сопротивление трения слайдеров, через которые предлагается управлять шагом, инерцию лопасти (вращения лопасти вокруг оси ступицы ротора) и аэродинамические нагрузки на лопасть.

Уточните, пожалуйста, о снижении какой именно потребляемой мощности идёт речь? Совершенно очевидно, что потребление электрической мощности такой машинкой будет на порядок выше, чем в существующей механической системе.



спрогонзировать/предсказать это не ко мне. если что-то расчитать включая интегральное исчисление и дифуры - это пожалуйста http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png но тогда данных маловато, да и цели у меня такой нет - это цель автора темы.

относительно движений серв под нагрузкой - здесь я не думаю что в этом вся проблема неустойчивости, это скорее проблема плохих серв. сама же идея директ-контроля , думаю, не в этом. впрочем саше (бигхавку) и карты в руки - пусть эксперементирует.

а кто-то пусть предсказывает - его право http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png

пс. микадо, цсм и др. опущены ниже плинтуса "В в-баре нет ничего принципиально нового - просто очередной уровень эволюции гироскопов, только и всего". давайте скажем еще Колину Миллу что его разработка хед-лока тоже фигня, просто эволюция http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wacko.png .

YuriyDnepr
08.09.2008, 19:23
пс. микадо, цсм и др. опущены ниже плинтуса "В в-баре нет ничего принципиально нового - просто очередной уровень эволюции гироскопов, только и всего". давайте скажем еще Колину Миллу что его разработка хед-лока тоже фигня, просто эволюция http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wacko.png .

Ну, давайте скажем - "революция в мире гироскопов" - так звучит приятнее, особенно для уха маркетолога (цсм и пр.) http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png

Dev
10.09.2008, 04:02
Года 3-4 назад на РЦДезайне эта идея горечо обсуждалась... можно попробовать найти...



динамическое управление шагом каждой лопасти от серво это интересно... можете на автожире попробовать...там скорость вращения ротора гораздо скромнее...

Dev
10.09.2008, 08:18
...Математика тут простая , пусть частота вращения ротора у нас 2150 об\мин , грубо говоря 36 об\сек , то есть один оборот происходит за 0.03 сек ,имея сервопривод со скоростью 0.07сек\90градусов , чем уже никого не удивиш ,мы получаем вполне приемлимые характеристики.

Я не опечатался , нам действительно хватит скорости с головой , учитывая что перемещатся нам нужно не на 90 градусов , а максимум на 30(+-15 градусов) , то есть этот диапазон мы отработаем за 0.023 сек , хотя и этот диапазон в 30 градусов чисто теоретический . так как

инвертировать шаг за один оборот ротора это бред и просто приведёт к разрушению ротора , так что тут мы вполне успеваем.

...



какая нагрузка ожидается, скажем для Вашего трекса 450 при исполнении 3D на серво одной лопасти???

предлагаю изнасиловать одну (Вашу) http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.png серво под средне-статистической гирькой от эквивалентного сигнала на 2150 об\мин ... и давайте посмотрим как быстро она отбросит... http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/cool.png а может и не быстро...

7мен 7меныч
10.09.2008, 12:51
Если вернутся к началу, одной из целей было снизить неустойчивость вертолета классической схемы, не помню где, читал «неустойчивость» вызвана черезмерной реакцией автомата перекоса на управляющее воздействие или остротой реакции, понижают чувствительность флайбаром, можно понизить чувствительность экспонентой, наверное очень сильно, до полной тупости (я не пробовал) дешевые верты отличаются никакой моневренностью, что хорошо только для новичка! Так что в чем смысл давить управляемость механически и безвозвратно, если ее можно регулировать экспонентой?







Я не совсем понял что откланяется на 30 градусов, можно посмотреть на кадры съемки?







А по поводу принципиальных отличий «нового» варианта я согласен с "YuriyDnepr"



И не вижу каких-то плюсов для работы приводов. Напимер одна лопасть может управлятся с нижней тарелки, а вторая с дополнительной верхней, плюс нужен стабилизатор как-то их связывающий, для плавности управления.

7мен 7меныч
10.09.2008, 13:23
Для эксперимента закрепил своего 450 ,чтобы рукой пощупать дрож, но в закрепленном состоянии его так колбасит! А колбасит из-за того, что крепить надо правильно, либо за центр тяжести (наверное) либо снимать процесс в полете, я думаю будет большая разница.

7мен 7меныч
10.09.2008, 14:10
Я много раз проверял вертолеты в закрепленном состоянии, раньше привязывал, теперь с помощью 2х метрового наличника, прижимающего за шасси и двух грузов на его концах, но ни разу не было такой вибрации как сейчас, а разница в жесткости крепления.



чтобы пощупать сервы, вертолет пришлось поставить на табуретку и грузы стали рядом, лишив крепеж «подпружиненности» описанные авторм дерганья серв видно и глазом!



Вернул верт на пол, с грузами на концах наличника – сервы стоят и на глаз и на ощупь.







Так что успехов в экспериментах.

YuriyDnepr
10.09.2008, 15:31
можно посмотреть на кадры съемки?

И очень хотелось бы уточнить модель мегакамеры, которой они снимались. Для чистоты, так сказать, эксперимента http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.png

DD
10.09.2008, 16:13
...Для эксперимента закрепил своего 450 ,чтобы рукой пощупать дрож, но в закрепленном состоянии его так колбасит...

эксперименты на закрепленном вертолете в корне не верны. как "немного специалист" в вибромашинах объясняю почему:

любая система имеет собственную и приведенную частоту автоколебаний/резонанса, а также множественные резонансные частоты отдельных деталей и узлов. частота колебаний прямо пропорциональна жесткости подвески и обратно - массе детали/системы. в воздухе мы имеем очень "мягкую", хорошо демпфирующую (быстро затухающую) подвеску - сам воздух, автоколебания поэтому имеют низкую частоту и не резонируют с системой. а вот закрепляя модель за шасси и др. мы резко увеличиваем к-жесткости подвески и сотоответственно частоту автоколебаний, которая сама или гармониками становится близка к резонансным частотам системы/деталей. поэтому жестко закрепленный вертолет "колбасит не по детски". а если крепление сделано недалеко от поверхности, то нелинейный фактор воздушной подушки тоже "дает джазу".

поэтому, ИМХО, эксперимент александра (...серво откланяются на 30град...) ничего полезного не дает. но вот сама идея прямого привода лопастей мне лично нравится, если рассматривать ее как упрощение механики и улучшение управляемости.

YuriyDnepr
10.09.2008, 17:14
сама идея прямого привода лопастей мне лично нравится, если рассматривать ее как упрощение механики и улучшение управляемости.

Упрощение механики - мнимое. Устранив механизм перекоса придётся существенно усложнять механику сервомеханизмов, чтобы добиться от них приемлемых характеристик (если эти характеристики вообще, в принципе, достижимы, поскольку даже сама возможность этого не есть очевидна).



Улучшение управляемости тоже никак не могу увидеть. В классической системе задаётся положение противостоящих максимального и минимального шага лопасти с изменением шага между ними по синусоиде. Что принципиально может измениться при прямом управлении шагом каждой из лопастей? Можно либо угол между максимумом и минимумом шага сделать отличным от 180 градусов, либо изменение шага сделать не по синусоиде, а по какой-нибудь другой кривой. В первом случае уменьшается плечо приложения силы и снижается маневренность, во втором части мощности двигателя расходуется на гармоники. Как это может улучшить управляемость?

DD
10.09.2008, 17:32
нууу, пока нет решения по механике - поэтому и обсуждать нечего. то что предлагется (слайдеры и др) далеко от идеала "упрощения".

по управляемости - вы сами ответили "либо изменение шага сделать не по синусоиде, а по какой-нибудь другой кривой." - то есть речь именно о гибко и просто программируемом алгоритме. зачем? думаю что можно изменяя фазинг (смещение между управляющим действием и реакцией на него, в среднем это 90град, но только в среднем!) в зависимости от фактических оборотов и фактического пича можно получить практически идеальную характеристику управления.

пс. относительно всяких там смещений/опрежений/запаздований и прочих фазингов советую почитать товарища CSM (который Колин Милл), там немного многословно но подробно описано что происходит "на голове". оказывается то, "голова" расчитывается под один частный (усредненный) случай http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.png поэтому сааавсем не проста математика в-бара, и совсем не просто будет и создание мат.модели циклика/пича.

ппс когда то уже были "механические" попытки сделать процесс линейным - повернутая на 45град шайба перекоса у Шлюттера на футурах и миллениумах. некоторых доводила до ступора - оч. сложно было понять как работает, настраивается, где крен а где тангаж http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png

Dev
10.09.2008, 19:16
денек помыслил http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png все упирается в механику... пока из всего что я видел Virtual Flybar имеет самую простую механику и хорошие летные х-ки (сам не пробовал)

механика для раздельного динамического управления шагом лопастей мне кажется более серьезным девайсом с большим кол-вом механических элементов... здесь в учет и редукторы серв... и более тяжелая голова...ее центровка... и возможная передача эл.питания на вращающуюся голову, а токи там видимо будут... все это большой вопрос и на первый взгляд нагромождение http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.png какие мысли по конструкции???

DD
10.09.2008, 19:26
какие мысли по конструкции???

у меня мыслей никаких - чего-то простого не придумывается http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.png

oskar
10.09.2008, 21:45
Люди, пожалуйста, хоть ссылочку или картинку, а то читаю как высшую материю. А теме интересная. Извините новичка!

DD
10.09.2008, 21:54
Люди, пожалуйста, хоть ссылочку или картинку, а то читаю как высшую материю. А теме интересная. Извините новичка!

здесь немного теории в переводе: http://forum.rcdesign.ru/index.php?showtopic=70404 а здесь полная англ версия http://www.coloradorotorheads.com/beginner.php

Dev
11.09.2008, 05:35
у меня мыслей никаких - чего-то простого не придумывается http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/blink.png



я так понимаю по любому на такой аппарат нужна телеметрия на ротор, лопасти... наверно и на обычном аппарате помогло бы настройку делать...

- энкодеры на лопасти, для замера угла

- датчик оборотов ротора

- акселерометр(ы) на голову, ловить разбалансировку головы



второе это подвод питания на голову??? ставить щетки???? http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.png делать вращающийся трансформатор??? http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/blink.png мне кажется это тонкое место...

Dev
11.09.2008, 05:54
...второе это подвод питания на голову??? ставить щетки???? http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/blink.png делать вращающийся трансформатор??? http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/blink.png мне кажется это тонкое место...



а может отказаться от классического вертолета!!!??? пусть будет некий 3D беспредельщик http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.png



помните вертолеты, где ротор вращается за счет реактивных движков на роторе... в этой схеме даже вращающийся момент ротора практически отсутствует...тайл ротор не нужен... есть китайская игрушка...см.вложение... такую схему можно было бы довести до ума...

1. не высокие обороты

2. вся электроника вращается вместе с ротором, не требуется модуль передачи питания на голову

3. у кого крыша двигается могут реальные турбинки поставить http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.png

4. еще что то... http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png



по электронике реально...



электронный модуль, кт. будет следить за направлением и положением, плюс несколько светодиодов по периметру на развертку стоячего изображения объекта.

лопасти можно попробовать откланять не у основания ротора, а за счет не больших элеронов на концах лопасти...



п.с. вот утренний бред... но почему то он меня вдохновляет http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.png

DD
11.09.2008, 08:12
...а может отказаться от классического вертолета!!!??? пусть будет некий 3D беспредельщик http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.png ..

если отказаться, то придеться "начинать жизнь сначала" - от разработки конструкции, производства до учебы летать. ...

нееее, отказываться не хочется http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/blink.png

7мен 7меныч
11.09.2008, 13:49
Механика с тарелкой перекоса технически красивое решение, с более менее понятной работой и возможностью механической настройки, при этом правильность работы проверяется визуально на земле, и предсказуемо поведение при отказе частей,

при непосредственном приводе лопастей, механических настроек нет, а правильность работы можно оценить только в воздухе, все что было понятно и видно - отдается процессору! И как все это настраивать?

Dev
11.09.2008, 15:47
... И как все это настраивать?



я так полагаю будет одна ручка http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.png http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.png http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.png Процессор-Пилот... просто смещать уровень сложности от одного к другому ... но ...блин.... ничего проще виртул флайбар в голову не лезит... наверно нобеля можно будет давать за новую конструкцию http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/laugh.png

Bighawk
11.09.2008, 16:24
механическая конструкция проста до безобразия , в ближайшее время выложу схематику , а возможно и фото решения в металле http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/laugh.png я достаточно долго продумывал конструкцию.. счас основная задача , это продумать вариант сервопривода , так как существующие действительно не прокатят по ресурсу... кой какие идеи есть уже http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png

Dev
11.09.2008, 17:05
механическая конструкция проста до безобразия , в ближайшее время выложу схематику , а возможно и фото решения в металле http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/laugh.png я достаточно долго продумывал конструкцию.. счас основная задача , это продумать вариант сервопривода , так как существующие действительно не прокатят по ресурсу... кой какие идеи есть уже http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.png



огласите пожалуста параметры нужного сервопривода... http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.png про скорость уже писали...помню...

7мен 7меныч
04.11.2008, 00:42
Наверное первым шагом к системе с прямым управлением лопостями О.Р. можно считать системы управления «без флайбара», появляется все больше информации по ним и похоже их применение позволяет увеличить «энэрговооруженность» т.к. флайбар съедает часть мощности, препятствуя излишним управляющим усилиям. Если я правильно понимаю, флайбар заменяет пилота находящегося в кабине реального вертолета и «напрямую» контролирующего реакцию вертолета на рычаги управления, что на модели возможно только визуально и после «обработки» визуальной информации мозгом, на что тебуется некоторое время и чем больше запаздывание тем больше польза от флайбара.



Интересно что на земле тарелка в системе без флайбара наклоняется в сторону обратную привычному направлению, но из-за иной связи между тарелкой и держателями лопастей, лопасти вероятно должны вести себя как в системе с флайбаром или нет? Так же интересно на какой системе с ССРМ или без, проще применить управление О.Р. без флайбара.

Dev
04.11.2008, 05:36
механическая конструкция проста до безобразия , в ближайшее время выложу схематику ...



как там???

sergei
04.11.2008, 09:10
,,Интересно что на земле тарелка в системе без флайбара наклоняется в сторону обратную привычному направлению, но из-за иной связи между тарелкой и держателями лопастей, лопасти вероятно должны вести себя как в системе с флайбаром или нет? Так же интересно на какой системе с ССРМ или без, проще применить управление О.Р. без флайбара.,,



как в другую, в ту же самую -просто вы наверно имели в виду ,что при наклонах вертолета тарелка отрабатывает в другую сторону ,так это следствие действия гироскопов

7мен 7меныч
04.11.2008, 18:29
,,Интересно что на земле тарелка в системе без флайбара наклоняется в сторону обратную привычному направлению, но из-за иной связи между тарелкой и держателями лопастей, лопасти вероятно должны вести себя как в системе с флайбаром или нет? Так же интересно на какой системе с ССРМ или без, проще применить управление О.Р. без флайбара.,,



как в другую, в ту же самую -просто вы наверно имели в виду ,что при наклонах вертолета тарелка отрабатывает в другую сторону ,так это следствие действия гироскопов





может я что перепутал, но владельцы пишут что тарелка ведет себя нестандартно на земле при настройке и наклоняется в сторону обратную привычной.

DD
04.11.2008, 22:25
Если я правильно понимаю, флайбар заменяет пилота находящегося в кабине реального вертолета и «напрямую» контролирующего реакцию вертолета на рычаги управления, что на модели возможно только визуально и после «обработки» визуальной информации мозгом, на что тебуется некоторое время и чем больше запаздывание тем больше польза от флайбара.



Интересно что на земле тарелка в системе без флайбара наклоняется в сторону обратную привычному направлению, но из-за иной связи между тарелкой и держателями лопастей, лопасти вероятно должны вести себя как в системе с флайбаром или нет? Так же интересно на какой системе с ССРМ или без, проще применить управление О.Р. без флайбара.

- нет. пилот сам не сможет постоянно адекватно справляться с оприкидывающим моментом, поэтому сервоось/флайбар - автоматическая система динамической стабилизации присутствует и на больших 2-х лопастных вертолетах (чинук, ренджер). на многолопастных отн. низкооборотистых роторах работает система стбабилизации за счет маха лопасти - изменения ее шага.

- нет. тарелка оаботает абсолютно в ту же сторону что и с флайбаром. по конструктивным причинам возможен вариант "в обратную", если перевернуть держатель лопасти чтобы тяга шага была с другой ее стороны.

- существующие системы электронной сервооси работают как с внешним (передатчик) так и внутренним ССРМ микшером. производитель настоятельно рекомендует использовать именно внутренний микшер, а передатчик включать в режим Хели-1 (отдельное серво общего шага на 6-канале).

7мен 7меныч
05.11.2008, 17:55
- нет. пилот сам не сможет постоянно адекватно справляться с оприкидывающим моментом, поэтому сервоось/флайбар - автоматическая система динамической стабилизации присутствует и на больших 2-х лопастных вертолетах (чинук, ренджер). на многолопастных отн. низкооборотистых роторах работает система стбабилизации за счет маха лопасти - изменения ее шага.

- нет. тарелка оаботает абсолютно в ту же сторону что и с флайбаром. по конструктивным причинам возможен вариант "в обратную", если перевернуть держатель лопасти чтобы тяга шага была с другой ее стороны.

- существующие системы электронной сервооси работают как с внешним (передатчик) так и внутренним ССРМ микшером. производитель настоятельно рекомендует использовать именно внутренний микшер, а передатчик включать в режим Хели-1 (отдельное серво общего шага на 6-канале).





спасибо за ответ, вот только про то как: "на многолопастных отн. низкооборотистых роторах работает система стбабилизации за счет маха лопасти - изменения ее шага." не совсем понятно.

DD
05.11.2008, 18:26
"на многолопастных отн. низкооборотистых роторах работает система стбабилизации за счет маха лопасти - изменения ее шага." не совсем понятно.

посмотрите тех литературу - там есть схемы. если на словах: возле комеля находится ось подвески лопасти (вертикальное "маховое" движение), шарнир шага - дальше от комеля перед передней кромкой лопасти. во время горизонтального полета на набегающей лопасти создается бОльшая подъемная сила (что и вызывает опрокидывющий момент вертолета), которая несколько поднимает лопасть вверх. тк шарнир и тяга шага остаются на месте, лопасть поднимаясь поворачивается вокруг своей оси уменьшая свой шаг и соответственно снижая подъемную силу и опрокидывающий момент. замечу, что углы "маха" лопастей, точки крепления шарнира шага, свойства демпферов осей - непростая инженерная задача.

7мен 7меныч
05.11.2008, 20:22
я как-то забыл что у реальных вертолетов лопасти закреплены иначе, думал о модели.

некоторые летают без флайбара и без дополнительной электроники, интересно можно ли сравнить это с полетом без гироскопа на хвосте (я как то пробовал когда разбирался с гиро, достаточно "неприятно" с точки зрения стабильности.) и есть ли простой способ "отключить" флайбар чтобы попробовать?

Ubuntu_Linux
21.12.2010, 13:24
А можна глянути на відео швидкісної зйомки? Дуже хочеться це побачити...

Alext
22.12.2010, 00:21
Напостили уже 50 сообщений, а стоит еще раз прикинуть необходимое быстродействие серв для прямого привода : Обороты 2300/мин , циклик проходит все свои значения за 1/2 оборота ( допустим мы дали хороший крен влево, циклик меняется от -8 до +8) - т.е. за 0,013 с . Очень желательно чтобы серва отрабатывала углы на порядок быстрее, т.е. водила лопасть плавно , а не рывком и без ощутимой задержки ( это чтобы не нарушался фазинг). Тогда требование к серве получится 0,0013с на 16 градусов, или по привычному - 0,0052с /60 градусов. Я уже не говорю о точности позиционирования сервы в 0,1-0,2 град. Когда такие сервы будут, то и тема станет актуальной, а пока - фантазии.

Может быть я был несколько категоричен, но все же ВИДЕО и параметры камеры - В СТУДИЮ!!!

DenCrugger
22.12.2010, 16:30
Я думаю, предложеное автором темы решение о прямом приводе шага лопастей в том виде, в каком оно представляется читателям этой темы - не имеет решения! http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/diablo.gif



Другое дело, если сервопривод будет непосредственно вмонтирован в держатель лопасти! http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.gif

Тогда:

1. Количество сервоприводов = количеству лопастей.

2. Полное отсутствие тяг, рычагов микширования, шарниров.

3. Такой привод будет долговечный, а не сдохнет в первом же полёте.

4. Необходимое быстродействие будет достижимо уже сейчас.

5. Система управления потребуется аналогичная "флайбарлесу", со всеми вытекающими фичами.



Передача питания к голове - не есть проблема(Ездеють же както метро, тролейбусы, трамваи). В конце концов никто не запрещает установить АК прямо в голову.

Alext
22.12.2010, 23:42
Я думаю, предложеное автором темы решение о прямом приводе шага лопастей в том виде, в каком оно представляется читателям этой темы - не имеет решения! http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/diablo.gif



Другое дело, если сервопривод будет непосредственно вмонтирован в держатель лопасти! http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.gif

Тогда:

1. Количество сервоприводов = количеству лопастей.

2. Полное отсутствие тяг, рычагов микширования, шарниров.

3. Такой привод будет долговечный, а не сдохнет в первом же полёте.

4. Необходимое быстродействие будет достижимо уже сейчас.

5. Система управления потребуется аналогичная "флайбарлесу", со всеми вытекающими фичами.



Передача питания к голове - не есть проблема(Ездеють же както метро, тролейбусы, трамваи). В конце концов никто не запрещает установить АК прямо в голову.

Согласен, прямой привод в таком виде пока технически не осуществим. И совсем не важно , будет ли он вмонтирован в цапфы лопастей или на раме верта. Дело в очень высоких требованиях с быстродействию привода и к точности отработки угла, причем требуется быстрая и точная отработка малого угла - единицы градусов. И чем это привод с тарелкой перекоса стал плох? В варианте ФБЛ он упрощен максимально, и главное по всем лопастям (по двум, а если нужно и по трем) автоматически управление сбалансировано, циклик отрабатывает по всем лопастям автоматом. А как Вы будете непосредственно управлять лопастью если обороты ротора не всегда постоянны? Перерасчитывать фазинг на ходу никакого проца не хватит ( я имею в виду того который сможет легко носить вертолет)

Для лучшего понимания поясню, что в системе с тарелкой углы циклика ( см. мой пост) проходят все свои значения за пол оборота автоматически за счет наклона тарелки, строго фазировано, строго симметрично ( с точностью до люфта)и независимо от оборотов. Синусоида , которую выписывает кромка лопасти ( как пояснял топик-стартер) именно от тарелки иобразуется , а сервы лишь изменяют амплитуду её, т.е. задают новые значения максимальных отклонеий по циклику. И при этом с ФБЛ головой мы ставим быстрые и сильные сервы.

А теперь представьте, что кромка каждой лопасти эту самую синусоиду должна выписать управляемая непосредственно сервой - потребуется на порядок более высокое быстродействие, как минимум при таком же усилии, и на много большая точность позиционирования. А что мы выиграем? Уберется один подшипник вместе с тарелкой, изменятся плечи рычага приложения сил, уберется один линк.

И сверху ляжет довольно серьезная математика и мощный проц. И самое главное: работоспособность без взлета не проверить, сбой в проце, накопленная ошибка в расчетах "на лету" неминуемо приведут к падению ( даже авторотации не получится).

DenCrugger
23.12.2010, 21:05
... А что мы выиграем? Уберется один подшипник вместе с тарелкой, изменятся плечи рычага приложения сил, уберется один линк.

И сверху ляжет довольно серьезная математика и мощный проц. И самое главное: работоспособность без взлета не проверить, сбой в проце, накопленная ошибка в расчетах "на лету" неминуемо приведут к падению ( даже авторотации не получится).



В моем варианте уберётся именно вся управляющая механика, ПОЛНОСТЬЮ!!!(читайте внимательно мой предыдущий пост)

И именно ради этого стоит огород городить.

Не будет никаких потерь энергии на трении линков.

Не будет никаких универсальных сервоприводов с их редукторами и опять же потерями(до 50% из-за редуктора!). Только при классической(ущербной) схеме вертолёта останится одна серва на ХР.

В держателе лопастей используется один но мощный шаговый двигатель без каких-либо редукторов!

И такие двигатели уже давно существуют. Например, применяются в Жестких дисках.

Даже если синусоиду циклического шага расчитывать по большому числу точек в каждый малый момент времени, и в этом случае точности позиционирования таких двигателей предостаточно.



Например, если мы хотим построить вертолёт классической схемы 250 класса, с предложенной мной головой, то:

примем MAX частоту вращения ОР = 5000 Об/мин = 84 Об/с.

Чмошненький процессор от современной КПК имеет тактовую частоту процессора 500 Мг, т.е. он выполняет 500000000/с иттераций!

и при этом проработает от АК, например от mSR, около недели!

Пусть, для расчета одной точки синусоиды цыклика потребуется 100 иттераций. А точек для одного оборота ротора нужно расчитать 500.

Тогда для одного оборота ротора потребуется 500*100=50000 иттераций.

Процессор успеет расчитать точки для 500000000/50000 = 10000 Об/с !!! Я думаю, все поняли, что для расчёта управления цикликом мощный и прожорливый процессор не нужен.



В реальности же нет необходимости расчитывать каждую точку.

Ведь лопасть будет наклоняться в каждый момент времени не в случайную позицию (как например ходит головка в HDD), а в ближайшую от предыдущей. Пусть даже мы захотим, имея такой инструмент изменения шага лопасти, наклонять её не по синусоиде, а по другой какой-то кривой (правда не знаю зачем http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/rolleyes.gif ).

Поэтому необходимо и достаточно создать простенькую процедурку для процессора,

на вход которой подаётся:

1. ОБЩИЙ ШАГ

2. Тангаж

3. Крен

4. Обороты



а на выходе

1. Направление вращения ШМ (Достаточно одного бита)

2. Частота вращения ШМ.



Более того, не нужно будет выполнять эту процедуру 500 раз за оборот ОР! В худшем случае достаточно 4 раза за 1 оборот!



Кстати, сбой процессора, событие на несколько порядков менее вероятное, чем например, выпадание линка (а их у вертолёта дофига), или отказ двигателя обычного сервопривода, а их тоже целых три на голову. http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.gif

Rakshas
29.12.2010, 21:30
Я совсем новичок в вертолетах, но, мне кажется, это обсуждение нужно слегка сузить.

Поднято 2 вопроса.

1. Увеличение стабильности вертолета за счет перехода от механического управления углом атаки лопасти к электронному.

Это без сомнения прогрессивно, но, на данный момент, скорее всего, только, усложнит конструкцию и существенно понизит ее надежность. Мне кажется, такая конструкция имеет смысл только при установке серв непосредственно на голову.

2. Новые возможности в управлении. А вот тут я не понимаю, о чем идет речь, что может дать отклонение кривых от синусоиды. Мы получим циклические колебания по направлению вектора тяги основного ротора с частотой колебаний равной оборотам этого ротора или что нибудь еще хуже :-)

Alext
30.12.2010, 00:37
Я совсем новичок в вертолетах, но, мне кажется, это обсуждение нужно слегка сузить.

Поднято 2 вопроса.

1. Увеличение стабильности вертолета за счет перехода от механического управления углом атаки лопасти к электронному.

Это без сомнения прогрессивно, но, на данный момент, скорее всего, только, усложнит конструкцию и существенно понизит ее надежность. Мне кажется, такая конструкция имеет смысл только при установке серв непосредственно на голову.

2. Новые возможности в управлении. А вот тут я не понимаю, о чем идет речь, что может дать отклонение кривых от синусоиды. Мы получим циклические колебания по направлению вектора тяги основного ротора с частотой колебаний равной оборотам этого ротора или что нибудь еще хуже :-)

Именно эти вопросы мы и пытаемся обсудить.

1Увеличение стабильности вертолета за счет перехода от механического управления углом атаки лопасти к электронному. - Справедливость этого высказывания в высшей степени сомнительна. Не приведено ни одного доказательства, а только общие слова о ненадежных линках , редукторах и о потерях энергии. Повторяю- тарелка перекоса (особенно вариант ФБЛ) это простой и очень надежный способ управления шагом , цикликом и общим в одном устройстве. Просто и оригинально сделана развязка управления на вращающиеся части. А предлагается пока гипотетическая возможность прицепить шаговый двигатель на цапфы и подавать питание через вращающееся соединение. Это что улучшит надежность? Упростит конструкцию? ФАНТАЗИЯ!

2. А какие это новые возможности управления? Конкретного ничего в постах не нашел. Да так ли они нужны на тех моделях , которыми мы управляем?