PDA

Просмотр полной версии : Постройка Вертикальная стабилизация полёта ракеты на базе Ардуино



Alexandr Tr.
30.05.2016, 09:47
В этой теме хочу попробовать сделать сначала макет, потом дейсвующую модель.
В программировании я полный 0, так что будем совмещать приятное с полезным, и заодно учиться:)
Что имеется в наличии:
1. Arduino Uno (для отработки)
2. Arduino Nano ( в ракету)
3. 9-ти осевой модуль композиции датчиков GY-80 ((L3G4200D (гироскоп), ADXL345 (акселерометр), HMC5883L (магнитометр) и BMP085 (барометрический датчик))
4. Сервопривод SG90 ( 4 шт.)
5.GPS модуль GY-NEO6MV2

Задача номер 1 - обеспечить вертикальный полет ракеты, без вращения вокруг продольной оси.
Задача номер 2 - посмотрим:)

Присоединяйтесь

Serge77
30.05.2016, 10:54
Хочу сразу отметить, что во всём мире разработка управляемых любительских ракет запрещена. У нас хоть и нет никаких правил, но всё равно для нашей же безопасности мы должны соблюдать эти правила.
Поэтому заранее прошу всех не отклоняться от темы вертикальной стабилизации.

olegtur77
30.05.2016, 13:02
А почему не взять за основу мультивий? там уже практически все реализовано.
Есл ипросто стабилизации по двум осям, я делал вот такой простенький подвес для камеры http://nevit.blogspot.com.tr/2014/07/arduino-mpu-6050-pitch-roll-with-2.html на сервах.
Все остальное реализовывается через мультивий, тем более что ваша иму там поддерживается.

Serge77
30.05.2016, 13:17
А что такое мультивий?)

Alexandr Tr.
30.05.2016, 13:20
А почему не взять за основу мультивий? там уже практически все реализовано.


да может и можно, я написал сразу что в программировании ноль, возможно уже и есть готовые решения.
этой приблудой хочу и ракету сделать интересную, и программированию на практике научиться:)

olegtur77
30.05.2016, 14:49
А что такое мультивий?)

Это открытый проект универсальной платформы стабилизации для самолетов/вертолетов/коптеров/подвеса камеры на базе ардуины и различного набора иму-датчиков + поддержка жпс, Уже готовый код, который достаточно только сконфигурировать под свои нужды. Как бы уже и изобретать особо ничего не надо.

- - - Добавлено - - -


да может и можно, я написал сразу что в программировании ноль, возможно уже и есть готовые решения.
этой приблудой хочу и ракету сделать интересную, и программированию на практике научиться:)
Ну вот предлагаю для начала Вам попробовать тот пример на двух сервах, там несложный код, в нем можно поковыряться на предмет отклонений, углов, добавления третьей оси.

Serge77
30.05.2016, 15:40
Это открытый проект универсальной платформы стабилизации для самолетов/вертолетов/коптеров/подвеса камеры

А это работает для безопорного полёта? Ракета от самолёта сильно отличается.

olegtur77
30.05.2016, 15:57
А это работает для безопорного полёта? Ракета от самолёта сильно отличается.

Ну если взять самую простую конфигурацию GIMBAL(подвес камеры) , то вполне должно работать, гироскоп/аксель просто отслеживают горизонт и в случае отклонения делают поправку сервами, для этого режима не обязательны внешние сигналы РУ, т.е. автономная система, но через БТ или ОСД/видео можно отслеживать через программу монитор(конфигуратор под винд/андро)
Если нужно компенсированть вращение -тут надо порассуждать: или конфигурацией V-mix (летающее крыло), либо делать доп. микшер, или вытягивать сигнал компаса и вносить поправку, но опять же через микшер.
Я детальноне изучал, но как понимаю вертикальная устойчивость реализуется засчет взаимного отклонения стабилизатором попарно-противоположно , а вот кручение противоположно-противофазно (по отклонениям).

Serge77
30.05.2016, 22:15
вполне должно работать, гироскоп/аксель просто отслеживают горизонт

Так весь вопрос как раз в том, какой там алгоритм отслеживания горизонта и будет ли он работать в ракете. Если просто ловится направление силы тяжести, то в ракете это работать не будет.

Alexandr Tr.
30.05.2016, 22:26
в ракете это работать не будет.

https://www.youtube.com/watch?v=swjb5wQ1JXU

а это не оно?

Serge77
30.05.2016, 22:37
а это не оно?

В каком смысле оно? Крылышками оно машет, да. Но какой там алгоритм и работает ли он в полёте, неизвестно.

olegtur77
30.05.2016, 22:45
Похоже, только кнструктивно не совсем правильно, ось вращения щадо расположить на 1/3 от передней кромки, иначе поток будет выворачивать стабы. ну и углы надо уменьшить. а то будет совсем управляемая

- - - Добавлено - - -


В каком смысле оно? Крылышками оно машет, да. Но какой там алгоритм и работает ли он в полёте, неизвестно.

Там гироскоп работает в горизонтальных плоскостях, аксель помоему совсем не задействован.

- - - Добавлено - - -

К сожалению не на чем испытать, пока ракетами я еще не начал заниматься :)

Serge77
30.05.2016, 23:21
К сожалению не на чем испытать, пока ракетами я еще не начал заниматься :)

Так может пора заняться? Это несложно!))

olegtur77
31.05.2016, 10:09
Так может пора заняться? Это несложно!))

100%, заготовка даже валяется для ракеты, нужно только вплотную заняться, да двигателей купить

- - - Добавлено - - -

254796

Serge77
31.05.2016, 12:28
100%, заготовка даже валяется для ракеты, нужно только вплотную заняться, да двигателей купить


Для этой можно купить, а для побольше легко сделать:
http://serge77.rocketworkshop.net/nozzleless6/nozzleless6.htm
http://serge77.rocketworkshop.net/nozzleless5/nozzleless5.htm

LEVSHA_
02.06.2016, 19:11
В этой теме хочу попробовать сделать сначала макет, потом дейсвующую модель.
В программировании я полный 0, так что будем совмещать приятное с полезным, и заодно учиться:)

Задача номер 1 - обеспечить вертикальный полет ракеты, без вращения вокруг продольной оси.
Задача номер 2 - посмотрим:)

Присоединяйтесь

Ели нет опыта, то не следует сразу ставить перед собой сложных задач – а то устанешь идти до конечного результата.
Начни с простого.
Ты озвучил задачу – «без вращения вокруг продольной оси».
Ставишь крыльчатку на носовом обтекателе. Обтекатель на ось подсоединенную к электромотору. Возможен вариант с маховиком внутри корпуса.
В итоге простая задача, легко отрабатываемая на столе. Поворачиваешь конструкцию вокруг оси по часовой стрелке, мотор крутится в туже сторону и создает момент противодействия, и чем сильнее поворачиваешь, тем сильнее крутится. Соответственно тоже самое в другую.
А когда осилишь такое устройство можно начинать городить сложное устройство.
Успехов если будут возникать вопросы по моторам и приводам, спрашивай.

Alexandr Tr.
02.06.2016, 20:00
Ставишь крыльчатку на носовом обтекателе. Обтекатель на ось подсоединенную к электромотору. Возможен вариант с маховиком внутри корпуса.
В итоге простая задача, легко отрабатываемая на столе. Поворачиваешь конструкцию вокруг оси по часовой стрелке, мотор крутится в туже сторону и создает момент противодействия, и чем сильнее поворачиваешь, тем сильнее крутится.


Мне такое предлагали на 2ом курсе на кафедре физики, мнение с того момента не изменилось на счет этого - не подходит мне такое устройство. С активными стабилизаторами тема больше нравится.
Сегодня скачал мультвий. Сейчас буду пробовать включиться....
И спустя две недели заказа приехали сервы и GPS, осталось забрать)
Назревает вопрос по управлению стабилизаторами. Делать на 4(независимых) сервы, или на 2..

- - - Добавлено - - -

Без вращения вокруг продольной оси - имелось ввиду следующее https://www.youtube.com/watch?v=qnUfsLCa8h8
Но на ардуино

LEVSHA_
02.06.2016, 20:37
Назревает вопрос по управлению стабилизаторами. Делать на 4(независимых) сервы, или на 2..


Чтобы не вращалась достаточно одной.
А если держать вертикаль то ситуация следующая.
Если делать на двух, то ты не сможешь побороть вращение – крен.
И в этом случае при вращении ракеты нужно одновременно «вращать» координаты в нутрии программы. А это задача сложная.
Кстати одна из ракет Н1 разбилась именно из за недопустимого крена.

Alexandr Tr.
02.06.2016, 20:43
http://www.physics-guide.ru/phygs-201-8.html пусть это полежит тут)

Получается нужно отсутствие вращения, и "держание вертикали":mellow:

- - - Добавлено - - -


А почему не взять за основу мультивий? там уже практически все реализовано.
Есл ипросто стабилизации по двум осям, я делал вот такой простенький подвес для камеры http://nevit.blogspot.com.tr/2014/07/arduino-mpu-6050-pitch-roll-with-2.html на сервах.
Все остальное реализовывается через мультивий, тем более что ваша иму там поддерживается.

так... ну подключил я свою уно к этому мультивию. Работает. Даже крутится картинка. Аж удивительно:)
Теперь дело за сервами, на днях поеду домой - заберу

- - - Добавлено - - -



Если делать на двух, то ты не сможешь побороть вращение – крен.


Значит минимум должно быть 3 руля?

LEVSHA_
02.06.2016, 23:19
Значит минимум должно быть 3 руля?

Ели говорить, что исполнительных приводов три то формально да. Но для правильной работы и симметричной аэродинамики шесть.

LEVSHA_
02.12.2017, 20:47
....... .
Наткнулся на видео и вспомнил твои наработки.
https://www.youtube.com/watch?v=Dq6rTT5VW9Q
https://www.youtube.com/watch?v=azybyDdlEiU

Serge77
02.12.2017, 21:13
на пропане - очень интересно!

ckona
02.12.2017, 21:40
... вспомнил твои наработки

Было такое.
Оправдалась пословица: Будь вечно молодым, но не вечнозеленым !
Кстати, будет интересно сравнить удельный импульс пропана из баллончика с воздухом под давлением 7-8 атмосфер.

Мечты и позывы замедлились вследствие отсутствия необходимых знаний.
Сейчас ситуация немножко изменилась.

Краткое резюме.
1. Для кратковременной угловой стабилизации объекта необходимы следующие (современные) элементы:
- твердотельные гироскопы => данные об угловой скорости в связанной (с объектом) системе координат;
- вычислитель угловых координат объекта в неподвижной системе координат (ЭТО ТО, О ЧЕМ КАК ПРАВИЛО НЕ ЗАДУМЫВАЮТСЯ !!!);
- регулятор следящей системы стабилизации со структурой, соответствующей объекту управления;
- исполнительные органы/механизмы для изменения угловых координат объекта.

2. Вследствие ненулевого сигнала гироскопов в отсутствие вращения, для некратковременной угловой стабилизации требуются данные от других источников, позволяющих вносить поправки и корректировать угловые координаты объекта. Этими данными являются составляющие магнитного поля Земли относительно связанной с объектом системы координат, показания линейных акселерометров при отсутствии ускорений (вектор гравитации), ориентация относительно Солнца, звезд, дороги под объектом и т.п. Существует великое множество математических алгоритмов вычисления поправок в зависимости от природы "опорных" источников и требуемой точности позиционирования.

3. Кроме угловых координат, существуют еще и линейные. Соответственно, и алгоритмы.

4. Все эти вычисления реализованы в т.н. "полетных контроллерах" для авиамоделей. Кроме вычисления координат и ориентации летательного аппарата и его стабилизации/управления они обеспечивают много других функций - командно-телеметрических, защитно-предохранительных, конфигурационных и т.д.. Для реализации "взрослого и полноценного" полетного контроллера "с нуля" требуется совместная работа 20...40 человек на протяжении 2-3 лет, из них не менее 5 человек должны свободно владеть математическим аппаратом бесплатформенных навигационных систем.

Выводы.
Для вертикальной стабилизации целесообразно заниматься адаптацией готового полетного контроллера, с доработкой некоторых его функций.
Следует понимать, что инерциальные системы управления реактивными летательными аппаратами с координатной привязкой - это оружие.

- - - Добавлено - - -


- регулятор следящей системы стабилизации со структурой, соответствующей объекту управления;

Например: если рули воздушные, то управляющий момент связан с углом их поворота пропорционально квадрату воздушной скорости,
а если качать тяговый двигатель, то надо учитывать инерционность мощного сервопривода качания.

LEVSHA_
03.12.2017, 13:02
Было такое.
Оправдалась пословица: Будь вечно молодым, но не вечнозеленым !
Пост профессионала!
Но если мы рассматриваем емкость с «газированной водой» которая летит до апогея 10секунд все проблемы решаются намного проще да и опасность надуманная.
А вот как интересная техническая задача и шоу действительно стоит внимания!





Кстати, будет интересно сравнить удельный импульс пропана из баллончика с воздухом под давлением 7-8 атмосфер..
Думаю это можно приблизительно посчитать, обманывая «пропер».
Предполагаю что удельный импульс воздуха намного больше но если исходить из того что пропан жидкий и его в том же объеме намного больше по массе то соотношение массы рабочего тела и веса планера может перевесить.

Serge77
03.12.2017, 13:35
давайте не будем сами себе портить имидж совершенно неверными трактовками
мы не делаем управляемых ракет, и не собираемся их делать, давайте это запомним раз и навсегда, и больше не будем употреблять этот термин не к месту
вертикальная стабилизация - это не оружие, это никак невозможно применить как оружие
вертикальная стабилизация - это не опасная функция, это наоборот, функция, повышающая безопасность полёта любительской ракеты
вот именно такую и только такую трактовку мы должны использовать!

LEVSHA_
03.12.2017, 18:53
вертикальная стабилизация - это не опасная функция, это наоборот, функция, повышающая безопасность полёта любительской ракеты
вот именно такую и только такую трактовку мы должны использовать!

Полностью согласен.
Есть мысль.
Если хочешь быстрый результат нужно начинать с простого.
Идея не нова и применена еще Конгриевым.
Основные проблемы с вертикальным взлетом происходят на первой секунде полета, конечно если планер имеет достаточную жесткость и правильную геометрию.
Можем попробовать для начала маховик.
Например, в ракету 75мм поставим маховик весом грамм 400 и раскрутим до 20-30 тысяч об/мин.
Готов изготовить узел маховика.

Serge77
03.12.2017, 19:00
интересный вопрос - а как мы узнаем, что ракета летит вертикально именно за счёт системы стабилизации?
может быть именно в этом запуске она сама по себе летит ровно?

ckona
03.12.2017, 19:55
а как мы узнаем, что ракета летит вертикально именно за счёт системы стабилизации?

"Правильная" система стабилизации постоянно регистрирует и/или передает на землю состояние объекта и команды на органы управления.
Более того - существуют такие понятия как "предписанное состояние объекта" и "фактическое состояние объекта".
Они тоже регистрируются для оценки работоспособности системы стабилизации.

Я все мечтаю рассказать Виталию, как оно бывает устроено. Но звезды пока не сошлись.

Serge77
03.12.2017, 20:04
так то "правильная", там всё ясно
но вряд ли маховик сможет что-то записывать)
как узнать, это он выровнял или ракета и не собиралась отклоняться?

ckona
03.12.2017, 20:29
Маховик не выравнивает. Он препятствует отклонению. Если его ось жестко связана с корпусом ракеты.
Чтобы узнать поведение ракеты без маховика, надо ее запускать, не раскручивая маховик.
Степень влияния раскрученного маховика можно оценить, измеряя тем или иным способом боковые нагрузки на подшипники.

Serge77
03.12.2017, 20:59
я понимаю, что маховик сопротивляется
сравнивать полёт с раскрученным и нераскрученным можно только на большой статистике, наверно полётов по 10 на каждый, чтобы быть уверенным в неслучайности результата
кроме того, крутиться будет не только маховик, но и вся ракета (в противоположную сторону)
ещё один нудный вопрос - будет ли стабилизация от маховика или просто от вращения ракеты?
может будет полезно именно ракету закручивать за счёт маховика - раскручивать маховик не до старта, а в самый момент старта?

ckona
03.12.2017, 22:03
ещё один нудный вопрос - будет ли стабилизация от маховика или просто от вращения ракеты?
может будет полезно именно ракету закручивать за счёт маховика - раскручивать маховик не до старта, а в самый момент старта?

Тут я не на 100 процентов компетентен, поэтому могу некорректно высказываться. Но неправильно - вряд ли.

Раскрученный маховик обладает определенным количеством вращательного движения. Это вектор, называется момент импульса.
Для изменения ориентации этого вектора (=поворота ракеты) необходимо приложить гоооорррррааааздо больше энергии,
чем в случае медленно вращающегося маховика (или вообще нераскрученного).
Поэтому ракета с маховиком Виталия (или кого там...) не будет сильно уходить от ориентации, при которой был раскручен маховик, до 30000 об/мин.

Раскрутка ракеты за счет маховика - это переход момента импульса от маховика к ракете.
По закону сохранения момента импульса - безразлично, крутится маховик или ракета. Имеет значение количество вращательного движения.

В реальной жизни будут потери. Не весь момент импульса перейдет от маховика к ракете, да и не будет она крутиться со своим стабилизатором со скоростью хотя бы 3000 об/мин. Поэтому раскручивать ракету от маховика в рассматриваемом аспекте бессмысленно.

Закрутка ракеты со скоростью 1-3 оборота в секунду (180 об/мин) исключает однонаправленное действие таких постоянных возмущений как перекос вектора тяги, кривизна установки перьев, но не снимает влияние кратковременных возмущений типа изгиба направляющей после схода верхнего зацепа или перекоса вектора тяги за время первых 30 градусов вращения.

Поэтому раскрученный перед запуском маховик с вертикальной осью вращения внутри ракеты - самое оно !
Осталось только подсчитать и сопоставить возмущения и противодействие.
А то как бы не оказалось, что для стабилизации двухкилограммовой ракеты калибром 75 мм и тягой двигателя 30 кГс необходим маховик диаметром 70 мм, раскрученный до 30 000 об/мин, и длиной 2 метра.

LEVSHA_
03.12.2017, 22:44
Блин, какие вы нудные!!! :) :) :)
Мы же развлекаемся!!!

По делу.


я понимаю, что маховик сопротивляется
ещё один нудный вопрос - будет ли стабилизация от маховика или просто от вращения ракеты?


Гироскопический эффект будет только от маховика. А медленное вращение ракеты исправляет только неоосность вектора тяги с вектором массы и несоосность геометрии поверхностей.
А как первобытный человек определял, попал он в косулю стрелой из лука или нет.


Я все мечтаю рассказать Виталию, как оно бывает устроено. Но звезды пока не сошлись.
Не против.
Я понимаю, что если ракета наклонилась, а потом провернулась у на проблема но она решаемая.

Serge77
03.12.2017, 22:50
конечно от медленно вращающейся ракеты гироскопического эффекта не будет, я не о том
от закрутки ракеты будет выравнивание траектории по причинам, уже упомянутым
так вот
если простое закручивание ракеты уже нивелирует все реальные причины наклонения траектории, то может для такого закручивания и применять маховик?

если сравнивать с первобытным человеком, то вопрос звучит так: перед выстрелом в косулю человек поплевал на стрелу, выстрелил, попал. Вопрос: попал ли он именно из-за того, что поплевал?
или он бы и так попал?)

ckona
03.12.2017, 23:26
если простое закручивание ракеты уже нивелирует все реальные причины наклонения траектории, то может для такого закручивания и применять маховик?

Маховик не может раскрутить ракету, которая верхним зацепом уже сошла с направляющей, а нижним еще нет.
Если в этот момент направляющая качается, она перекашивает ракету.

Маховик не может раскрутить ракету до скорости 1 об/с за первые полсекунды-секунду после полного схода с направляющей.
Он, строго говоря, не подтормаживается об нее, он на подшипниках крутится. Но даже если и подтормаживать - не сразу раскрутится.
Сразу после схода с направляющей у ракеты в борьбе с возмущениями "только один друг" - собственный момент инерции.
А может, добавится и маховик.

Можно улучшить ситуацию "за счет наземных служб" - запускать ракету с вращающейся стартовой платформы.

- - - Добавлено - - -


... несносность вектора тяги с вектором массы

а я... а мне куда снести свой вектор массы ?
(риторический вопрос при виде очереди в туалет)

LEVSHA_
03.12.2017, 23:37
Маховик не может раскрутить ракету, которая верхним зацепом уже сошла с направляющей, а нижним еще нет.
Если в этот момент направляющая качается, она перекашивает ракету.......
Как тебя не хватало!!!!!!!!



перед выстрелом в косулю человек поплевал на стрелу, выстрелил, попал. Вопрос: попал ли он именно из-за того, что поплевал?
или он бы и так попал?)
Ааааа. Ржу не могу – задаюсь.

ckona
04.12.2017, 13:59
Как тебя не хватало!!!!!!!!

Будучи "глубоко порядочным", подсчитал степень влияния гироскопа.

Исходные условия:
Ракета весом 2 кГ, калибром 75 мм и длиной полтора метра с центром тяжести в 0,5 метра от хвоста, пихается двигателем с тягой 10 кГс. (умеренный такой движок).
Как только она сошла с направляющей, проявилась несоосность вектора тяги и продольной оси ракеты, составляющая 0,5 градуса.
Это значит, что направление тяги "промазало" мимо центра тяжести и проходит сбоку от него на расстоянии 5 мм.
Без маховика за первые полсекунды ракета отклонится от вертикали примерно на 15 градусов вследствие возмущающего момента 0,5 Н*м.

Маховик массой 300 граммов и диаметром 67 мм, раскрученный до 20 000 об/мин, спустя 0,5 секунды полета ракеты, из-за ее вращения с уходом от вертикали, - обеспечит собственный гироскопический момент 0,52 Н*м.

Под действием этих двух примерно равных, но перпендикулярных моментов, ракета за эти полсекунды повернется на угол 9 градусов в плоскости, не совпадающей с направлением перекоса тяги.

Обратите внимание - и тяга, и перекос выбраны вполне умеренными. Достаточно в два раза увеличить их, и стабилизирующее влияние маховика будет несущественным.

Имея работающий двигатель - выгоднее крутить ракету.

Serge77
04.12.2017, 14:23
вполне логично, что все промышленные неуправляемые ракеты закручивают в полёте либо за счёт винтовых направляющих, либо за счёт скошенных сопел
надо бы и нам сделать стартовую для ракеты Маховик с винтовыми направляющими, чтобы ровнее летала

ckona
04.12.2017, 15:21
Вот это, пожалуй, и следует изготовить.
Две спирально закрученых направляющих, и четыре (два яруса по 2 шт) зацепа.

Serge77
04.12.2017, 15:57
зацепы не нужны, ракета скользит по направляющим стабилизаторами

LEVSHA_
27.12.2017, 18:10
Страничка с несколькими видео и фотками по отработке вертикального старта.
Vertical landing model rocket
http://www.rocketryforum.com/showthread.php?139195-Vertical-landing-model-rocket

А вот тут стабилизируют от вращения платформу, на которую можно поставить камеру.
Мне лично такая штука нравится – можно реализовать в следующем году.
http://dzlsevilgeniuslair.blogspot.com/2012/01/payload-roll-stabilizer-for-spinning.html

tima_007
10.02.2018, 22:25
По душе мне стала тема. :)
На каком этапе развитие?,
Тоже подумываю сделать подобное.

Serge77
10.02.2018, 22:47
судя по всему, ни на каком этапе
автор темы поговорил и исчез

Alexandr Tr.
11.02.2018, 18:57
действительно что не на каком, автор исчез, но читает)
купил отдельно бмп280, так подал туда 5В, вместо 3.3 по даташиту.... Далеко пойдем)

Serge77
11.02.2018, 23:06
вот тест ракеты со стабилизацией

https://www.youtube.com/watch?v=PrS-DufSDGE&feature=youtu.be

tima_007
12.02.2018, 19:07
вот тест ракеты со стабилизацией

https://www.youtube.com/watch?v=PrS-DufSDGE&feature=youtu.be

Я думаю что систему управления ракетой нужно устанавливать чем выше тем лучше. Со всех тестов что видел - при управлении нижними стабилизаторами ракета плохо управляется и виной тому большая скорость и резкое управление. В верхней части управление будет мягче отрабатывать. Буду пробовать в ближайшем будущем. Железяки заказаны...

Vоldemar
12.02.2018, 20:40
Двигатель! Его нужно качать!
Тогда можно сделать очень медленный и зрелищный старт. ))

gmurvs
12.02.2018, 20:51
Не управления, но стабилизации.
А что именно планируется разработать?

altan
21.05.2018, 17:33
я тут последнее время был занят соединение MPU6050 + SG90 с Ардуиной для вертикальной стабилизации.
кое-что получилось))

https://www.youtube.com/watch?v=3w2xGzrTTCc
но есть вопросы...
этот блок планирую разместить максимально ближе к головному обтекателю.
корпус - труба 75 мм
система будет довольно инерционной.
боюсь что ракета может пойти в раскачку.
какие есть варианты по расчету угла наклона стабилизаторов?
пока я в алгоритм буду закладывать наклон стабилизаторов на половину угла отклонения ракеты.
так же там предусмотрена защита от закручивания ракеты - поворот всех стабилизаторов одновременно в одном направлении до 5 градусов (в зависимости от скорости вращения)

для вертикальной стабилизации расчеты производятся по отклонению ракеты от положения в момент старта, т.е. по статической величине отклонения. например наклон в 10 градусов будет означать поворот стабилизаторов на 5.
для уменьшения вероятности того, что ракета будет раскачиваться - думаю что нужно брать производную от угла наклонения по времени, т.е. скорость наклона ракеты. а еще лучше знать ускорение наклона))) короче чем дальше в лес...

хотелось бы услышать у кого какие есть мысли?))

gmurvs
21.05.2018, 18:57
Нужно модель сделать

- - - Добавлено - - -

И решать две задачи одновременно - обеспечение вертикальной устойчивости, и продольно осевой

- - - Добавлено - - -

Алгоритм будет адаптивным?

- - - Добавлено - - -

Угол отклонения каждого крыла есть функция от чего?

LEVSHA_
21.05.2018, 21:22
хотелось бы услышать у кого какие есть мысли?))

Да простых путей мы не ищем. :huh:
Я вод думаю с чего начать. :)
Ну ладно предположим, что твоя ракета не качается вокруг своей оси, и тебе не нужно вращать трехмерные матрицы. Очень, очень предположим.
Начнем с того что пропорциональное управление не годится от слова совсем.
Во первых при увеличении скорости в два раза управляющий момент при одном и том же отклонении рулей будет расти в квадрате. То есть угол отклонения должен меняться от скорости.
Во вторых функция обратной связи должна быть похожей на ПИД регулятор.
Я бы сказал адаптивный алгоритм похожий на ПИД.

Из простых советов – ракета должна быть длинной и жесткой.

Вопрос. Алгоритм ты брал готовый от квадрика или сам писал?

altan
21.05.2018, 23:38
Да простых путей мы не ищем. :huh:

Ты же помнишь, о чем мы говорили в последний раз)))


Вопрос. Алгоритм ты брал готовый от квадрика или сам писал?

ответ в первой цитате:)

ПИД регулятор - это именно оно. Спасибо, что написал. помню, что учил такое, но подзабыл про это понятие (от слова совсем)))). вот мучился с мыслями, что должна быть какая-то постоянная корректировка (боковой ветер, или кривые стабилизаторы, или еще что-то), а как это сделать уже не мог придумать... буду вспоминать)))

- - - Добавлено - - -

уже готовился писать код, а оказывается - есть готовые библиотеки для ардуины - https://playground.arduino.cc/Code/PIDLibrary

Дмiтро
22.05.2018, 12:26
Просмотрел видео о запусках ракет с подобной стабилизацией. У меня сложилось впечатление что все они "агрессивно" реагируют на отклонение стабилизаторов. А если использовать допустим только один активный стабилизатор из, четырёх. Реакция ракеты кажется будет меньше. А по видео при активных четырёх, кажется что они ведут себя истирично. И судя по их движению, ракета так и не приняла устойчивое положение.

altan
22.05.2018, 12:32
прикрутил эту ПИД-библиотеку - заработало!))
с подбором коэффициентов Kp, Ki, Kd правда беда, но опытным путем покрутил корпус руками, настроил более-менее быструю, но плавную реакцию/регулировку.

Serge77
22.05.2018, 12:39
с этими коэффициентами как раз вся и проблема, их выбор - это целая наука и искусство
если ты учил, как их выбирать, вспоминай)

LEVSHA_
22.05.2018, 16:30
с подбором коэффициентов Kp, Ki, Kd правда беда, но опытным путем покрутил корпус руками, настроил более-менее быструю, но плавную реакцию/регулировку.

Алиса в стране чудес
Скажите, пожалуйста, куда мне отсюда идти?
— А куда ты хочешь попасть? — ответил Кот.
— Мне все равно — сказала Алиса.
— Тогда все равно, куда и идти, — заметил Кот.
— только бы попасть куда-нибудь, — пояснила Алиса.
— Куда-нибудь ты обязательно попадешь, — сказал Кот. — Нужно только достаточно долго идти.

Несколько соображений для размышления.
У тебя очень медленная петля обратной связи и если её не компенсировать будет перерегулирование.

Когда кулаком попадают в голову неважно, какую траекторию он описал, а важно с какой скоростью он пришел. То есть энергия которую нужно скомпенсировать это не угол отклонения а скорость, с которой происходит отклонение.

- - - Добавлено - - -


А по видео при активных четырёх, кажется что они ведут себя истирично. И судя по их движению, ракета так и не приняла устойчивое положение.

Истерика не от количества а от непонимания.

altan
23.05.2018, 00:27
на самом деле очень сложно что-либо сделать, если нет ни малейшего понятия, как будет вести себя ракета при наклоне стабилизаторов.
мне кажется, что есть готовые программы, в которые можно загрузить модель и посмотреть что получится, если на неё будет дуть поток воздуха. но пока я сюда не дошел... кто-то подскажет?

говорил с Мишей.
наше мнение - постараться собрать проект, что бы работал, но что бы обратная связь была минимальной и проанализировать данные со всех датчиков.

поэтому строим ракету, и регулирование будет минимальным.
а по логам будем что-то думать)))

Serge77
17.02.2019, 13:37
очень интересный проект - управляющие микродвигатели на пропане

https://youtu.be/Dq6rTT5VW9Q

LEVSHA_
11.11.2019, 15:44
Точно не помню, выкладывали это видео или нет.
https://www.youtube.com/watch?v=OE0_-g7YV1M&feature=youtu.be

Serge77
11.11.2019, 16:28
это нет, были предыдущие
вот ещё про него, теперь разрабатывает электронику для стабилизации ракет побольше с помощью микродвигателей на сжатом газе
https://makezine.com/2019/10/25/build-your-own-thrust-vectored-rockets-for-vertical-landings-like-spacex/?fbclid=IwAR3HSlE3c2nqhLZp10DDWyk0dXyZdK_Y9IJakIAH ZELUHxuxvUiWK6bYOlQ

Vоldemar
12.11.2019, 18:38
А у нас, так никто и не продвинулся в этом направлении?

LEVSHA_
12.11.2019, 19:55
А у нас, так никто и не продвинулся в этом направлении?

Насколько я знаю, один участник работает над этим вопросом, но он давно не заходит к нам. Если он почитает нужным рассказать отпишется.

altan
13.11.2019, 12:09
но он давно не заходит к нам
та я постоянно читаю форум, только не пишу...

немного завис мой проект, но я не теряю надежды)
в общем-то сейчас самое главное - достроить ракету.
все узлы продуманы уже, нарисованы, и частично собраны. закуплена электроника и материалы.
на столе проведены успешные испытания стабилизации)))

на данный момент не хватает только аккумуляторов для питания систем спасения и стабилизации. если кто подскажет где их купить за разумные деньги. на 3,6 В, что бы ток нормальный давали...

Vоldemar
13.11.2019, 21:15
на столе проведены успешные испытания стабилизации)))

Та шож ты молчал. ))))

У меня с десяток аккумуляторов валяется, которые типа пальчиковой АА батарейки на 1,2 В.
Три штуки как раз требуемое напряжение. Отдам бесплатно, мне они не нужны. И могу подарить один 18650, б/у но рабочий.


Если нужно тестировать систему, то могу и я, есть всё, кроме собственно электронной части.

altan
13.11.2019, 23:38
Та шож ты молчал. ))))

ключевое слово - "на столе"

пальчиковые есть, спасибо за предложение, но это чуть не то!
а по ключевому слову "18650" - нашел то что нужно!
до 5 ампер (при заявленных 10, например) они выдержат 2-3 секунды, без сильной просадки напряжения, что бы ардуина не отключилась?

LEVSHA_
14.11.2019, 13:48
на данный момент не хватает только аккумуляторов для питания систем спасения и стабилизации. если кто подскажет где их купить за разумные деньги. на 3,6 В, что бы ток нормальный давали...

АКБ
https://flymod.net/shop/battery


а по ключевому слову "18650" - нашел то что нужно!
до 5 ампер (при заявленных 10, например) они выдержат 2-3 секунды, без сильной просадки напряжения, что бы ардуина не отключилась?

По рейтингу. Панасоник, лыжи, самсунг. Есть сони на большой ток.
По поводу отключения электроники сначала нужно определить пороговое напряжение отключения электроники или её неадекватного поведения.

Vоldemar
14.11.2019, 20:33
до 5 ампер (при заявленных 10, например) они выдержат 2-3 секунды, без сильной просадки напряжения, что бы ардуина не отключилась?
Думаю, да, выдержит.
Замкнул на мультиметр свой 18650, который пролежал на полке около года. В течении 5-ти секунд даёт 7,5 А, дальше давить не стал, напряжение просело до 3,5 В.
Свежезаряженный, хорошего производителя, твои условия держать будет.
Для подстраховки, имхо, можно ионистор поставить, фарады на полторы, сгладит всё пиковое.

Ты это, не пропадай, если двигатель нужен или ещё чего, не стесняйся.
У меня на "Кобру" планы есть, двигатель отработан, остальное тоже решаемо, нет только УВТ.

LEVSHA_
14.11.2019, 22:19
Может, кому пригодится.
Часть графика тестирования АКБ Panasonic NCR18650B 3400 mAh под переменной нагрузкой. Тест проводили у меня на работе.
К сожалению, картинка не очень разборчивая, форум не позволяет большой оббьем выкладывать.

316618

altan
15.11.2019, 11:40
Vоldemar, LEVSHA_, дякую за инфо!
Раз тут такой интерес, то постараюсь не лениться и доделать)

ЗЫ. что такое "кобра" и УВТ?

Vоldemar
15.11.2019, 18:20
Интерес - слабо сказано, это нечто большее. )
"Кобра", проект, который начинал мой земляк, самое начало http://www.balancer.ru/g/p1012911
В процессе многое менялось, в итоге дошли до идеи сделать копию ФАУ-2, метра полтора - два в высоту.
Был отработан двигатель с тягой 30 N и временем работы 8 сек. Изготовлена рама с подвесом и механикой, но потом организатор пропал...


Скорость разгона половина корпуса в секунду, высота подъёма до 30 м.
Это должен быть медленный и зрелищный старт.

УВТ - управление вектором тяги (качание двигателя).

Serge77
15.11.2019, 18:35
30 м маловато, не успеет парашют раскрыться
минимум 100, лучше 200

Vоldemar
15.11.2019, 19:17
Не-не. Именно 30. Самый самый максимум 50. ))

Serge77
15.11.2019, 19:19
тогда парашют вообще не нужно ставить, разок запустил и хватит

Vоldemar
15.11.2019, 20:50
Ты просто не помнишь, что там обсуждалось. ))
Решение есть.

Serge77
16.11.2019, 13:43
напомни)

Vоldemar
16.11.2019, 19:19
Боковой выброс сразу после окончания работы двигателя или с небольшой задержкой.

altan
16.11.2019, 21:22
По рейтингу. Панасоник

заказал панасоники, буду баловаться)


"Кобра", проект, который начинал мой земляк, самое начало http://www.balancer.ru/g/p1012911
.........
УВТ - управление вектором тяги (качание двигателя).

на данный момент я хочу сделать стабилизацию не двигателем, а "рулями" - маленькими стабилизаторами ближе к голове ракеты...

Vоldemar
16.11.2019, 22:22
на данный момент я хочу сделать стабилизацию не двигателем, а "рулями" - маленькими стабилизаторами ближе к голове ракеты...
Это понятно.
Есть надежда, когда будет работать твой вариант, то его можно будет адаптировать.
В принципе, что качать, стабилизаторы или двигатель, особой разницы нет.

Serge77
16.11.2019, 23:04
Боковой выброс сразу после окончания работы двигателя или с небольшой задержкой.

какая разница, откуда выбрасывать, парашют просто не успеет открыться

Vоldemar
16.11.2019, 23:44
Там места много, парашют складывать не нужно. За сорок метров откроется не напрягаясь.

Serge77
17.11.2019, 09:45
парашют складывают не потому, что места мало, а потому, что неправильно сложенная кучка тряпок и верёвок имеет большую вероятность запутаться

Vоldemar
17.11.2019, 22:22
Нечему там будет путаться.
И до этого ещё неизвестно, дойдёт ли...