Motorsteuerung mittels Joystick

[hovernautic]

Hallo ....
Ich habe ein Problem.Und zwar,möchte ich mein Hovercraft mittels Joystick steuern.Der Motor ist ein Hubmotor von einer Selbststeueranlage.
Meine Idee ist nun,die Steuerung mit einem analogen Joystick.D.h. wenn ich den Stick z.b. nach links drücke,dann soll das Ruder diesen Weg einschlagen und auch nur soviel wie der Joystick bewegt wurde.Wenn ich den Stick in Nullstellung bringe,soll auch das Ruder wieder in Nullstellung gehen.

Meine Frage:gibt es eine einfache Schaltung...z.b. eine pi regelung,um so etwas zu realisieren?
Ich möchte nicht mit einem Microcontroller arbeiten.Es soll nach Möglichkeit eine einfach nachzubauende Schaltung sein.
Vielen Dank an euch

[drew]

Hallo,
ich glaube, das man das analoge Signal direkt an einen normalen Modellbau Servo anschließen kann. Ich weiß, normalerweise steuert man einen Servo mit PWM. Der wird aber doch intern auch nur geglättet.
Kaputt gehen sollte jedenfalls nichts :-k

Drew

[hovernautic]

Hallo drew...also mit einem kleinen servo komme ich leider nicht so weit,weil dieses ein 6,5 Meter Hovercraft ist.Es ist also kein Modell.

[Thomas$]

servos dürfte es auch doch größer geben. mit einer einfachen schaltung wird das schwer. (auser dierecktem gestänge)

[hovernautic]

Ich muss leider den Motor verwenden,weil ein servo bei diesem Luftdruck,der vom Propeller erzeugt wird nicht ausreichen würde.
Gibt es denn vielleicht eine einfache Schaltung,die mit der C-Control von Conrad realisierbar wäre?

[molleonair]

hat der hubmotor eine rückmeldung zur aktuellen position ?
Welche Spannung / Leistung hat der Stellmotor )
Wie steuerst du den Motor momentan ?

im normalfall brauchst du eine DC-Motorendstufe (H-Brücke)
und eine Motorsteuerung die die Regelung ausführt (C-Control etc)

[yaro]

Um die Sensorik einzusparen kannst du auch Schrittmotoren verwenden, die halten kannst du viel genauer ansteuern, und vor allem halten die ihre Position besser. Allerdings bräuchtest du dann noch Elektronik, um die anzusteuern. Ohne einen Mikrocontroller sollte das mit denen nicht so einfach gehen.

Gruß, Yaro

[hovernautic]

Hallo..Mit Schrittmotoren kann ich wohl nicht arbeiten,weil dieses Hovercraft kein Modell ist.

[hovernautic]

Der motor hat keine Rückmeldung.Momentan steuere ich den Motor über eine eine Relaisbrücke.Also eine einfache Richtungsumkehr mit Mikroschaltern im Joystick.Aber da gibt es eben nur rechts oder links und keine automatische rückstellung der Ruderblätter .

[yaro]

Mit einem Mikrocontroller ist soetwas leicht lösbar. Wenn du dich also doch noch dazu entscheidest, einen zu benutzen, kann ich dir gerne weiterhelfen =)

Gruß, Yaro

[Thomas$]

wie viel stufen willst du haben und wie genau sollte es sein und wie schnell sollte man reagieren? µC wäre natürlich am einfachsten müsste aber auch anders zu lösen sein.

[yaro]

Ich habe nochmal überlegt, und bin zu dem Entschluss gekommen, dass es eigentlich auch ganz leicht ohne Mikrocontroller geht, und zwar folgendermaßen:
Man hat 2 Potis, die beide an GND und Vcc verbunden sind. Das eine Poti gat man in der Hand (Joystick), das andere ist an dem Ruder befestigt (es dreht sich mit, wenn das Ruder sich dreht).
Und nun nimmt man einfach einen OpAmp und verstärkt die Differenz der beiden Potis. Den Ausgang des OpAmps schließt man mit einigen schlau zusammengestellten Logikgattern an einen (oder mehrere) leißtungsstarke Transistoren an (als H-Brücke geschalt), die den Motor steuern. Und schon hat man das Problem gelöst =)

P.S. Kannst du mal ein Bild vom Hovercraft machen? Interessiert mich mal wie der aussieht. Außerdem würde mich interessieren, wo du mit dem Ding überhaupt rumfahren darfst.
Hast du es selber zusammengebaut?

Gruß, Yaro

[hovernautic]

@ yaro....hallo yaro....danke,das du dir einen Kopf über diese Problem machst.Nach langen suchen,muss ich wohl auf einen avr oder sowas ausweichen.Ich habe den Bascom und habe früher viel in gfa basic programmiert.Aber das ist zu lange her,als das ich das mal schnell machen könnte.Über Hilfe würde ich mich sehr freuen.Ich werde versuchen ,ein Bild hier einzustellen.Ich habe das Hover nach Plänen der Firma Universal Hovercraft Cordoba gebaut. Gruß

[Thomas$]

yaro
und da hab ich das gefühl das das anfängt zu schwingen. lieber drehschalte und feste widerstände.
hovernautic echt geiles teil wird preislich nicht besonders billgig sein und spritsparen erst recht nicht aber dafür hat man bestimmt viel fahrspaß

[oberallgeier]

... das Hover nach Plänen der Firma Universal Hovercraft Cordoba gebaut ...Ein hübscher Airfoil! Und selbst gebaut!?!?!?! Aber wieso nennst Du das Ding Hovercraft? Das ist doch ein Bodeneffektfahrzeug, in basic german ein Airfoil. Mit Hovern hat das doch nun wirklich garnix zu tun. Hovern kann man ja (auch) im Stand - auch Hubschrauber können es HIGE oder HOGE - da gehts halt ein bisschen an die Motortemperatur.

[hovernautic]

@oberallgeier...es ist ein Hovercraft...die Tragflächen sind optional.Sie sind abnehmbar.Als Airfoil bezeichnet man die Tragflächen und dann auch nur die Form der Tragflächen.

[oberallgeier]

@oberallgeier...es ist ein Hovercraft...die Tragflächen sind optional.Sie sind abnehmbar.Als Airfoil bezeichnet man die Tragflächen und dann auch nur die Form der Tragflächen.Wieso bezeichnet die Firma Cordoba das Ding dann als Hoverwing? Und in Deinem Foto wird auch nicht gehovert.

Zu Deinen Erklärungen vielen Dank und eine Anmerkung: ich habe mich ein paar Jahre in einer Gruppe Aerodynamiker für Bodeneffektfahrzeuge aufgehalten.

[hovernautic]

Die Firma heißt Universal Hovercraft und hat den Sitz in Cordoba.
Hoverwing deswegen ,weil es zum einen ein normales Hovercraft ist und zum anderen,da es in der Lage ist ca 2,00 hoch zu Fliegen.Höher wäre gefährlich,weil es dann zu instabil wird und die Wings keinen Wasserkontakt mehr hätten.Es scheiden sich immer die Gemüter,als was solch ein Gefährt bezeichnet wird.Ich habe es hier in Deutschland zugelassen und auch eine Registriernummer bekommen. Gruß

[hovernautic]

Hallo an alle.Ich habe eben nochmal geschaut,und diesen Artikel gefunden.Er erscheint mir für mein Vorhaben wie gemacht.Was haltet ihr davon.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=39110

[oberallgeier]

Hi,

lassen wir mal die Nomenklatur-Diskussion beiseite - ist sowieso OT.

Dir muss bitte eins klar sein: jede Steuerung "by wire" ist empfindlich gegenüber Ausfällen. Da helfen auch allerlei Vorsorgen nicht - vielleicht kennst Du den tragischen Landecrash in Warschau (fast will ich sagen: dämlicher Crash) - um nur ein Beispiel zu nennen, wo Vorsorge gegen Unfälle erst Unfälle ermöglicht hat, weil eben nicht alles berücksichtigt wurde - und es kann wirklich nicht alles vorhergesehen und berücksichtigt werden, auch wenn manche Klugsch... hinterher oft alles besser wissen. Eine Steuerungspanne im ground effect führt zu unabsehbaren Folgen, weil Du die Art der Panne nicht voraussehen wirst - es gibt, soweit ich das bisher kenne, praktisch immer einen Fall, der nicht berücksichtigt wurde. Beispiel: ein blackout der Steuerung, der in grossem Bodenabstand abrupt Seitenruder auf Vollausschlag stellt, wäre eine denkbare Situation.

Es ist ziemlich egal, wer Dir das Gerät abnimmt (oder nicht), es geht immer um den/die "Piloten" - die sind bekanntlich immer die ersten am Unfallort.

http://commons.wikimedia.org/w/thumb.php?f=DIN%204844-2%20Warnung%20vor%20einer%20Gefahrenstelle%20D-W000.svg&width=200px Fly/drive/whatever by wire birgt bei manntragenden Fortbewegungsmitteln tödliche Gefahren für Passagiere und Fahrer.

[holzi]

Hi,
auf dem Bild handelt es sich aber nicht um einen Hovercraft, sondern um einen Hoverwing. Ein Bodeneffektfahrzeug mit einem zusätzlichen Luftkissen unterhalb des Rumpfes. Ein Hovercraft kann nicht fliegen. Dieses hier aber, da unterhalb der Tragflächen ein Staudruck erzeugt wird Eine völlig andere Physik.
Peter

[hovernautic]

Hallo ...vielen Dank für die Erklärungen und Sicherheitshinweise...ich kann dem in keinster Weise noch etwas hinzufügen.Aber es ist leider immer noch keine Lösung meines Problems..Gruß Steffen

[yaro]

http://www.rn-wissen.de/index.php/Regelungstechnik
heir ist Regelungstechnik sehr gut beschrieben und sogar mit Beispielen versehen.
Wenn du an deinem zu Lenkenden Teil und an deinem Lenker ein Poti oder bestimmte feste Wiederstände anbringst, kannst du deine Regelung mit relativ wenig Aufwand, und ohne Mikrocontroller durchführen.

Gruß, Yaro

[hovernautic]

Vielen Dank ...ich werde mich dort mal einlesen.Vielleicht klappt es ja mit meiner Steuerung

[Elefunty]

hab mal nen Schaltplan gemacht.
diese Schaltung verfolgt das Prinzip mit den Potis im Joystick und ein Feedback-Winkelbestimmungs-Poti hinten am Ruder.
Folgendes dazu:
Die Schaltung generiert ein signal für motor links und eines für motor rechts, im sch. hängt da zur demonstration eine (unterdimensionierte) beispielendstufe dran.
welcher ausgang für links und welcher für rechts ist, hängt von der polarität der potis (bzw. vom feedbackpoti) ab.
links ist ein gain-widerstand(R5), ich weiß nicht, ob es etwas bringt, diesen zu verändern.
Rechts am Fensterkomparator ist ein Thresholdwiderstand (R12). Wenn der Motor nur langsam beschleunigt und bremst, sollte dieser höher sein, um schwingen zu vermeiden. auch rauschen im Verstärker oder irgendwas eingestreutes zum Poti kann schwankungen verursachen, dann geht man mit dem widerstand ein wenig höher, jedoch ist, je höher R12, der Winkel höher, der sich nicht ansteuern lässt in der mitte.
Links nach dem Feedback-Poti ist ein verstärker, der das feedback-signal soweit verstärkt, dass der ganze joystickbereich genutzt werden kann, obwohl das feedbackpoti höchstens um 180° gedreht werden kann.

ich glaube, das ist das wichtigse zu dieser schaltung. ihre funktion sollte klar sein, wer fragen hat... ;)

Ele

P.S. ist NICTH getestet, sollte aber nach meinem verstand die gewünste funktion erfüllen.

Edit: mir is aufgefallen, dass man sich 2 OPs sparen kann, die man dann als die komparatoren benutzen kann, jedoch sollte nun das joystick-poti relativ niederohmig sein.

[Storchenvogl]

Hallo!
Ich befasse mich zur Zeit mit einem ähnlichen Projekt. Ich will ein Fly-by-Wire für ein Kleinflugzeug bauen. Willst du mit dem Stick einen E-Motor regeln oder einen Benziner? Zum Thema Servos schau mal unter
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=49230
nach. Dort hab ich meinen Lösungsansatz beschrieben! Vieleicht kann man sich ja gegenseitig etwas helfen.

[hovernautic]

Moin Storchenvogl....
Dein Projekt ist natürlich sehr viel komplexer als meine kleine Steuerung.
Ich möchte einen Motor einer Selbststeuerung antreiben.Ganz simpel ,nur mit einer Rückmeldung wie die momentane Posi der Ruder ist.Gefunden habe ich noch nichts richtiges.Fly by wire,ist bei deinem Vorhaben sicher nicht ungefährlich und lässt sich m.E. nur mit einem vernünftigen Rechner Realisieren.Der gepuffert und mit einer ausfallsicheren USV ausgerüstet sein sollte.Wenn ich etwas höre,lass ich es dich wissen.Grüße und alles Gute

[Storchenvogl]

Moin Storchenvogl....
Dein Projekt ist natürlich sehr viel komplexer als meine kleine Steuerung.
Ich möchte einen Motor einer Selbststeuerung antreiben.Ganz simpel ,nur mit einer Rückmeldung wie die momentane Posi der Ruder ist.Gefunden habe ich noch nichts richtiges.Fly by wire,ist bei deinem Vorhaben sicher nicht ungefährlich und lässt sich m.E. nur mit einem vernünftigen Rechner Realisieren.Der gepuffert und mit einer ausfallsicheren USV ausgerüstet sein sollte.Wenn ich etwas höre,lass ich es dich wissen.Grüße und alles Gute

Ich denke du kannst die Rückmeldung über die Position der Ruder tatsächlich mit einem Servo und einem Servotester machen.
Das Poti vom Servotester koppelst du mechanisch mit deinem Ruder. Das Signal vom Servotester steuert dann das Servo, welches dir dann die Position anzeigt oder sogar als Force-Feedback an deinem Stick wiedergibt.
Das dürfte nicht so kompliziert sein wie bei meinem Projekt.
Um deinen Motor zu steuern würde ich mich mal mit der Technik eines Tempomaten vom Auto befassen. Die gibts beim grossen C zum nachrüsten. So ein Ding ein bischen umgestrickt sollte doch verwendbar sein.

[hovernautic]

Das Problem ist,das es solch einen starken Servo nicht gibt.Das Hovercraft ist 5,6 meter lang und wiegt ca 270 KG.Es hat einen Prop mit 1,5 meter Durchmesser.Ich muss einen Hubmotor einer Selbststeueranlage steuern.Servos gehen da nicht.

[Storchenvogl]

Das Problem ist,das es solch einen starken Servo nicht gibt.Das Hovercraft ist 5,6 meter lang und wiegt ca 270 KG.Es hat einen Prop mit 1,5 meter Durchmesser.Ich muss einen Hubmotor einer Selbststeueranlage steuern.Servos gehen da nicht.
Du hast mich falsch verstanden! Das Servo soll nur anzeigen, bzw. dem Stick die entsprechende Rückstellkraft geben, in welcher Stellung das Ruder steht. Das Ruder würde ich z.B. mit einem Linearmotor http://www.linmot.com/ ansteuern. Dann kannst du im Prinzip fast schon die Steuerung mit den Dehnmessstreifen von mir übernehmen.
Der Hubmotor, ist das ein Benzinmotor oder läuft der elektrisch?
Einen Benziner kannst du doch mit nem Servo am Gaszug steuern. Für einen E-Motor gibts bestimmt passende Regler.

[molleonair]

Hallo zusammen

Also hiermal mein Tip für hovernautic:
Ums nicht elektronisch allzu komplex zu machen kaufst du dir nen Servocontroller zb den UHU http://www.uhu-servo.de/.
Der hat nichts mit diesen Modellbau Servos zu tun sondern er steuert einen Gleichstrommotor (könnte dein Hubmotor sein) an einen bestimmten Punkt und sorgt mit dem integrierten PID Regler dafür das die Position schnell und genau erreicht wird.
Die Position gibst du natürlich vor.Hierfür brauchst du einen Microcontroller der die Bewegung deines Joystick in Schritte umrechnet welche du dem Servocontroller einspeist.Ist eigentlich kein grosser Akt.