Traktionskontrolle für Rc-Car

[Majus]

Guten Morgen!
Heute Nacht hab ich mir in meinem kranken Hirn ein neues Projekt ausgedacht.
Ich möchte mir eine Traktionskontrolle für mein RC-Car bauen!
Dazu möchte ich einfach die Impulse des Empfängers durch meine RN-Control durchschleifen und wieder in den Fahrtenregler geben. Der Prozessor kann dann je nach Algorithmus die Umpulse verändern. (Es handelt sich um die gleiche Ansprechart wie bei Servos)

Außerdem bekommt die RN-Control 4 Eingänge die die Drehzahl jedes Rades als Analogwert einlesen. (Ich glaube das mache ich indem ich einfach ne Lichtschranke auf die 4-Speichenfelgen richte und die Unterbrechungen messe. Der Radius der Räder wird nachher per Software rumgerechnet)
Jetzt kann ich die Drehzahl der vorderen Räder mit der der hinteren Räder vergleichen und dann den Schlupf der Hinterräder ausrechnen. (4 Sensoren damit das ganze auch in der Kurve geht und damit das Differential keine Fehlinterpretation verursacht.)
Außerdem bekommt die RN-Control einen Eingang der den Widerstand eines Potis misst.
An diesem Poti soll nacher die „Ansprechschärfe“ eingestellt werden.
Stromversorgung über 8,4V Akku.

Die Fragen sind nun:
1. Was haltet ihr von meiner Idee?
2. Was für einen Algorithmus würdet ihr mir vorschlagen? (Ich würde gerne in der Art einen Algorithmus schreiben der einen gewissen Prozentsatz Durchdrehen zulässt. Dieser soll nachher über das Poti eingestellt werden können.)
Sprich: Bei Regenwetter wird das Poti auf „fast gar nicht Durchdrehen“ eingestellt.
Bei Sonnenschein und rutschfester Fahrbahn wird der Poti auf „wenig Durchdrehen“ gestellt und die Räder drehen nur soviel durch das eine optimale Beschleunigung gewährleistet wird und der Wagen nicht ausbricht.

Mit freundlichem Gruß
Majus

[Andun]

Find ich ziemlich genial die Idee, was mir dazu grad nur einfällt: Ist denn überhaupt so viel Platz in dem Auto?

[Majus]

Bei mir geht es um ein 1:10 Auto.
(Wie eigentlich die meisten, ist also nicht nur allein für mich anwendbar)
Da ist massig Platz. (ca 30cm*15cm)

Meine Sorge ist das der Sensor bei 100 km/h und 4 Speichen und einem Raddurchmesser von etwa 5cm zuviele Signale bekommt.
Das sind immerhin etwa 700 Signale/sec.
Geht das trotzem? Vor allem weil der Prozessor auch 4 Räder verarbeiten muss.
Sonst muss das ganze ebend nur bis 50 km/h funktionukkeln und dann schaltet die Elektronik ab. Ab 50 bricht der Wagen nicht mehr so leicht aus. Ab da hat der Motor nicht mehr die Kraft die Reifen derart stark durchdrehen zu lassen.

Aber ich brauch mehr Meinungen und Ideen!
Die Idee ist nur über Nacht gekommen. Was fällt euch ein was man beachten sollte? Habt ihr Ergänzungen?
MfG Majus

[Involut]

Hi,
ich habe das grade mal überflogen und denke dass es eine sehr coole idee ist.
Wenn man einemal Überschlägt.
1000 Signale/Sec mal 4 räder = 4000/ Signale pro Sekunde.
dh. 0.25ms pro Signal.
Bei 1mhz hast du 250 Takte zur verarbeitung bei 16 mhz 4000.
Das müsste doch reichen oder?
Du kannst mit dem Timern des AVR nachmessen wie viele Takte ein Vorgang braucht, aber selbst eine AD Wandlung braucht nur 25 Takte.

Der Antriebschlupf errechnt sich nach dieser Formel:

(Drehzal Hinterrad-Drehzahl Vorderrad)/(Drehzahl Hinterrad)

Wobei das Hinterrad angetrieben wird und das Vorderrad mitläuft.

Es gibt für die Verschiedenen Unrtergründe sog Kraftschlussdiagramme(oder so ähnlich)
Da sieht man das man bei ca.20% Schlupf die beste Kraftübertragung hat
(oder etwas mehr oder weniger).
Wenn Du es dauerhaft hinkriegst auf diesen besten Wert zu regeln bist Du definitiv schneller als vorher.

Viel Erfolg!

mfg

Involut

[Kampfratte]

Ich habe mir sowas ähnliches ausgedacht... allerdings etwas komplexer, da ich nen verbrenner habe... und auch noch ein ABS Licht und blinkanlage einbauen, da ich nen Porsche habe möchte ich mit nem billigservo den Heckspoiler ab ner bestimmten geschindigkeit hochfahren lassen... spitzengeschwindigkeit und durchschnitsgeschwindigkeitsmessung und ähnliches machen lassen... is aber noch alles in meinem kopf in planung... Ich poste dann hier, wenns losgeht ;-)

PS: Auf die Idee bin ich gekommen seit meine fernbedienung kaputt ist und ich überlegt habe selber mit 2 transrecievern sowas zu basteln... warunung, wenn der tank leer geht motortemperatur und son schnickschnack...

[Kampfratte]

Ach kleiner tip noch... vll kannst du auch eine olle serielle maus dazu bewegen das ganze für dich zu machen... einfach kugel raus, dieses "Speichenartige" ras über die welle und den passenden sensor drun oder du machst das rad selber und benuzt lediglich den schon fertigen und zusammenpassenden senso... ansonsten heißt es rauszufinden, wie du eine serielle maus abfragen kannst...

[dennisstrehl]

Also die Idee find ich super, wäre nen cooles Projekt wenn das klappen würde.
Messen würde ich über 4 externe Interrupts, also 4 Interrupts/Umdrehung*Rad. Dann mit nem Timer die Zeitdifferenz zwischen jetzt und dem letzten Interrupt für das Rad feststellen.
Für die eigentliche Regelung würde ich mir mal den Artikel Regelungstechnik im Wiki anschauen, vielleicht hilft dir der ja weiter

[NumberFive]

http://www.theoinf.tu-ilmenau.de/~nuetzel/mindstorms/asr2002/

vielleicht hilft es.

Gruß

[AlexAtRobo]

Noch interessanter wäre das bei den 1:5 Modellen. Die "guten" haben je Rad eine Scheibenbremse... ein bremservo pro Rad und du kannst über ESR nachdenken ;-D.
Hast du hinten ein Diff? Wie willst du den Schlupf auf einem Rad kontrollieren?
lg

Alex

[Fritzli]

Hallo
Interessantes Projekt.

Aber:

bei 100 km/h


ebend nur bis 50 km/h

Nich etwas übertrieben?

Du musst ja eine extreme Reaktionsfähigkeit haben umd ne solche Rakete kontrollieren zu können.
Ich schätze mal, dass 50 so knapp drinliegen mit einem 1:10 Auto. Oder fährst Du nur geradeaus?

Gruess
Fritzli

[AlexAtRobo]

Nein, 100km/h ist schon realistisch. Bei der 1:8 Klasse sind bis 120km/h drinnen.
Hängt natürlich vom Modell ab. Ist sicher kein Conrad 200Eur teil sondern in der Größenordnung von ca. 1000Eur.
Schau mal auf www.sfmav.net - ist z.B. mein Club in Salzburg. Eine Transaktionskontrolle ist zwar in allen Reglements ausgeschlossen, aber ein interessantes Projekt ist es trotzdem. Auf unserer 250m Strecke kommen Schnittgeschwindigkeiten zw. 40 und 60km/h pro Stunde raus.

lg

Alex

[Majus]

Hallo!
Erstmal ein riesen großes Danke an NumberFive. Eine tolle Seite hast du da gefunden. Das ist ja fast genau das was wir machen wollen...
Fritzli: Bei einem 1:10 Auto sind die oben genannten Werte, (wie AlexAtRobo ja schon gesagt hat) realistisch.
Bei mir bezieht sich das Projekt auf einen Asso "RC10L2". 100 km/h sind drinn!

Wie ihr sehen könnt, war der Startschuss des Projekts schon vor einiger Zeit. Leider ist bei mir hinsichtlich des ASR nicht viel passiert.
Die Hardware ist aber vorhanden und ich werde mich (da ja bald wieder Sommer ist) dem Projekt wieder widmen...
Gruß, Majus

[Kampfratte]

Naja, wär cool, wenn wir uns so irgendwie "zusammentun" könnten... ich habe hier auch ein 1:10 und habe ähnliches vor... du willst das nicht zufällig in bascom proggen?

[Majus]

Hi, Bascom ist wegen der Einfachheit angedacht,
aber den Algorithmus sollte man in jeder Sprache hinbekommen.....
Die Schaltung ist fertig, bin grade an den Versuchen zu den 4 CNY70...
"Zusammentun" fände ich cool, was schlägst du vor?
Marius

[Kampfratte]

also entweder du versucht wirklich auszurechnen, wie die differenz bei einer lenkung zwischen den vorderrädern is, oder du nimmst dir wirklich zu herzen, das der optimalste schlupf bei ca 20% liegt, dann würde ich einfach die umdrehungen der vorderräder zusammenzählen udn durch zwei teilen, dann hast du den mittelwert und das gleiche mit den hinterrädern, dann dürfte es ja ungefähr passen, is zwar keine saubere lösung, aber dafür reichts, denke ich... weiter habe ich mir das auch noch nicht überlegt... kannst mir dann sagen, ob die sensoren schnell genug sind, oder ob sie zu träge reagieren?
MfG Kampfratte

[Majus]

Hi,
ein erster Versuch wird wohl mit dem arithmetischen Mittel auskommen müssen...sonst kann auch die Lenkung durchgeschleift werden und mit einbezogen werden. Dadurch wäre es auch möglich, ein schieben über die Vorderräder zu kompensieren...Der MC könnte merken, wenn ein voller Lenkausschlag vorhanden ist, aber die Vorderräder trotzdem nahezu gleich drehen--->Nicht genügend Traktion der Vorderräder oder ein zu hart eingestelltes Differential.
Ich verwende CNY70 die auf eine im Rad angebrachte Aluminiumfolie reagieren. Leider steht keine Geschwindigkeit im Datenblatt.
Aber Fototransen sollten in dem Frequenzbereich absolut keine Probleme haben...
Marius

[Kampfratte]

um das mit dem "zu wenig grip auf den vorderrädern zu realisieren, müsstest du glaub nen kompass einbauen, der mitteilt, dass troz vollen ausschlags keine drehung stattfindet... bei einer bodenwelle würde dann sonst eine totale fehlinterpretation auftreten... da ich nen verbrenner mit scheibenbremse habe, möchte ich da gleich ein abs mit einbauen... Bist du sonst schon weiter gekommen?

[oc2k1_]

Stat einem Kompas würde ich eher einen Piezokreisel vorschlagen, der hätte zwei vorteile:
Der µController könnte überwachen ob sich das Auto auch so dreht wie sich laut Lenkung tun sollte, wird die Drift zu groß, kann der µC durch Brensen der einzelnen Räder und veringerung des Einschlages entgegenwirken.

[Kampfratte]

Was is da der große unterschied? preis? keine ahnung... ich dachte eigentlich, dass ein kompass mit nem kreisel funktioniert... kleine aufklärung wäre interessant, kann man mit dem teil feststellen, wie die G-Kräfte wirken? wäre ja auch ne interesante sache, wenn man weiß, dass man mit 2 g ne kurve bei vollem lenkausschlag und 30km/h hinbekommen hat und die räder alle auf dem boden geblieben sind, dann kann man eventuell sogar noch die lenkung so programmieren, dass sie bei höheren geschwindigkeiten nicht mehr voll ausschlägt und und eine belastungsgrenze einbauen, wenn man wiß, dass das auto bei 3G auf der kurveninnenseite abhebt, dass man das verhindern kann...
Also geht das, dass man die flieh / G-kräfte mit solch einem kreisel messen kann? auch die lage, in der sich das fahrzeug gerade befindet? wenn ja, was kostet so ein sensor und kann man ihn an einen uC anschließen, oder is das ein großes Hexenwerk?

Viele Fragen und Ideen, wenn ideen nur so einfach um zu setzen wären, wie man sie sich immer ausmalt ;-)

[oc2k1_]

Ein Kreisel kann keine G KRäfte messen, er misst nur die Drehung um eine seiner Achsen. Wenn man einen aus dem Modelbau nimmt wird es nicht so teuer (auch wenn die Teile überteuert sind) Prinzipell könnte man die auch an einen µC hängen, aber es wird ein bischen analoge Technik drum herum gebraucht.

Eine kompass könnnte man auch nehmen, allerdings könnte der ziehmlichen Ärgen machen wenn ein Gullideckel in der nähe ist.
EIn beschleunigungsensor wäre auch nicht schlecht, da er in einer Steilkurve nicht abregeln würde. Sofern er die Kräfte quer zum Auto misst, würde er direkt den seitlichen Gripp messen, da auch ein teoretischer Wert aus Geschwindigkeit und Lenkungseinschlag erechnet werden kann, ließe sich daraus wieder die seitliche Drift erechnen.
Wird diese zu groß, kann der Controller einfach verhindern, das der Einschlag noch größer wird. Aus der Kurve Rutschen oder Überschlagen sollte dann nicht mehr möglich sein.

Zu den G Kräften: Je nach dynamischem Abtrieb können die Setilichen G Kräfte bei hohen geschwindigkeiten ansteigen. Wirchtig ist hier wohl eher wie bei der Traktionskontrolle, dass auf keienfall die Hafftung verloren gehen darf, da die gleitreibung nicht wieder zur Haftreibung wird...)