CHR-6d Board Gyro,ACC,Nick,Roll,Kalman Filter,Inbetriebnahme

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24.09.2010, 22:22
skydiver

Hallo Mirco,

Zitat:

Zitat von mirco99

nach längerem Überlegen, weiss ich immer noch nicht ob für mich eine "ein" Controller Lösung gut ist, da man sich sehr schnell Timingprobleme einholt und ich dann nicht weiss woran es liegt.

so lange man für bspw. I2C, UART, SPI auf die Hardwareschnittstellen zurückgreift und von Interrupts gebrauch macht ist dieses Projekt mit einem 644p beherrschbar. Natürlich muß man sich von (leider) immer wieder anzutreffenden Funktionen wie "delay()" verabschieden. Zudem bringt ein I2C-Bus bzgl. Störempfindlichkeit auch gravierende Nachteile mit sich.

Zitat:

Ich habe diese Regler (Patine) gekauft. Man kann sie normal an einen Empfänger anschliessen oder per I2c . Es ist ein Mega 8 darin verbaut.

Ich kenne die Regler sehr gut, habe bereits ~40 Stck. in div. Coptern davon verbaut und selbst noch welche hier. Meine aktuellen sind nahezu baugleich, allerdings bis 30A Dauer. Ich würde da gleich Ultra-Low-ESR-Elkos bis 25V verbauen und den kompletten Regler mit Plastikspray gegen Feuchtigkeit versiegeln. Die sind da sehr empfindlich.

Zitat:

Wenn ich dann mal soweit bin, können wir uns über die Ansteuerung/ Einmixung der Sensorsignale mit den Fernsteuersignalen und Korrektur Motorberechnung unterhalten, wenn du lust hast.

Ja, der wirklich interessante Teil ;-)

Zitat:

Im Shop steht, das deine Motoren für 4 Lipos ausgelegt sind , drehen schön langsam, haben ordentlich Schub, verbrauchen aber auch mehr. Ich würde mir überlegen diese Motoren mit 3 Lipos zu betreiben. Bei 110 Watt aufgenommene Leistung und 4 Zellen (14,8V) sollten es 7,5 Ampere Verbrauch sein. Mess das mit deinen Luftschrauben mal nach.

Luftschrauben verwende ich 10x4,5. Mit den o.g. Motoren und ~1kg Startmasse dürfte der Schwebestrom mit 4S/2200 bei ~8A liegen und 15 Minuten Flugzeit mit Reserve drin sein.

Zitat:

Habe eine Eigenbau CNC Fräse, womit ich mir den Quattro Fräsen werde. Die Zeichnung habe ich auch schon fertig.

Ich werde den Quadro klassisch mit 15er VK-Alurohr und Centerplates aus 1er oder 1,5er Alu aufbauen. Wir haben in der Firma eine CO2 Flachbettlaser. Mein erster Rahmen war so gebaut und sehr stabil. Nach einem Crash den Motorträger zurechtgebogen, den Prop getauscht und weiter gehts... genau richtig für die Erprobung einer eigenen FlightControl ;-)

Zitat:

Es gibt in der Werbe Branche so geschäumten Kunststoff einmal einfach und mit beidseitig laminiertem dünnen Alublech. Sehr stabil und leicht und lässt sich perfekt fräsen.
Mir fällt jetzt nicht der Name des Materials ein.

Wäre für mich sehr interessant, den Hersteller und Produktnamen zu kennen.

Gruß
Rainer
25.09.2010, 11:04
mirco99

Kannst du mir da mal für die Kondensatoren eine Reichelt Nummer anbieten?
Ich werde demnächst mal wider zu meiner Werbefirma hinfahren. Dann kann ich dir den Namen nennen. Ich bekomme immer noch nicht diesen blöden String in die richtigen Werte zerlegt. Erst dann geht es bei mir auch weiter.
28.09.2010, 08:48
mirco99

Hi Rainer,endlich bekomme ich eine Anzeige, leider sind die Werte bei 0° = -733.
Multiplizierst du die Werte mit 0,0109863? In meinem Datenblatt stehen nur die Werte für ACC und Gyro m/s.

Ich lasse nick,roll und GyroZ ausgeben. Der gesendete N Wert ist 7. Es werden also 7 Sensordatenbytes geschickt. 3 Werte mal 2Byte sind bei mir 6.
Habs im Datenblatt gefunden. Nach dem N wird ein Byte mit aktiven Kanälen gesendet. Echt blöd erklärt im Datenblatt.

Wie bekomme bei x,y =0°
kann ich einfach die 733 - 733 rechnen lassen oder lieber in der Imu Software die Einstellungen vornehmen ?

Wie weit bist du mit deiner chr6dm?
29.09.2010, 00:01
skydiver

Hallo Mirco,

die Elkos habe ich bei C bestellt:
Elko Ultra-Low-ESR 470µF/25V, Best-Nr. 446259 - 62 oder
Elko Low-ESR 470µF/25V, Best.-Nr. 442625 - 62

Bitte vergiß nicht, die Elkos an der Leiterplatte mittels bspw. Heißkleber zu fixieren. Die vibrieren sonst gleich wieder ab. Dabei ruhig die ganzen Drähte mit Klebstoff stabilisieren. Sollte dennoch ein Tausch der Elkos nötig sein, einfach den Heißkleber mit dem Lötkolben wegschmelzen. Das riecht furchtbar und anschließend sollte das Zimmer gut gelüftet werden.

Ja, ich multipliziere mit 1098 und dividiere anschließend durch 10000. Den Winkel erhalte ich dann in 1/10°. Float ist auf einem 8-biter sehr rechenintensiv. Ich mache das in long und anschließendem typecast in int. Ob ich das in int dem dig. Regler übergebe oder in char wandle muß ich erst noch checken.

Ja, die im Datensatz enthaltenen aktiven Kanäle sind im Datenblatt wirklich etwas vernachlässigt.

Bzgl Nullkalibrierung würde ich lieber die entspr. Sequenz an die IMU senden und danach den entspr. Wert im Flash ablegen lassen. Das muß man ja nicht oft machen. Die Temperaturdrift ist ja absolut im grünen Bereich. Nach dem Einschalten wird der automatische Gyroabgleich gemacht bzw. nach Knüppelstellungskombination manuell ausgelöst. Ich werde den manuellen bevorzugen, weil beim Einstecken des Akkus der Copter auf dem Landegestell meist etwas "wackelt" und das den Abgleich negativ beeinflußt. Für den ACC-Abgleich ist eine Dosenlibelle sehr hilfreich.

Mein IMU hat sich am "Handkardan" sehr gur bewährt. Ich werde demnächst die Wippe bauen und gleich in die Vollen gehen...

Gruß
Rainer
30.09.2010, 08:44
mirco99

Zitat:

Zitat von skydiver

Bzgl Nullkalibrierung würde ich lieber die entspr. Sequenz an die IMU senden und danach den entspr. Wert im Flash ablegen lassen.

Diese Nullkalibrierung hat mein Board leider nicht.

Eine Dosenlibelle ist nicht schlecht dafür. Habe leider noch keine (gefangen). O:)

Ist es nicht Sinnvoll die CRR über einen Port des Controllers nach einer bestimmten Zeit einzuschalten? So werden keine Wackler beim Kalibrieren erzeugt.

Ich habe mit meinen Programm noch Probleme, das die Bytes warscheinlich falsch herum im Integer abgelegt werden. Hatte gestern Abend den Punkt überschritten, wo man noch gute Ideen hat.

Ja dann bin ich mal gespannt auf deine ersten Ergebnisse.
Ich versuche heute zur Werbewerkstatt zu fahren und bezüglich des Sandwich Materials zu fragen. Viel Erfolg.
01.10.2010, 08:30
mirco99

Hi Rainer,
habe meine CHR Auswertung jetzt fertig.
Habe gleich die neue Jeti Fernsteuerung mit Telemetriesensor bestellt. Jetzt geht es mit Summensignal auswerten weiter. Der Empfänger kann mir dann auch Daten wie Akkuspannung, aktuelle Stromstärke und entnommene mAh zur Fernsteuerung auf ein Display zurücksenden.
13.10.2010, 08:22
mirco99

Hi Rainer,
wie wertest du die Lage zur Fernsteuerung aus? Wie sehen deine Erfolge aus?

Ich dachte mir, das ich den (bei Fernsteuerungsmittelstellung) 0° Lagewert, den der Kopter über eine Case Tabelle automatisch "ausbalanciert" mit den Fernsteuerungsdaten verfälsche.

Die Case Tabelle finde ich passend, da ich so bei verschiedenen großen ist/ soll Werten mit anpassbaren Motordrezahlen arbeiten kann.
Wird der Unterschied kleiner, werden auch die Motordrehzahlen kleiner geregelt. Ich denke so fliegt er stabiler als eine lineare Berechnung.

Wie machst du das?

Meine Motoren sind leider immer noch nicht da, so das ich noch nicht testen kann. Meine LIPO´s sind aber schon gekommen. Die Kondensatoren habe ich jetzt auch. Meine JETI Fernsteuerung läuft und die Empfängersignale werden eingelesen. Ist eine Auflösung von ca 100 Schritten (Knüppel beidseitiger Endanschlag) ausreichend?
13.10.2010, 23:14
skydiver

Hallo Mirco,

Zitat:

Zitat von mirco99

Hi Rainer,
Wie sehen deine Erfolge aus?

Der wirtschaftl. Aufschwung aus dem Tal der Tränen hat mich voll erwischt, so dass ich wieder andere Baustellen bedienen darf. Das Parsen der Daten klappt und die Auswertung des Summensignals habe ich aus einem anderen Projekt dazugelinkt. Weiter bin ich bis dato aus Zeitgründen noch nicht gekommen...

Zitat:

Ich dachte mir, das ich den (bei Fernsteuerungsmittelstellung) 0° Lagewert, den der Kopter über eine Case Tabelle automatisch "ausbalanciert" mit den Fernsteuerungsdaten verfälsche.

Ich werde (bis aufs Gas) die Steuerfunktionen als signed char proggen, also -127 bis 127. 0 ist dann Mittelstellung. Das Gas wird unsigned char von 0 - 230 gehen, mit Regelreserve bis 255 (Vollgas). Entspr. Parameter für Mindestgas (bei bspw. Failsafe - schnelles Sinken) und Maximalgas sind sinnvoll.
Ich werde mit dem jew. FS-Stick (nick/roll) den (skalierten) Schräglagewinkel als Sollwert vorgeben und alle Größen einem PI(D)-Regler übergeben. Der kümmert sich dann um die Regelabweichungen und die Motorstellerwerte. Die Parameter für den Regler kann man auf der Wippe ermitteln.

Zitat:

Die Case Tabelle finde ich passend, da ich so bei verschiedenen großen ist/ soll Werten mit anpassbaren Motordrezahlen arbeiten kann.
Wird der Unterschied kleiner, werden auch die Motordrehzahlen kleiner geregelt. Ich denke so fliegt er stabiler als eine lineare Berechnung.

Wie bereits geschrieben setze ich auf einen dig. Regler. Dein Lösungsansatz entspricht imho einer Fuzzy-Regelung. Das bringt den Nachteil, dass Du bei anderen Motoren/Prop-Kombi die jew. Werte neu ermitteln mußt. Beim dig. Regler sind lediglich die Parameter anzupassen (tlw. auch sehr zeitaufwändig) aber das wars dann auch.
Das Hauptproblem bei den üblichen Motrorstellern ist übrigens, dass die über keinen aktiven Freilauf verfügen, d.h. wenn die Drehzahl eines Motors zu hoch ist, braucht es Zeit, bis dieser wieder langsamer dreht. Bereits etwas schwerere Props können ein mühsam eingestelltes Setting schnell nahezu unfliegbar machen bzw. erfordern starke Nerven...

Zitat:

Ist eine Auflösung von ca 100 Schritten (Knüppel beidseitiger Endanschlag) ausreichend?

Für die ersten Versuche auf der Wippe allemal. Da ist ein sauberer Sollwert (ohne Jitter durch Händezittern) sogar von Vorteil O:)

Und bitte sieh von Anfang an einen Killschalter vor, der bei Betätigung zumindest die Motoren stromlos schaltet - Die Motoren entwickeln beträchtlichen Schub und bei einem Bug und umherfliegenden Notizzetteln ist schnell mal ein Propblatt ab oder der "nach dem Zettel greif Reflex" rächt sich mit tiefen Schnittwunden...

Gruß
Rainer
15.10.2010, 12:15
mirco99

Hi Rainer,
schön zu hören das du beruflich wieder viele Aufträge hast. Bist du selbstständig?

Du weisst ja welche Regler ich benutzen werde.
ich weiss nur noch nicht, ob ich die regler per I2C oder per PWM ansteuern soll.
Wie weiss ich denn wie hoch die maximale Drezahl der Motoren ist, wenn ich per I2C Drezahlen vorgebe?

Meine Ausbalancierregelung regelt deshalb auch nur die Motorendrehzahlen auf der zu hohen Seite runter. So kann ich auch bei Vollgas die Regelung nutzen.

Welches Verhältnis benutzt du um den Kopter zu drehen ohne das er einen Höhenunterschied macht? Kann man Drehwert - rechte + linke Mototren rechnen?

Pid Regler habe ich mir noch nicht angeschaut und kann von dessen Programmierung und Vorteilen nichts sagen.

Ich bin auf die Bascom Libary angewiesen um die Fernsteuerungssignale einzulesen, da mir für die 6 Kanäle die Timer fehlen, es selber errechnen zu lassen. Habe leider den Falschen Empfänger gekauft (Kein Summensignal)
Ich hoffe -50 bis +50 reichen. Ich glaube die Lib hat Assemler Werte.
Das ist zu lange her, wo ich das mal gelernt habe. Da traue ich mich nicht ran. Ich denke die Werte sind deshalb so klein, da der Atmel mit 18 Mhz arbeitet. Bei 8 Mhz würde ich auch einen Regelbereich von 256 haben.
Wenn sich mit der Lib jemand auskennt, dann wäre es toll wenn ich diese Datei oder Änderungen bekommen könnte.

Meine Motoren sind leider noch nicht da. Aber in spätestens 2 Wochen geht es bei mir auch weiter.

bis denn
15.10.2010, 22:54
skydiver

Hallo Mirco,

Zitat:

ich weiss nur noch nicht, ob ich die regler per I2C oder per PWM
ansteuern soll.

Ich denke, vom Timing her ist da I2C pflegeleichter (trotz aller bekannter Nachteile). Auch wenn es bei Int-Programmierung und mit einem 4017er auch recht gut funktioniert setze ich da auf Kompatibilität.

Zitat:

Wie weiss ich denn wie hoch die maximale Drezahl der Motoren ist, wenn ich per I2C Drezahlen vorgebe?

Das weißt Du bei PPM ebenso wenig. Du gibst eine Adresse vor und schreibst danach den Wert, also bspw. 0x52 und 0x64 (Motor 1 und 100 digits Gas). Oder hab ich Dich falsch verstanden?

Zitat:

Meine Ausbalancierregelung regelt deshalb auch nur die Motorendrehzahlen auf der zu hohen Seite runter. So kann ich auch bei Vollgas die Regelung nutzen.

Ich werde die Drehzahldifferenz symmetrisch verteilen, d.h. ein Motor wird um die Hälfte der Differenz erhöht, der andere reduziert. Der Gesamtauftrieb bleibt dadurch (annähernd) konstant.

Zitat:

Welches Verhältnis benutzt du um den Kopter zu drehen ohne das er einen Höhenunterschied macht? Kann man Drehwert - rechte + linke Mototren rechnen?

Die Summer der rechtsdrehenden und der linksdrehenden Momente muß sich ohne Gier aufheben, d.h. beim Gieren wird die Differenz ebenfalls auf die rechts- und linksdrehenden Motoren aufgeteilt. Die Summe muß immer passen.

Zitat:

Ich bin auf die Bascom Libary angewiesen um die Fernsteuerungssignale einzulesen, da mir für die 6 Kanäle die Timer fehlen, es selber errechnen zu lassen. Habe leider den Falschen Empfänger gekauft (Kein Summensignal)

Entweder greifst Du das Summensignal direkt innerhalb des Rx ab oder benutzt einen PPM<>Summensignalwandler. Ich würde die erste Variante wählen und das Signal mit dem Oszi suchen. Meist ist dort auch ein 4017 o.ä. verbaut...

Zitat:

Ich hoffe -50 bis +50 reichen. Ich glaube die Lib hat Assemler Werte.
Das ist zu lange her, wo ich das mal gelernt habe. Da traue ich mich nicht ran. Ich denke die Werte sind deshalb so klein, da der Atmel mit 18 Mhz arbeitet. Bei 8 Mhz würde ich auch einen Regelbereich von 256 haben.

In C würde ich hier lediglich den Prescaler und das Capt-Register im eigenen Source entspr. ändern. Und was heißt hier, "das trau ich mich nicht"?! Sind wir hier im Warmduschforum?! ;-)

Gruß
Rainer

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