Quattrocopter !!!

[Rocky]

@RCO:

Ich hab mich im Punkt Kreisel/Neigungssensoren leider etwas unklar/falsch ausgedrückt. Der Post sollte halt nicht noch länger werden...
Im übrigen bin ich immer offen für Kritik, nur so kann das Projekt vorankommen.


Die Steuerung der 4 Motoren muss ja folgende "Eingabeparameter"/Flugparameter berücksichtigen (hab ich was vergessen?):

1. Höhenstabilisierung = Beschleunigung vertikal (benötigt: 1x Beschleunigunssensor)

2. Lagestabilisierung in der Horizontalen = Beschleunigungen in x,y-Richtung (benötigt: 2x Beschleunigungssensor)

3. Drehung um die eigene Achse (vertikal) (benötigt: 1x Kreisel)

4. Parametervorgaben durch den Piloten, d.h. über die Fernsteuerung. Das wären
- vorwärts-rückwärts: beeinflusst obigen Punkt 2
- steigen-sinken: beeinflusst obigen Punkt 1
- Drehung um eigene Achse: beeinflusst obigen Punkt 3


Als Kreisel dachte ich an einen relativ billigen(!) Standard-Kreisel aus dem Modellbau, ca. 30€;. Als Beschleunigungssensoren könnten z.B. die ADXL202 herhalten, vielleicht reichen da dann auch nur 2, da ja ein Beschl.-Sensor bereits 2 Achsen misst.


Was bei meinen bisher lediglich theoretischen Betrachtungen große(!) Unsicherheitsfaktoren sind:

- Schaffe ich es die Sensoren angemessen auszulesen / zu verschalten
- Schaffe ich es die Steuerung auf der einen Seite schnell, auf der anderen Seite stabil zu machen
- Hebt das Teil überhaupt ab?!?
- ...


@Minifriese
Bisher dachte ich es sei deswegen eine Steuerung, weil die zu steuernden Größen (das sind die vier Motordrehzahlen) nicht mehr in die Steuerung zurückgeführt werden.
Allerdings - bei weiterem Nachdenken - hast Du Recht. Es ist eine Regelung, denn man möchte ja nicht die Motordrehzahl regeln, sondern eigentlich die Lage des "Quattrocopters" im Raum. Und die Lagegrößen gehen ja in die Regelung mit ein!

Über die Kreiselausgangssignal habe ich mir auch schon ein paar Gedanken gemacht. Würde es denn nicht funktionieren, wenn man den Kreisel an einen unbenutzten Kanal der Fernsteuerung anschließt? Dann könnte der "Servo-Signal-Ausgang" des handelsüblichen Modellbaukreisels synchronisiert sein Korrektursignal an das "Servo" ausgeben.
Dieses Signal könnte man dann verarbeiten und daraus auf die Rotationsdrehzahl schließen. (Korrigiert mich, wenn ich mir das zu einfach vorstelle.)

-s-

[RCO]

2. Lagestabilisierung in der Horizontalen = Beschleunigungen in x,y-Richtung (benötigt: 2x Beschleunigungssensor)

Wäre es nicht sinnvoller hier Kreisel einzusetzen, die die Schräglage kontrollieren. Wenn der Qutrocopter schräg steht, fliegt er ja zur Seite. Wenn er aber 2 Kreisel hat, kann er sich auch wieder richtig aufrichten (automatisch). Damit hat man zwar keine genaue Navigation im Raum, aber mehr Stabilität.

3. Drehung um die eigene Achse (vertikal) (benötigt: 1x Kreisel)

Vielleicht kann man hier auch einfach einen Kompass verwenden.

1. Höhenstabilisierung = Beschleunigung vertikal (benötigt: 1x Beschleunigunssensor)

Meinst du, dass das wirklich nötig ist. Ich dachte eignetlich, dass ein Kreisel, der alle Achsen überwacht ausreichen würde.
Der Intelli-copter (hier nochmal der Link: http://www.braunmod.de/intelli.htm ) verwendet ja auch einen:

3-Achsen-Kreiselsystem

ICh wüsste nur zugern, wo es solche Kreisel gibt

weil die zu steuernden Größen (das sind die vier Motordrehzahlen) nicht mehr in die Steuerung zurückgeführt werden.

Wie funktionieren denn Modellbau-Motorsteller, könnte man nicht solche verwenden?

Bitte verstehe mich nicht falsch, ich verstehe nur deinen Weg nicht so ganz. Ich verstehe dich so, dass du eigentlich die Position des Copters veststellen möchtest, also richtig mit koordinaten, oder?

MFG Moritz

[Rocky]

Du hast natürlich Recht. Irgendwie habe ich da wieder mal viel zu kompliziert gedacht...

Sicherlich wäre es am einfachsten man würde einen 3-Achsen-Kreisel nehmen, im Notfall wären vielleicht auch drei 1-Achsen-Kreisel akzeptabel.

Bisher habe ich jedoch noch keinen passenden 3-Achsen-Kreisel im Internet gefunden. 1-Achsen-Kreisel gibt es jedoch genügend (mehr oder weniger) bezahlbare: Z.B. den G200 von robbe, 65€.

Zum Thema Motorsteller: Wahrscheinlich ist das das einfachste. Man könnte zwar sicherlich auch für jeden Motor einen IGBT (oder was ähnliches) verwenden, die PWM-Signale dafür könnte da ja uC erzeugen. Ob das dann allerdings so hinhaut...

Wie ich das Modell regeln wollte?
Eigentlich hatte ich vor in der "letzten Ausbaustufe" soweit zu sein, dass das Modell ohne die Fernsteuerung zu berühren von alleine schwebt. Die Fernsteuersignale sollten dann nur noch die Neigung verstellen (zum Vorwärtskommen) bzw. den Schub angeben (für die Flughöhe).
In einer ersten Version würde es mir aber völlig reichen, wenn das Modell halbwegs in der Luft bleiben würde, die Flughöhe könnte ich ja noch selber manuell steuern.

Mal sehen was sich da in den letzten Wochen noch so ergibt, ist ja nicht so, dass ich Vollzeitmodellbauer bin...

[Klaus_0168]

Ja, das 'Teil' dreht sich um seine Hochachse wie ein Hubschrauber dessen Heckrotor ausgefallen ist.
Sieht interessant aus ist aber nicht kontrollierbar.

[RCO]

Ja, das 'Teil' dreht sich um seine Hochachse wie ein Hubschrauber dessen Heckrotor ausgefallen ist.

Der Kommentar bezog sich wohl auf Seite 1.
Also ich hab auch nach ein wenig googlen nichts über einen 3-Achsigen Kreisel gefunden

Was meinst du denn mit "IGBT"?

Eigentlich hatte ich vor in der "letzten Ausbaustufe" soweit zu sein, dass das Modell ohne die Fernsteuerung zu berühren von alleine schwebt. Die Fernsteuersignale sollten dann nur noch die Neigung verstellen (zum Vorwärtskommen) bzw. den Schub angeben (für die Flughöhe).

Ja, so habe ich mir das auch gedacht. Der uC regelt alles nötige, so dass sich der "Pilot" auf das "Wesentliche" beschränken kann.

MFG Moritz

[Manf]

Was meinst du denn mit "IGBT"?

ein Leistungsstellglied:
http://www.elec.gla.ac.uk/groups/dev...igbt/igbt.html
hierfür üblicher: Leistungs FET

[Rocky]

So, da bin ich wieder. Nachdem ich nun endlich meinen ersten AVR geschrottet habe (anscheinend darf man nicht den falschen Quarz in den Fuse-Bits einstellen... ) kann es nun richtig losgehen!

Ich hab mir noch mal ein paar Gedanken bzgl. der Thematik Beschleunigungssensoren (a-Sensoren) contra Kreisel gemacht:
Eigentlich kann man doch mit einem 2-achsigen Sensor den Heli in der horizontalen stabilisieren. Mit einem weiteren 2-achsigen a-Sensor könnte man doch erstens die Höhe halten und zweitens das "Kreiseln" verhindern, sofern dieser 2. a-Sensor außerhalb des Mittelpunktes angeordnet ist.
Natürlich wäre für ein Kreisel für letzteres die bessere Wahl, aber eben auch deutlich teurer (ca. 90€ zu 15€ für einen analogen 2-achsigen a-Sensor).
Wahrscheinlich muss man das aber am echten Modell ausprobieren, leider warte ich immer noch auf die Teile, sollen aber in Kürze da sein.

Habe mir auch weitere Gedanken über die Regelung gemacht, ein paar Gleichungen aufgestellt und das Ganze in Matlab simuliert. Allerdings habe ich die Streckeneigenschaften nur grob geschätzt, hab keine Ahnung ob das der Wirklichkeit entspricht: Jeder Motor ist demnach gleich einem PT1-Glied (wahrscheinlich einigermaßen richtig) und die Motordrehzahl ist proportional zum erzeugten Auftrieb (?!?!?).

Naja, wenn sich jemand für das Matlab/Simulink-Modell interessiert, dann stelle ich es gerne online.

Wenn es ansonsten neues zu berichten gibt, dann melde ich mich wieder.

Übrigens: Dieses Forum hat mir sehr geholfen bei der Einführung in den AVR! Dafür herzlichen Dank!

[sonic]

Naja, wenn sich jemand für das Matlab/Simulink-Modell interessiert, dann stelle ich es gerne online.
...

Ja hier! ich, ich, ich

Gruß, Sonic

[RCO]

@Rocky, könntest du mal ne Skizze machen, woe du wie die a-Sensoren anbauen willst.
Der ADXL ist vermutlich echt nicht schlecht für die Zwecke.

MFG Moritz

[Kaiser-F]

Hallo,

Find ich ja total interessant was hier so diskotiert wird!

Ich wollte auch schon immer meine Modellhelis selbstständig fliegen lassen... Da wusste ich allerdings nocht nicht dass es µC gibt,

Daher hab ich es nur mis zur Live-Videoübertragung geschafft....

EDIT:
BILDER WURDEN ENTFERNT, Weil mein Speicher Voll ist.

Auf Anfrage könnt ihr sie gerne haben.


Das Problem ist wirklich, dass der Hubschrauber so viele "Positioniermöglichkeiten" hat, die alle über Sensoren erfasst und verarbeitet werden müssen.

Ein erster Großer Schritt wäre, den Heli so zu gestalten, dass er Hallenflugfähig ist. Dadurch können Winde die Tests nicht beinflussen.

So hat es mal eine UNI gemacht, kam mal in Gallileo.. oder Welt der Wunder. Allerdings nur Schwebeflug. Also schweb schweb nach B, Schweb schweb nach A.

Man könnte die umgebung mit Ultraschall abtasten. ( hab da mal was sehr interessantes gesehen, man Strahlt Ultraschall mittels Parabolspiegel aus, um die "Wellen" wie einen Strahl auszusenden. So erzielt man genauere Werte der Umgebung. Einer hat sogar im PC ein 3D Raumbild geschaffen durch diese Technik. ) Dadurch könnte man sich in der Hallo orientieren. Zumindest würde der Heli nicht gegen die Mauer fliegen!

Dadurch könnten erste Erfahrungen gemacht werden... aber wie gesagt ich hab es nie so weit geschafft.


Ich kann euch noch einen Tipp geben,

Den oberen Heli, nennt sich LMH120, ( auch als LMH-Unkaputtbar bekannt ), würde sich herforragend als Testflugzeug eignen! Der verzeiht einiges. Kann man bei www.rc-city.de bestellen. Ist nicht ganz billig, aber dafür sehr stabil...[/img]