Autonom in kleinen Dosen: R2_D03 + Nachfolger R3D01

[oberallgeier]

Schönen Abend,

... frage kam daher, weil bei der messung ne linkskurve gefahren wird ...

Ja, war mir schon klar. Ich habe zwei Motoren - ist Dir ja klar. Bei der Messung der Sprungantwort starte ich die im Rahmen des Möglichen gleichzeitig (also ein paar µs-Bruchteile hintereinander). Allerdings haben die beiden Motoren unterschiedliche Zeitkonstanten im Bereich von Millisekunden mit einer knappen Millisekunde Unterschied. Damit entsteht leider diese Drehung - die garnicht gewollt ist. Abhilfe könnte ein versetzter Start der beiden Motoren schaffen - aber ist dann die Sprungantwort genauer? ==> Wenn ich die Wahl zwischen zwei fehlerbehafteten Messmethoden habe, nehme ich die, die mir weniger Mühe macht.

... wenn man sich das Video ca. 20 mal ansieht ...

Ich bin ja froh, dass Du mir Deinen Aufwand nicht in Rechnung stellst.

... fast wie: Bei ARD und ZDF sitzen sie in der letzten Reihe ...

? ? ? ich hab ja keinen grossen Bildschirm fürs TV - aber soooo klein ist meiner nicht *gggg*. Es soll ja schon günstige, gute, grosse Bildschirme geben *ggggggggggg*.

... Videoauswertung eine Pi-mal-Daumen-Geschwindigkeit von 155cm / 5s = 0,31 m/s ...

Ja, so etwa hatte ich auch gerechnet.

... Messungen veröffentlicht die die Beziehung zwischen PWM-Wert und Geschwindigkeit/Drehzahl deiner Servos zeigt ...

Nein, das sind einfach Geheimakten, Du wirst das sicher verstehen. Aber ich will mal ein altes Blatt aus der Frühzeit von R2D03/Dottie hervorkramen:

.............Bild hier  

Du erinnerst Dich sicher: 1 tupsi ist 50 µs. Die Anzahl der tupsi ist (bei DIESER Messung bei Dottie) die Dauer für eine halbe Motorumdrehung; beim MiniD0 ist es die Zeit für eine viertel Umdrehung. 20 tupsi z.B. sind hier 20x50 µs für eine halbe Umdrehung, siehe Posting oben vom 29 März 2009. Die Untersetzung der Dottie-Motoren ist rund 768 : 1. Beim MiniDO ist die Untersetzung etwa 91 :1. Das Diagramm zeigt irgendwelche beliebige Messungen der beiden Motoren - genauere Details habe ich jetzt gerade nicht parat. Vermutlich aber "im System" - d.h. mit der Gesamtmasse.

Das "Aufkippen" des MiniDO ist der bekannte Effekt, dass das Gefährt nach hinten-unten wegtaucht, wenn man voll auf "Gib-Gummi" schaltet. Allerdings ist die Beschleunigung im Video rampenförmig! Sowohl positiv als auch negativ.

[Sternthaler]

Dann wünsche ich euch mal einen schönen Montag Morgen.

Ohhh, mit Geheimakten kann man nun etwas besser raten. Fehlt nur noch eine Angabe, wie viele der bis zu 300 PWM-Werte denn nun so ca. 25% sind.
Annahme: Wenn die 300 so schlappe 100% darstellen, dann ist ja bei der zartrosa-Linie noch einiges an Geschwindigkeitssteigerung zu erwarten. Die grüne Line würde ja nicht mehr so richtig auf wenige tupsis kommen. Und da sagt man doch immer, dass Grün die Farbe der Hoffnung ist.
Ich tippe bei den geheimen Messreihen auf unterschiedliche Bodenbeläge. Bleib also immer schön auf rosafarbenen Grund, da ist die Steigerungsrate viel besser .

Die Daten zeigen aber leider, dass ab PWM=150 (50%?) die tupsi-geh-in-den-Keller-Zeit ziemlich abgelaufen ist. Hoffen wir mal, dass du noch auf 0,8 m/s kommen wirst. Daumen drück!

Und nun zum unvermeintlichen OT:
Wie, die Rechnung ist noch nicht angekommen? Da muss ich doch mal zum Minister um nachforschen zu lassen, was diese Schlamperei bedeutet.
Ich hoffe, dass noch ein paar Kameras zur MA-Kontrolle in Betrieb sind.

Frohes Dosenrennen und eine schöne Vorosterwoche
Sternthaler

[oberallgeier]

Hallo Sternthaler,

tut mir leid, da gibts ein kleines Missverständnis. Das Diagramm hier oben zeigt die Messung von den beiden Motoren des R2D03/Dottie - NICHT des MiniD0. Dabei wurde OHNE Regelung die PwM schrittweise jeweils um fünf Einheiten höher angesteuert und nach einer halbe Sekunde der Speedwert in tupsi gemessen. Die markanten Unterschiede in den erreichbaren Geschwindigkeiten bei gleichem PwM-Wert sind mir auch beim Bestimmen der Sprungfunktion für Dottie aufgefallen: Zeitkonstanten der Motoren "im System" rund 8 ms und 12 ms. Das fällt schon deutlich ins Gewicht. Daher kann Dottie auch nicht soooo schnell fahren, wie ursprünglich angesetzt - der schwerfälligere Motor erlaubt es nicht. Und ich muss ja - wenn geregelt wird, schon ein bisschen "Luft" nach "oben" lassen. Wäre dumm, wenn der Regler in die Sättigung fährt und das Dottie deswegen nicht mehr geradeaus läuft . . . .

Das MiniD0 habe ich noch nicht vermessen - das läuft aktuell nur mit Regelung. ABER hier sind die Zeitkonstanten relativ gleich (trotz des fürchterlichen Hakens beim Messen der Sprungfunktion).

Frohes Dosenrennen und eine schöne Vorosterwoche

Hmmm - wird nix mit dem Döschen. Das Wetter ist einfach aktuell soooo schön, da treibt es mich raus zum Fliegen. Keine Zeit für nix vor lauter Freizeit *ggggg*.

Frohe Ostern.

[Sternthaler]

Grüß euch alle.

Das muss dir nicht leid tun oberallgeier. Ich hätte ja auch schreiben können, dass ich die Daten sehr wohl als Messwerte aus der Dottie gesehen hatte. Schließlich hast du das ja Dick und Fett angegeben.

Trotzdem sind die Daten interessant da ja das Verhalten von PWM zur Drehzahl im Prinzip aufzeigt was da passiert. Nämlich keinesfalls ein linearer Zusammenhang. Heul, buh. Dass die Kurve aber so stark 'gebogen' ist, hätte ich nicht erwartet. Hier ist aber bestimmt nicht der cw-Wert schuld dran.
Klar, dass zu den anderen Servos in MiniDO neue andersfarbige Linien entstehen werden. Aber ich bin relativ sicher, dass ein sehr ähnlicher Kurvenverlauf, halt nur an etwas anderer Stelle im Diagramm, auftauchen wird.

Deshalb nochmals : Hoffen wir mal, dass du noch auf 0,8 m/s kommen wirst. Daumen drück!

Und nun schöne Ostern
Gruß Christof

[oberallgeier]

... Messungen ... die die Beziehung zwischen PWM-Wert und Geschwindigkeit/Drehzahl ... zeigt? ...

Nachdem die s..guten Thermiktage vorerst hinter mir sind und ich die Fingernägel nach dem Klettern nicht total ab habe, hier die aktuellen Ergebnisse von MiniD0 im Leerlauf; die Terminalausgabe auszugsweise und das Diagramm für PWMSteigerung um je 5 Werte für beide Motoren. Unter Last sind die Ergebnisse ziemlich vom Untergrund, sprich vom Rollwiderstand, abhängig, da bin ich nicht sicher, dass eine solche Messung Sinn macht. Den deutlichen Ausreissern von Motor 34 gehe ich demnächst nach.

Izeit_1 ... der laufende 50-µs-Zählwert (max. 20000), I_diff0/~1 ... die Differenz in diesen Zeiteinheiten zwischen 4 Interrupts (weil die Encoderscheibe vier Schlitze hat und ich nur jeweils eine Umdrehung wissen will, daher auch die Größe tupsi_4 - sorry für den Tippfehler), kli/kre die PWM-Steuerwerte links/rechts resp. Mot 12/~34.

Messverfahren: die PWM wird durch den jeweils neuen OCR0x-Wert umgesteuert, danach wird rund 1 sec -waitms(1000)- gewartet. Dann werden die aktuellen Werte zwischen cli und sei ausgelesen. Die Ausgaberoutine kommt zum Schluss.

................Bild hier  

................Bild hier  

[Sternthaler]

Hallo oberallgeier, hallo alle.

War ja klar, dass du nun einen weiteren Farbtest vornimmst.
Wie ich sehe hast du den rosafarbenen Untergrund nochmals benutzt .

[Nur mal so am Rande]
Lese ich das richtig?
Pro Umdrehung der Encoderscheibe eine Angabe in I_diff0/~1 in 50-µs-Zeiteinheiten?
Dann kommt mein Taschenrechner bei den Werten:
- 99 auf: 1 / ( 50µs * 99 ) = 202 Umdrehungen / Sekunde -> 12000 RpM
- 38 auf: 1 / ( 50µs * 38 ) = 536 Umdrehungen / Sekunde -> 32000 RpM
Ähm, rattert ein Servo tatsächlich so rasend schnell innendrinne?
[/Nur mal so am Rande]


Hui, auch diese Kurve macht ja den gleichen krummen Bogen wie die Dottie-Kurve. Wenn man den X-Massstab von Dottie (0-50) und diesen (0-100) 'im Kopf' wegrechnet, dann scheint die Kurvensteigung recht ähnlich zu sein.

So richtig kann ich die kli/kre-Werte nicht interpretieren.
Im Text schreibst du: ".., kli/kre die PWM-Steuerwerte ...", aber in der Grafik wird die Y-Achse mit "akt.PWM-Wert" von 0 bis 250 angegeben.
Hast du kli/kre auf 100% normiert? Dann bleibt immer noch die Frage offen, wieviel von den 0-250 "akt.PWM-Werten" sind die 25%?
Denn es steht ja nicht geschrieben, dass bei 250 das Ende der Fahnenstange, äh, Y-Achse erreicht ist. Ich würde ja eher zu 255 tendieren ?

Dann wären 25% laut Tabelle so 60 bzw. 84 I_diff0/~1-Werte. Und das sind dann ja die schon bei YouTube 40-250 mal gesehenen 0,3 m/s.
Runter bis 38 I_diff0/~1, und die 0,15-er-Dose müsste so um 0,5 bis 0,6 m/s drauf bekommen.
Ist in den R3D01-Servos auch schon ein Getriebeumbau, wie du ihn dort beschrieben hattest?
Ich denke, dass du auch hier einen Ser vo-hack benötigen wirst.

Gruß Sternthaler
P.S.: Ich hoffe, dass ihr alle Ostereier, vor allem die hinter den Heizungen, gefunden habt.
P.P.S.: ... die s..guten Thermiktage sind vorbei???? Es soll Leute geben die sich darüber freuen wenn du mit den Füßen am Boden bleibst und hier Beiträge postest.

[oberallgeier]

... Wie ich sehe hast du den rosafarbenen Untergrund nochmals benutzt ...

Ohh, das Diagramm ist als GIF hochgeladen mit "Transparenz" für die ehemals weiße Hintergrundfarbe. Aber irgendwie ist Deine Farbenpalette eher in diese Wellenlänge?? .. weil in einem anderen Thread steht:

Ich habe gerade den 'roten' Knopf gedrückt ...

... und dieser Knopf ist bei mir blau

... [Nur mal so am Rande] ... Ähm, rattert ein Servo tatsächlich so rasend schnell innendrinne? ...[/Nur mal so am Rande]

Rechnen wir doch mal bitte: die Servos, auch die Billig-Mini-Dinger sind meist mit 0,1 sec/60° spezifiziert - meine auch, real sind es aber eher 0,15sec/60°, entsprechend rund 60 Upm. Das konnte ich mit dem Standardhacking durch Entfernen der Abtriebsachsen-Potentiometerkupplung realisieren. Die von mir verwendeten haben rund i = 768,6. Also 768,6 * 1 U/sec * 60 sec/min ... Das bekommst Du im Kopf genauer hin als es die Reproduzierbarkeit hergibt.

... X-Massstab von Dottie (0-50) und diesen (0-100) ... kann ich die kli/kre-Werte nicht interpretieren ... "akt.PWM-Wert" von 0 bis 250 angegeben ... kli/kre auf 100% normiert ...

Nein, das sollte auch nicht der Mitleser-Aufmerksamkeitstest sein. Ich hatte die Terminalausgabe auszugsweise wiedergegeben (siehe oben) - da ist die 100er Grenze leider verwirrend. Die kli/kre-Werte gehen bis 250, bis 255 hatte ich mir gespart, weil ich die Kurvensteigung dort oben kenne. Die tatsächliche Ansteuerung beim Lauf mit Regelung kenne ich (noch) nicht. Aber ich muss an der Regelung sowieso noch arbeiten: beim Fahren von mehreren Kreisen, bei denen die Drehung für das Aussenrad doppelt so schnell wie die für das Innenrad vorgegeben wird, gibt es einen Versatz von Kreis zu Kreis, der NICHT vom Untergrund abhängt. Seltsam - aber mir passieren ja immer so schräge Dinge *schnief*. Mit diesem Versatz kann ich schlecht leben, damit ist eine saubere Odometrie nicht möglich. Ein erster Befund, der ja auch im Diagramm herauslesbar wäre, deutet auf eine ungleichförmige Abtriebsdrehzahl des Motors 34 hin.

... Es soll Leute geben die sich darüber freuen wenn du mit den Füßen am Boden bleibst und hier Beiträge postest ...

Danke.

... schon ein Getriebeumbau ...

Ja, klar. Der ist ja speziell für den MiniDottie notwendig geworden, um mit den beschränkten Platzverhältnissen zurande zu kommen. Den Umbau habe ich mal ordentlich und am "alten" Ort beschrieben.

[thewulf00]

... Wie ich sehe hast du den rosafarbenen Untergrund nochmals benutzt ...

Ohh, das Diagramm ist als GIF hochgeladen mit "Transparenz" für die ehemals weiße Hintergrundfarbe. Aber irgendwie ist Deine Farbenpalette eher in diese Wellenlänge?? .. weil in einem anderen Thread steht:

Ich habe gerade den 'roten' Knopf gedrückt ...

... und dieser Knopf ist bei mir blau

Ja, das wundert mich auch.
Das Bild verweist eindeutig auf ein blaues Kärtchen, aber vielleicht wurde browser- oder designabhängig eine andere Grafik geladen?

[Sternthaler]

Hallo oberallgeier, hallo thewulf00,

[OT]
bei Farben war ich schon immer kreativ. Siehe auch beim Lego-Auto oberallgeier. War dort aber keine Beziehung mit der Politik eingegangen. Wirklich nicht!
OK, der Button ist blau. In was für Threads treibt ihr euch eigentlich rum?
Mit rosa meinte ich nicht die transparente Hintergrundfarbe, sondern die eine Kurve im Diagramm. Aber die wurde doch bestimmt auf rosafarbenem Untergrund aufgenommen, oder etwa nicht ?
[/OT]

Wow, Servomotoren sind sauschnell.

Ja, das ist ein extravaganter Ausschnitt der Daten. Anhand der Izeit1 fällt es ja schnuckelig auf. Aber die 100 haben mich tatsächlich ziemlich abgelenkt. Und das die I_diffX-Werte im Diagramm auch unter 38 kommen, konnte ich bei meiner Farbenblindheit nicht so richtig erkennen. Gut dass oberallgeier immer schön antwortet. Auch wenn der Aufmerksamkeitstest mal wieder nicht die volle Punkzahl erreicht hat.

Ist echt ernst gemeint.

Zum Getriebeumbau hast du ja noch mal schöne Infos/Fotos gegeben. Leider kann ich mit Induktivitäten auch nicht helfen.

Aber ich muss an der Regelung sowieso noch arbeiten: beim Fahren von mehreren Kreisen, bei denen die Drehung für das Außenrad doppelt so schnell wie die für das Innenrad vorgegeben wird, gibt es einen Versatz von Kreis zu Kreis, der NICHT vom Untergrund abhängt.

Wie ich dich kenne, hast du bestimmt schon ausprobiert, ob das Verhalten sowohl bei einer Rechts- als auch bei einer Linkskurve "schräge Dinge" erzeugt.
Du hast ja schon darauf hingewiesen, dass der blaue (diesmal richtige Farbe) Motor 34 möglicherweise Aussetzer hat. Dann müsste eigentlich beim Rechts-/Linkslauf ein unterschiedliches Verhalten auftreten.
Wenn R3D01 linke Kurve fährt, und "Schräges Ding" somit die Außenkurve kratzen muss, und stottert, dann sollten die Kreise größer sein als bei einer Rechtskurve.
--- Kann das festgestellt werden?

Ich weiß ja, dass du immer sagst, deine C-Künste wären noch Cäh. Aber ich kann mir nun nicht vorstellen, dass deine Datensammelei hier jetzt noch scheitert. Es muss somit etwas anderes sein.
Hast du mal die Servos getauscht? Nicht andere, sondern nur rechten und linken Servo. Bzw. die Ein- und Ausgänge am AVR.
Wenn nun der Mot 12 stottert, dann liegt es eher am Servo als am Programm.
Ist aber immer noch Mot 34 betroffen, dann solltest du mal nachsehen, ob die Eingänge für die Encoder-Interrupt von der Prio her so sind, ob die linke Seite eine höhere Prio gegenüber rechts hat. Dann bleibt nur zu vermuten, dass während der Int-Bearbeitung der linken Seite ein ankommender Impuls von rechts sporadisch 'versackt'. (Dies ist keine politische Aussage.)

Ansonsten bleibt nur zu sagen: Immer schön auf dem Teppich bleiben. Oder: Wer wird denn gleich in die Luft gehen?

Viele Grüße
Sternthaler

[oberallgeier]

... Wow, Servomotoren sind sauschnell ...

Im Prinzip ja. Aber die aktuellen Messwerte zeigen mir, dass ich auf die 0,8 m/s nicht kommen werde (ausser ich mache größere Räder dran. Werde ich nicht tun, weil die mit meiner Hardware nicht in die Minidose passen).

... Wie ich dich kenne, ... schon ausprobiert ... sowohl bei einer Rechts- als auch bei einer Linkskurve "schräge Dinge" erzeugt ...

Klar - das ist auf dem Video (Link zu YouTube bei Klick aufs Bild) auch gut zu sehen. Daten zum Video: Aufnahmeentfernung ca. 90 cm, senkrecht von oben. Fahrbahn melaminbeschichtete Spanplatte mit Strichmarken im Abstand 150 mm. Start "vorwärts" - im Bild senkrecht nach oben. Kreisfahrt durch Vorgabe von Geschwindigkeit "a" für ein Rad und "2a" für das andere.

................Bild hier  

... müsste eigentlich beim Rechts-/Linkslauf ein unterschiedliches Verhalten auftreten ... Kann das festgestellt werden ...

Hach was wäre das schön! Leider . . . nein. Das heißt - unterschiedlich schon - unterschiedlich fehlerhaft. Auch das Wechseln der Motoranschlüsse half nix. Also Mot34 als "~12" und umgekehrt brachte einen Unterschied - eben ein anderes, aber ähnlich fehlerhaftes Fahrverhalten.

... ob die Eingänge für die Encoder-Interrupt von der Prio her so sind, ob die linke Seite eine höhere Prio gegenüber rechts hat. Dann bleibt nur zu vermuten, dass während der Int-Bearbeitung der linken Seite ein ankommender Impuls von rechts sporadisch 'versackt'. ...

Leider habe ich das nicht nachgewiesen - ich hatte dazu keine Messungen gemacht. Es werden natürlich die Encoder Interrupts entsprechend der mega168-Interrupt-Tabelle priorisiert. Also kommt extINT0 vom mot12 wichtiger daher als der vom extINT1 / mot34. Aber das wäre doch ein ziemlicher Zufall, wenn diese Priorisierung der Grund für die Störung ist. Die Regelung läuft für die Motoren aber zu unterschiedlichen Zeiten ab - 1,22 kHz, jeder vierte von 12 Aufrufen wird verwendet für die Regelung Motor 12 und jeder achte für Regelung Motor 34.

Das Fahrverhalten - siehe Video - sieht eher so aus, als ob der Wind aus einer Richtung kommt und das MiniD0 zur Seite bläst. Daher tippe ich auf fehlerhafte Regelparameter und eine daraus resultierende Schwingung in der Regelung. Ich werde also die ganze Regelung (Nachtrag 18.04.09, 11:03 - den ganzen Antriebsstrang, Hard- und Software) überarbeiten - von Grund auf.