Ihan joka sanaa ja ehkä riviäkään en huomannut joten tässä saattaa olla toistoa mutta menkööt. Ja jos tekniikka kiinnostaa.
Vakauteen ja kuvan hyvyyteen liittyen yleisesti ja karkeasti. Kopterin pitää pystyssä yleensä jonkinlainen PID-säädin (tai jokin sen variaatio) jonka säätöloopin sisäänmenoina on ohjaajan komennot radiolla ja kopterin aivojen gyrojen ja kiihtyvyysantureiden data. Näistä summaamalla/vähentämällä saadaan varsinaiselle säätimelle menevä erosuure jonka vaikutuksen suuruutta ja "muotoa" säädetään P/I/D- parametreilla. Säätimen ulostulona on sitten moottoreille menevä ohjaus. Se kuinka hyvin kopteri lentää tai kuinka vakaa se on riippuu tämän säätimen parametrien/rakenteen ja kopterin mekaniikkaa (moottorit,potkurit,runko,paino jne) kuvaavan ns. siirtofunktion sopimisesta yhteen. Siirtofunktio ja Trnquillin mainitsema mallinnus "sisältäisi" siis tiedot rungon mitoista, moottoreista, säätimien lineaarisuuksista jne ja näistä muodostettaisiin siirtofunktio kuvaamaan kopteria. Tämän simulaatiomallin pohjalta voitaisiin sitten teoriapohjalta lähestyä kopterin PID-parametrien viritystä. Ajatus on kaunis mutta mallin rakentamisen vaikeuden takia on päädytty trial and error -lähestymistapaan virityksessä. Käytännössä siis kukin lentolaite lentää tasan niin hyvin kuin sen viritysparametrit on jaksettu hieroa kohdalleen. Tästä taas päästään siihen että optimaalisessa kopterissa ei tosiaan olisi kuin se yksi vahvistusarvo jota muuttamalla laite viritetään lentämään. Valitettavasti tosielämässä parametreja on yleensä useampi ja teoriassa näille on vain yksi "täydellisen oikea" kombinaatio. Ja hommaa vielä sekoittaa ympäristötekijät tuuli jne. jota näissä vehkeissä ei ole otettu millään tavalla huomioon säätimen kytkennässä. Yleensä siis optimitulokseen päästäkseen pitää olla tyvenen ja tuulisen kelin säädöt erikseen. Ja taas tulee lisää hieromista ja virittämistä. Kermana kakun päällä on että eri valmistajilla P, I ja D saattavat tarkoittaa hieman eri asiaa tai niiden skaalat on täysin erit. Ja yleensä poikkeavat perinteisen säätöteorian mukaisesta mallista joten teoriapohjan osaaminenkaan ei aina auta. Näitä parametrejä ei siis voi mitenkään siirtää jos haluaa vaihtaa kontrolleria vaan aina pitää aloittaa alusta.
Säätimen toiminnasta on aika selkeä kuva Arducopterin sivuilla kohdassa How PIs work?
http://code.google.com/p/arducopter/wiki/AC2_Tweaks
Kuten kuvasta näkyy niin kontrollerin säätölenkki menee poikki kontrollerin ja noparin välistä. Eli servo- out on siis yksinkertaistaen noparille menevä signaali. Tälläinen säätösilmukka on yksi kopterin jokaiselle akselille (roll/tilt/pitch/yaw). Noita on sitten" rinnan" useampia ja noiden lähdöistä sitten koplataan matemaattisesti jokaiselle kopterin moottorille ihan geometriapohjalta ohjaukset. Tälläinen säätömalli perustuu multikopterin tapauksessa lineaaristamiseen eli toiminta on sitä parempaa mitä lähempänä matemaattisesti puhdasta lineaarista toimintaa tulot ja lähdöt on. Tämä siis liittyy siihen mitä aiemmissa posteissa oli puhetta nopeudensäätimistä. Fläshäyksellä pyritään saamaan nopeudensäädin/moottori/potkurikombosta mahdollisimman lineaarinen jollain se istuu paremmin tuohon säätölenkkiin ja sen antamaan ohjaukseen. Nuo hertsilukemat liittyy siihen kuinka nopeasti nopari osaa reagoida muuttuneeseen ohjausinputtiin. Säätölenkki kun olettaa että muutos tapahtuu viiveettömästi sillä hetkellä kun ohjaussäätimen lähtö muuttuu. Tämän takia suuremmalla hertsimäärällä ollaan lähempänä "analogista ja lineaarista" ja homma toimii paremmin. Toisaalta taas sillä miten kopterin asennon muutos saadaan aikaan ei tälläisen säätimen tapauksessa ole merkitystä koska säätölooppi ottaa huomioon vain kallistukset ja kiihtyvyydet. Siis jos ajateltaisiin lisätä takaisinkytkentä moottorin kierrosluvusta. Tämä sitä paitsi on aika hankala käytännössä toteuttaa kun norminopareissa ei ole minkäänlaista lähtötietoa moottorin pyörimisnopeudesta. Tämä kyllä auttaisi tuohon arvaamisen magiaan mistä aiemmin oli puhetta ja helpottaisi tilannetta esim. akkujännitteen notkahdellessa. Säätölooppihan "olettaa" että kun se komentaa lisää nostetta yhteen moottoriin sitä myös tulee. Jos säätöhetkellä akun jännite laskee niin ei arvattu muutoksen tarve olekaan riittävä ja homma ei pelaa niin hyvin kuin voisi.
Ja Mikrokopterin tapauksessa syvääluotaavampaa matskua
http://www.scribd.com/doc/40310678/Interim-Report# Tuolla sivuilla 13 ja 24 lohkokaaviokuvia miten homma toimii teoriatasolla.
Paluu todellisuuteen. Yhteenvetona siis kannattaa katsella ja valita kontrolleria sen mukaan mille parhaiten löytää viritysohjeita ja joka varmimmin on saatu kohtuullisella työllä hyvin lentämään. Mikäli oikeen ymmärsin sulla ei ole tarkoituksena alkaa varsinaisesti näitä leluja harrastamaan vaan nämä tulee työkaluksi. Tämä siis ajankäytön kannalta ja varsinkin jos homma pitää saada tehtyä ja tulee ongelmia.
Itse olen askarrellut Mikrokopterin
http://www.kopterit.net/index.php/topic,8107.0.html kanssa. Laite on kyllä monipuolinen mutta ehkä liiankin kanssa jos tavoite on vain ilmakuvaus ja varsinkin videot liikkuvasta kohteesta. Toimintojen määrä ja parametrointi saattaa tulla puun takaa. Varsinkin jos tavoitteena on työkalu ilmakuvaukseen eikä niinkään lentolaitteen harrastaminen ja sen parissa puuhailu. MKn kaikki komponentit tulevat kyllä valmiina eikä niitä ihan piirilevyn pohjalta tarvitse rakentaa. Juotostaitoa tuon kasaaminen kyllä vaatii enemmän kuin muissa ja sitä kautta aikaa palaa runsaasti. Veikkaisin että vähintään kuukauden päivät saa menemään jos tyhjästä aloittaa. Plussaa MKssa on I2C -väyläohjaus FC-kontrollerin ja nopeudensäätimien välillä. Siinä siis kerrotaan bitteinä haluttu nopeusarvo moottorille. Tämä poistaa monien muiden systeemien vaatiman nopareiden ohjausalueen kalibroinnin ja paikkaa osaltaan aiemmin säikeessä esille tullutta ongelmaa nopareiden lineaarisuuden ja reagointinopeuden kanssa. Toisaalta se pakottaa käyttämään I2C nopareita joko MKn omia (aika kalliita) tai sitten parin muun valmistajan (vielä kalliimpia). Huomioitavaa on myös että MKn kaikki komponentit/piirilevyt on täysin suojaamattomia niin mekaanisesti kuin sähköisesti. Ne on herkkiä staattiselle sähkölle ESDlle ja vaativat paljon enemmän huolellisuutta rakennuspaikan ja puhtauden suhteen kuin mikään muu kaupallinen ratkaisu.
Kokemusta on myös Arducopterista mutta se on mielestäni vielä enemmän harrastuslaite kuin MK.
Aika korkealle sijoittaisin nuo DJIn vehkeet. Ne on aika valmiita paketteja ja esim
www.rcheli.se palstan myyntipuolella on WKMää tasaiseen tahtiin myynnissä hintahaarukassa 500-700e. Voisi olla hyvä vaihtoehto jolla on ehkä myös jälleenmyyntiarvoa.
Ja loppuun oma mielipide. Näillä vehkeillä jos meinaa mitään vakavampaa tehdä niin kalusto täytyy ehdottomasti olla kahdennettu. Ainakin lentolaitteiden osalta. Toimintavarmuus on (mun mielestä) vielä sillä tasolla että muuten tulee juostua turhia kilometrejä ja poltettua aikaa, rahaa ja hermoja. Näistä kun vielä se monissa muissa vehkeissä oleva hinnan mukanaan tuoma "hyvyys" tahtoo puuttua.
Oma suositus siis linjassa aiempien kanssa. Jos ei aikaisempaa kontaktipintaa harrastamiseen ole niin kannattaa lähteä mukaan vaikka perinteisellä touhutonnilla. Viisisataa itse lentolaitteeseen ja toinen mokoma akkuihin, latureihin, radioon ja nippeleihin ja nappeleihin.
Kannattaa huomioida että näissä hommissa pitää radiossa olla kanavia niin paljon kuin lompakko suinkin antaa myöten. Neljä menee jo perusohjaukseen, yksi (tai mieluiten kaksi) lentomoodin muuttamiseen, yksi kameran tiltille, yksi laukaisimelle. Ollaan siis kahdeksassa. Lisäksi kannattaa valita radio jonka vastarissa on jonkunlainen väylälähtö. Myös olisi hyvä jos radiosta löytyisi vähintään kaksi kanavaa joissa ohjaus ns. sliderilla tai nupilla. Noista toinen kameran tiltille ja toinen mahdolliselle kontrollerin gainin tms. etäsäädölle jota käytetään viritysvaiheessa. Jos mahdollista niin kannattaa käydä hypistelemässä ja kokeilla juurikin nuppien ja sliderien sijoittelun sopivuus omiin käsiin. Näitä kun multien kanssa etenkin kuvauspuuhissa joutuu käyttämään enemmän kuin normaalissa helikopterilennätyksessä jossa pääsääntöisesti heilutellaan vain ohjaustikkuja, mode kytkintä ja holdiswitchiä
Muut napit ja kommervenkit sitten yleensä löytyykin kaikista sanotaan yli kahdensadan merkkiradioista. Jos nyt olisin radiota ostamassa oma valinta kallistuisi Futaban 8FGhen tai Spektrumin kasiin. Tai sitten jos on Mikrokopteriin päin on kallellaan niin Graupnerin MX-sarja vois olla hyvä valinta koska sen saa suoraan telemetriatuella Mikrokopteria varten. Nämä ei ihan ehkä mahdu tuohon edelläesitettyyn viidensadan budjettiajatukseen mutta ei ole monen kympin päässä. Ja radio on kuitenkin ensimmäisten ja tärkeimpien listalla jotta pääsee simuttelemaan ja tutustumaan ohjelmointiin ennenkuin uusi kopteri polttelee pöydällä.
Yhtenä detaljina myös tulee mieleen että näiden vehkeiden viritykset tehdään lähes poikkeuksetta tietokoneella joten oman jo olemassa olevan kaluston yhteensopivuus lentolaitteen kanssa kannattaa tarkistaa.
Varmaan jo olet googlannut mutta loppuun omat suosikkilinkit
www.rcheli.sewww.runryder.comEdit. Säätölooppiselostuksessa saattaa olla jotain "pilkkuvirheitä" kun kirjoitusajankohta oli mikä oli.
Aihe: Ensimmäinen ilmakuvaus quad/hexa/octa noobille (Luettu 22928 kertaa)
05 Kesäkuu, 2012, 13:29:07
