Realistické RC modely

Open stabilizer RX3S (konečne) s použiteľným režimom Hold (1)

Keď sme presne pred desiatimi dňami zverejnili záverečný článok série s trochu depresívnym podnadpisom „Orange Flight Stabilizer (RX3S) s Open Source – Koniec“, boli sme presvedčení, že z našej strany je to pre tento stabilizačný systém akási „labutia pieseň“.

Dostali sme sa do bodu, keď sme so softvérom pre režim Hold síce neboli spokojní, ale čo horšie, neboli sme schopní s tým niečo urobiť.

Hoci sme dvakrát vyzývali „Céčkárov“ na pomoc, neozval sa nikto. Okrem nášho spolupracovníka a „dvorného“ prekladateľa Imra, ktorý však pracuje v Prahe (trochu odruky) a je mimoriadne pracovne vyťažený.

Avšak o niekoľko dní pod článkom pribudol komentár nášho modelárskeho kolegu Eda z Banskej Bystrice a ten všetko zmenil.

pripravil: Janko O.

Keď si tie komentáre prečítate, získate obraz, ako sa začali veci vyvíjať. Neskôr sme problematiku riešili cez maily, aby sme zbytočne nezamotávali hlavy priaznivcov Open stabilizera neustálym „vyťahovaním“ nových a nových problémov. Po mnohých a mnohých mailoch sme sa napokon s Edom aj stretli a názorne poukázali na problémy a na ich možné riešenia.

Skrátka, nebola to žiadna prechádzka ružovou záhradou: Ed mi vyložil, ako pri úpravách softvéru, ktorý spracoval niekto iný, postupuje. Pochopil som, že bez naozaj slušných vedomostí z „mikrokontrolérovej obvodárčiny“, no najmä skúseností z oblasti ich programovania, a to nie len v „Céčku“ ale aj Assembleri, by sme si ani neškrtli.

Našťastie Ed sa v tom orientoval absolútne suverénne a po niekoľkých „medziverziách“ (v ktorých vždy niečo fungovalo super a niečo bolo treba ešte dotiahnuť) sa mi včera (v sobotu) večer v maili objavil softvér pre Open stabilizer, verzia Ed_9. No a po odskúšaní som Edovi poslal mail, v ktorom som konštatoval, že vyzerá, že teraz je to naozaj ono.

No a v čom sa Edov softvér odlišuje od softvéru JohnaRB?

Ed odstránil vlastnosť, ktorú sme nazvali „strašná necnosť“, ktorá je popisovaná v článku „Orange Flight Stabilizer (RX3S) s Open Source – 7. časť“. Od samého začiatku sme túto vlasnosť softvéru (v režime Hold) nepovažovali za softvérovú chybu, ale za zámer. Len sme nie úplne chápali, na čo je to dobré, obzvlášť vo svetle skutočnosti, že my nelietame (extrémnu) akrobaciu, pre ktorú je zrejme tento režim určený.

Ja som zámer JohnaRB (prečo do svojho softvéru „zamontoval“ tú strašnú necnosť) pochopil takto: ak model letí napr. v nožovom lete, tak je nutné neustále vychylovať smerovku, aby model naozaj letel nožový let. Johnova "strašná" úprava spočíva v tom, že integrovaním výchylky knipla dochádza k tomu, že potreba vychylovať smerovku je stále menšia a menšia, až nakoniec model naozaj sám zaletí nožový let, pričom pilot sa kniplov teraz už nemusí ani nedotýkať. Hoci pilot potom už vôbec nepôsobí na knipel smerovky, tak servo je vychýlené tak, že model letí nožový let. Keď pilot prestane pôsobiť na knipel úplne, integrácia ustane (no neustane, ale priintegrováva sa nula) a model sa ďalej snaží sám udržiavať (stabilizovať) túto polohu.

Odstránením „strašnej necnosti“ (integrácie výchylky knipla v čase) sa odkryl ďalší problém: integrál (gyro-efektu) nebol nijako nulovaný, či znižovaný a tak nebolo možné sa ho nijako „zbaviť“, okrem vypnutia režimu Hold. Prejavovalo sa to tak, že ak už integrál vznikol (teraz nie je dôležité ako či prečo), tak aj keď ste chceli letieť rovno, museli ste vychýliť knipel, aby ste jeho výchylkou eliminovali účinok integrálu. Čiže: integrál vychýlil servo na jednu stranu, vy ste knipel vychýlili na opačnú stranu, výsledok bol nula a model letel rovno. Strašná predstava.

Jedna z medziverzií, ktorá toto riešila, sa správala ako naša obľúbená FY-30A. Stabilizovala výborne, len mala tzv. „tvrdé“ odpojenie. Pri polohe knipla v strede bol model dokonale stabilizovaný (proporcionálna stabilizácia) tak, ako to robí FY-30A v režime Attitude Hold. Pri (aj malinkom) vychýlení knipla bol integrál skokovo vynulovaný (servo ak bolo mimo stredu, sa skokom vrátilo do stredu) a ďalej bol model stabilizovaný akoby režimom Rate (derivačná stabilizácia). Tento spôsob prechodu medzi režimom Hold a Rate je síce fajn, ale už stabilizátoru FY-30A sme vyčítali, že vtedy model sebou neprirodzene trhne.

My preferujeme tzv. „mäkké“ odpojenie, alebo inak povedané: mäkké – pozvoľné zmenšovanie - nulovanie integrálu: Pri polohe knipla v strede je model dokonale stabilizovaný (proporcionálna stabilizácia) tak, ako to robí FY-30A v režime Attitude Hold. Náš AssOrx a teraz v podstate aj Edov Open stabilizer softvér to rieši približne takto:

Pri príchode každého impulzu z RC prijímača procesor neustále vypočítava určité veličiny. Jednou s nich je veľkosť Gyroefektu a tiež veľkosť Dynamiky. Dynamika je 100%-ná, keď je knipel v neutráli. Keď je knipel v krajnej polohe, Dynamika má hodnotu nula, keď je v polovici, má hodnotu 50 a pod. Skrátka má 100 možných hodnôt.

Integrál je neustále násobený Dynamikou/100: ak je Dynamika rovná 100, tak je integrál násobený hodnotou 1, čiže sa nemení. Ak je knipel mimo neutrálu, tak Dynamika je menšia ako 100 a integrál je násobený hodnotou menšou ako 1, teda 0,99 a menej. Čím je knipel ďalej od neutrálu, tým menšie je toto číslo a tým rýchlejšie hodnota integrálu klesá a tým menej je poloha serva závislá od toho "čo bolo predtým" (od integrálu) a viac závislá od súčasnej polohy knipla.

Suma sumárum, pri pohybe knipla nedochádza k nijakým trhavým pohybom modelu, ale model sa úplne plynule a hladko dostane z nadvlády stabilizačného systému (režimu Hold) pod nadvládu pilota.

Dá sa povedať, že Open stabilizer softvér verzie Ed_9 robí presne to, čo sme chceli:

• režim Rate je nezmenený, je taký, ako ho JohnRB „stvoril“

• režim Hold nemá „strašnú necnosť“

• režim Hold má tzv. mäkké znižovanie - nulovanie integrálu, takže pri pozvoľnom vychýlení knipla sebou model netrhne

• režim Hold nežiadúce externé vplyvy (napr. poryvy vetra) nie len že minimalizuje (podobne ako režim Rate), ale ich eliminuje tým, že model vráti do pôvodnej polohy (ako pred poryvom)

• Ed nastavil PID v softvéri verzie Ed_10, v režime Hold (namiesto 500, 500, 500) na osvedčené hodnoty 500, 200, 0. Takže nie je nutné toto meniť programovacím prípravkom (ktorý nie každý musí mať).

• programovací prípravok (napr. dLUX) je samozrejme aj naďalej použiteľný pre nastavenie či zmenu všetkých nastaviteľných parametrov Open stabilizera

• režim Hold je možné používať počas celého letu, vrátane štartu a pristátia. To dáva pilotovi pocit istoty a kľudu pri riadení modelu

Ed na zdokonalovaní softvéru pre Open stabilizer aj naďalej pracuje a my výsledky jeho snaženia (vrátane zdrojových kódov) budeme samozrejme zverejňovať.

Pre netrpezlivých, či zvedavých však už teraz prinášame verziu Ed_10 (zatiaľ len pre samostatný letový stabilizátor Orange flight stabilizer RX3S ver.2), čo je v podstate priamy potomok "legendárnej" verzie Ed_9, ktorý však už má optimalizované hodnoty PID. Môžete si ju stiahnuť v sekcii Download, alebo priamo TU.

Komentáre: 7

.:. Pepa

Potěšili jste .
Teď by to chtělo článeček o umísťování v éru a létání.

Odpoveď | 2015-03-04 07:52:26

Meno
Web
Mail
Kontrola	Zadajte číslo päť
Text
	Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz