Подписываемся на VK

Ежедневные новости, видео и приколы...

YouTube канал

Подбор моторов

TOP статьи

Вход



Hobby Eagle A3-L 3 Axis Airplane Gyro Flight Controller Stabilizer Bat-100 100mm Mini RC FPV Racing Drone PNP with F3 6A BLHELI_S Dshot600 25MW 48CH 600TVL VTX5X DC Boost Converter 2A Power Supply Module 2V-24V To 5V-28V Adjustable Regulator BoardCharsoon Magic Cube 50W 5A Charger Magical Cell-B For DJI Phantom FPV Quadcopter Smart BatteryC-Fly Obtain GPS WIFI FPV With 3-Axis Gimbal 1080P HD Camera RC Quadcotper RTFEachine Wizard X220 FPV Racing RC Drone Blheli_S F3 5.8G 48CH 200MW 700TVL Camera w/ FlySky I6 RTFDW Hobby Shining 990mm Wingspan 3D EPP Flying Wing RC Airplane KitMulti Protocol TX Transmitter Module Case for FrSky FlySky Transmitter

RC Магазины





Home Технологии Компьюторные Улучшенный смеситель каналов для пилотажного крыла

4CH Mini Radio Remote Control RC Electric High Speed Racing Boat Ship Kids ToyHobby Eagle A3 Super 2.0 II 3-Axis Gyro Flight Controller Stabilizer Mini Zero Fighter 400mm Wingspan Balsa Wood Laser Cut RC Airplane KITRacerstar BR2212 1800KV 2-4S Brushless Motor For RC Models2CH Induced Helicopter Aerocraft Dazzling Fly BallFMS BF 109 BF109-Brown Warbirds Aircraft 1400mm RC Airplane PNPZD 2.4G 2CH Radio Multifunctional Remote Control Transmitter With Receiver For RC Car Boat Parts5.8G 20dB AAT High Gain FPV Camera SMA/RP-SMA Male for RC Drone

Улучшенный смеситель каналов для пилотажного крыла
Технологии моделизма - Компьтерные Технологии
Автор: Андрей   

Улучшенный смеситель каналов для пилотажного крыла

Я сейчас увлекаюсь разработкой 2-х моторных пилотажных моделей. Такие модели имеют нестандартную схему управления - из-за наличия 2-х двигателей они несколько похожи на квадрокоптеры и нуждаются в гироскопах-стабилизаторах. Но  2-х моторную модель нельзя подключить напрямую к стабилизатору полета и для таких моделей я изготавливаю отдельный смеситель сигналов на Arduino Pro Micro, про который уже написал несколько статей. Последняя версия смесителя использует стабилизирующий приемника FrSky-S8R, смесители этого типа отлетали в сумме несколько десятков часов на различных моделях и хорошо себя показали. Но вместе с этим у смесителя были обнаружены некоторые недостатки:

 

 

- Для настройки смесителя нужна относительно сложная процедура калибровки. Это свойство он унаследовал от еще от более старой версии с PWM сигналами. Но входной сигнала SBUS сигнал практически напрямую в цифровом виде приходит с процессора пульта управления — зачем его калибровать, если все параметры стабильны и их можно подобрать заранее?

- Невысокая точность. Фронты выходного PWM сигнал формируются программно и точность сигналов составляет около 1-2 % от его длительности, хотя Arduino Pro Micro может выдавать прецизионные цифровые сигналы ШИМ непосредственно с встроенных таймеров.

- Не оптимальное замешивавшие сигналов элевонов крыла. Анализ был сделан для нахождения оптимального смешивания сигналов для 2-х двигателей. Дополнительный смеситель сигналов элевонов не был изначально проанализирован тщательно и для него так же можно найти оптимальные параметры.

Улучшения смесителя

Отказ от калибровки - здесь просто необходимо найти параметры пульта и коэффициенты для смешивания каналов. Оказалось, что для правильной работы для каналов управления FrSky S8R просто необходимо уменьшить диапазон входного сигнала до 65 % (1170 us - 1820 us) от номинального. Это необходимо, потому что FrSky S8R приемник со стабилизатором полета и может добавлять к сигналу идущего  с передатчика сигнал «коррекции», поступающий с гироскопов. И этот стабилизационный сигнал можно включать/выключить в любой момент тумблером на пульте.

Замешивавшие сигнала элевонов - смешение сигналов для элевонов  не есть просто сумма и разница сигналов канала элеронов (Ail) и канала элеватора (Elv). Необходимо учесть так же ограничения накладываемые сервоприводами, которые обычно работают в диапазоне (900 - 2000us) и обеспечивают отклонение элевонов - 45о + 45о. Выход длительности сигнала за границы временного диапазона приводит к заклиниванию сервопривода в крайнем положении и потенциально может привести к его поломке. Поэтому операция смешивания сигналов так должна учитывать эти ограничения. Проиллюстрируем смешение на графиках - для "классической" схемы модели каналы  Ail и Elv независимы друг от друга и весь диапазон управления передается на сервоприводы без потерь:

 

Для модели "летающее крыло" все не так просто - если мы делаем смешение по классической «аддитивной» схеме, то преобразование Ail + Elv и Ail-Elv разворачивает оси координат диапазона управления на 45о, и такой повернутый квадрат уже целиком не помещается в квадрат диапазона сигналов сервоприводов.

 

В этой ситуации необходимо чем то жертвовать:
- либо мы не используем весь динамический диапазон сервоприводов,
- либо некоторые положения джойстика пульта находятся в области «насыщения» сервоприводов (на рисунке это углы квадрата) и правильного смешения сигналов в этих областях не происходит.
Поэтому, были выбраны более-менее оптимальные коэффициенты передачи сигналов (показаны на рисунке):
- для расходов 60% весь диапазон положения джойстика управления передается на сервоприводы
- для расходов 100% есть проблемы смешивания в углах квадрата - но суммарная площадь этих зон невелика и они не сильно влияют на пилотирование.

Схема смесителя

Она очень похожа  на схему смесителя предыдущей версии, но не имеет кнопки калибровки.

Изготовление печатной платы в Китае

Еще один интересный момент состоит в том, что я изготовил для смесителя печатную плату! Оказывается, что заказать изготовление печатной платы очень дешево и просто - в Китае есть много фабрик делающих небольшие партии печатных плат для любителей электроники. Мне нужно было только нарисовать схему в KiCad-е, преобразовать ее в макет печатной платы, сгенерировать файлы для фотоплоттера и сверлильного станка, запаковать в архив и отослать на фабрику. Так как я сохранил архив, то эти действия может повторить каждый и потратив полчаса для оформления заказа, через 2-3 недели получить комплект из 5 печатных плат за относительно небольшие деньги (цена меняется, так как действуют разные скидки и обычно составляет 400 - 600 рублей) .

Для заказа я использовал сайт jlcpcb.com. Хотя действия при заказе достаточно простые и интуитивные,  но так как не все хорошо знают английcкий язык, я опишу главные шаги:
- Создать свой аккаунт (можно использовать аккаунт Google для входа).
- Войти в меню создания заказа (Order now). Появится меню заказа платы.


В этом меню большинство параметров уже предустановлены и их нет смысла менять. Например  число плат в заказе PCB quantity равно 5 - это минимальное количество, которое можно заказать.  Единственное изменение, который я здесь сделал - установил толщину платы PCB Thickness равной 1 мм, чтобы она была чуть-чуть легче.
- Взять подготовленный мной архив gerber.zip  и загрузить  его на сайт кнопкой Add your gerber file. Если все сделано правильно -  на сайте должна появиться картинка готовой платы -  как c двух сторон она будет выглядеть.

- после чего нажать кнопку завершения подготовления заказа - Save to Cart.
- далее начать кнопку оплаты Checkout Sequrely для оплаты можно использовать Visa, MasterCard или PayPal.
- В качестве средства доставки надо выбрать дешевую Registered Air Mail почту.
- после чего нажать кнопку Submit Order.

Распайка компонентов смесителя

Монтаж платы достаточно интуитивен - сначала на плату устанавливаются все детали, потом сверху припаивается плата Arduino Micro Pro. Расположение всех компонентов обозначено шелкографией единственное, что может вызвать непонимание - это "хомутик" из провочлочки для крепления провода канала SBus, обозначенный как разъем J5. Все детали более-менее стандартные, "угловой" разъем для подключения моторов и сервоприводов с поворотом штырьков на 90 градусов можно заказать здесь.

 

Программирование смесителя и настройка приемника и передатчика

Программирование смесителя не сильно отличается от программирования предыдущей версии, необходимо:

- Установить на компьютере программную среду Ардуино.
- С помощью программной среды Ардуино необходимо залить в смеситель скетч. (Как это делается, я уже описал в предыдущей статье).

Как теперь правильно настроить передатчик и приемник FrSky-S8R для работы со смесителем?
- Настраиваем параметры передатчика и приемника для работы с моделью "классической схемы".
- Устанавливаем максимальные расходы для всех каналов управления, кроме канала управления тягой,  в  60%. Расходы канала тяги остаются 100%.

При включении питания и наличии активного сигнала SBus с приемника смеситель должен три раза мигнуть светодиодом - это означает смеситель вошел в рабочий режим.

Выводы.

Этот вариант смесителя так же отлетал более десяти часов и продемонтстрировавал надежную работу. Единственный выявленный недостаток смесителя - к нему нельзя подключать прецизинонные сервоприводы (типа ES3351) - точности смесителя (около 1%) не хватает - прецизионные сервоприводы немного "дрожат" и, к сожалению, быстро изнашиваются. Сервоприводы "обычной точности" работают без замечаний - я в своих моделях использую дешевые и надежные HХT-900 (или их клоны).

Всем удачных полетов!

 





Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Последние сообщения форумаПоследние созданные темы
1) kesl
2) Не модельное но прикольное
3) Проблема с прошивкой Pixhawk 2.4.8. (ERROR: No Response from board)
4) Нужно подклеить плёнку на плёнку и на фанеру, каким клеем?
5) Помогите новечку собрать
6) Надо больше золота!!! (с)
7) Движок от триммера на авиамодель
8) Ranger EX 757-3
9) Интересности с АлиЭкспрес
10) Токарник для моделиста
1) Проблема с прошивкой Pixhawk 2.4.8. (ERROR: No Response from board) - При попытке прошить полетник выдает ERROR: No Response from board
2) Нужно подклеить плёнку на плёнку и на фанеру, каким клеем?
3) Токарник для моделиста - настольный
4) Сравнение топовых видоочков - впечатления от реальных полетов
5) Аэродинамическую трубу, домашнюю, настольную планирую построить. - постройка аэродинамической трубы
6) Помогите советом. - Блок ВЧ. ФАЛЬШИВКА или нет ?
7) FS-iA6B + контроллер полета F4 через i-bus / проблема с подключением - FS-iA6B + контроллер полета F4 через i-bus
8) Здравствуйте , можете подсказать как рассчитать подъемную силу крыла и
9) Большие БПЛА - авиамодели
10) Арлекин IV - карбон + ЕРР разнотяг. - Обсуждение изготовления Aрлекин IV. Ответы на вопросы