W przypadku quadkoptera silnik-silnik o długości 600 mm (2 stopy), jaką częstotliwość potrzebuje moja pętla aktualizacji sens-wyjście-oblicz-oblicz-wyjście, aby pozostać stabilna?
Szacuję całkowitą masę startową wynoszącą około 2 funty (0,9 kg), co, jak sądzę, będzie w większości silnikami i akumulatorami.
stability
quadcopter
David Cary
źródło
źródło
Odpowiedzi:
Jak sugeruje Rocketmagnet, częstotliwość, której „potrzebujesz”, będzie zależeć od wielu rzeczy. Im bardziej responsywne są twoje wirniki, tym bardziej wrażliwa będzie twoja jednostka na przypadkowe skoki poleceń silnika. Te przypadkowe skoki mogą być spowodowane głośnym odczytem czujnika spowodowanym niedoskonałościami fizycznymi, co oznacza, że będziesz musiał obniżyć wzmocnienie kontrolera, co z kolei może oznaczać, że twój quadrotor może stać się bardziej niestabilny. Niektóre inne czynniki obejmują bezwładność obrotową kwadrotora, skok łopat śmigieł, położenie środka masy oraz odległość między silnikami.
Zaprogramowałem kontroler lotu od zera dla mojego 2-kilogramowego śmigłowca działającego na ATmega1280 i stwierdziłem, że:
Warto zauważyć, że im wyższa częstotliwość sterowania, tym bardziej efektywne stają się bezwładności wirnika jako fizyczne tłumiki, co pomaga zneutralizować hałas IMU i poprawić stabilność lotu.
Ale gdybym musiał podać twardą liczbę dla minimalnej częstotliwości aktualizacji kontrolera lotu dla quadrotora tego rozmiaru odpowiedniego do nawigacji w pomieszczeniach, w oparciu o osobiste doświadczenia ...
Powiedziałbym 80 Hz.
źródło
50-200 Hz jest całkiem normalne, jak widać w projektach open source. Musisz wziąć pod uwagę, że w większości przypadków bezwładność silników i komunikacja z układami ESC jest czynnikiem ograniczającym.
źródło
Aby móc uzyskać trudną liczbę, musisz mieć model matematyczny swojego statku i analizować go. Istnieją dwie opcje uzyskania modelu systemu:
1) Wymyślisz matematyczną reprezentację quadkoptera za pomocą dowolnych schematów ciała;
2) Zbudowałeś koncert, aby przetestować quadkopter bez żadnego systemu sterowania i za pomocą teorii identyfikacji znaleźć model;
Następnie musisz zlinearyzować swój model, quadkopter jest z natury nieliniowy. Zrób spisek w systemie, częstotliwość, której potrzebujesz, jest około dwukrotnie wyższa od częstotliwości twojego systemu.
Jest to „pro” sposób na zrobienie tego. Jeśli nie chcesz przejść przez to wszystko, użyj wartości, takiej jak sugerowana przez użytkownika user65 i jo (czytaj mój komentarz na temat odpowiedzi yoos) i iteruj, aż uzyskasz to, czego chcesz. Nie chcesz również, aby czas próbkowania był zbyt długi, ponieważ zaczniesz mieć problemy, gdy system sterowania zareaguje na hałas.
źródło
Na twoje pytanie można odpowiedzieć tylko wtedy, gdy mamy parametry modelu twojego systemu. Najbardziej zasadowym podejściem do odpowiedzi na twoje pytanie byłoby przedstawienie wysoce nieliniowej dynamiki twojego systemu w dyskretnym czasie; następnie za pomocą tej reprezentacji można określić maksymalny rozmiar kroku, dla którego osiągnięta jest stabilność - będzie to maksymalna wartość, którą Twój system z powodzeniem może wykorzystać. Minimalny rozmiar kroku zostanie określony nie przez dynamikę systemu, ale przez sprzęt, którego używasz - w tym przypadku dotyczyłoby mnie przekroczenie prędkości.
źródło