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herzjung

RCLine User

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1

Montag, 18. Januar 2010, 20:39

Lageregler?

Hallo,

Wie Ihr meiner Signatur entnehmen könnt, baue ich meißt Uboote.
Bei den Ubooten setzt man Lageregler ein, die per Inklinometer (also "Wasserwaage") das Boot auf ebenem Kiel halten.

Siehe hierzu www.modelluboot.de -> "Lageregelbriefmarke"

Nun frage ich mich, warum man die Dinger nicht nimmt um das Höhenruder zu stabilisieren. Damit müsste sich eine sehr stabile FPV Plattform ergeben.

Unter Fliegern greift man ja immer zum Kreisel, aber meine Veruche mit HH auf Höhe hauten nicht hin, da selbst ein Gy401 auf Höhe weg driftet im Normalmodus bringt ein Gyro nicht den gewünschten Erfolg.

Mit einem Lageregler müsste der Flieger immer in optimalem Gleitwinkel bleiben.

Was meint Ihr?

Grüße
Peter
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BlackJack

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2

Montag, 18. Januar 2010, 23:35

also ich selbst nutze nen güro auf der längsachse meiner Twinstar das schon ne feine sache man kann bei viel unruhigerem wetter fliegen viel gebeutel wird einfach völlig ausgeblendet!

aber sone wasserwage funktioniert nicht dafür ist ein flugzeug zu unruhig.

ich habe hier noch nen gyro liegen den ich in meiner twin auf höhe einsetzen will und testen wie das geht.

auf quer habe ich den flächenservo von Hobby City

Gruß

Jack
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herzjung

RCLine User

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3

Dienstag, 19. Januar 2010, 10:40

Lageregler

Hallo Jack,

Ich würde nicht sagen, dass ein Flugzeug für einen Lageregler mit Inklinometer zu unruhig ist. Wir seuern sehr schnelle Boote damit und springenaus dem wasser ohne, dass es Probleme gibt. Das im Extremfall sogar mit Loops und Rollen.

Vorteil gegenüber dem Gyro ist, dass es einen objektiven, nicht driftenden Horizont gibt.

Einziges Problem, dass ich sehe könnten große Beschleunigungen sein.

Wenn ich irgendwo einen günstigen Lageregler zum testen finde, probier ich es aus.

Mein Resultat mit Gyros: Querachse mit UH Flugzeuggyro macht den Fleiger sehr gutmütig bei Wind. Auf höhe habe ich einen Gy401 probiert aber der Effekt war gering. Bei Motorflug bestand eine Tendenz zum Wippen.

Grüße
Peter
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BlackJack

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4

Dienstag, 19. Januar 2010, 14:10

das problem beim flieger ist eben das der sich im recht unruhigen meduium luft bewegt und da immer etwas hin und her gebeutelt wird wenn der lageregler also nicht sehr träge ist wirde der nicht wissen wo oben und unten ist. wasser dürfte da schon allein wegen der viskosität deutlich ruhiger sein. zudem sind das doch gehöriege unterschiede was die geschwindigkeit angeht. von den Beschleunigungen ganz zu schweigen(+-15g sind keine seltenheit)
im grundegenommen dürfte das fliegen vom zustand her vergleichbar sein wie wenn du mit deinem uboot ohne unterbrechung springst.

Gruß

Jack
Your-Aerial-Pic.de

5

Mittwoch, 20. Januar 2010, 00:28

Hallo Peter,

baue selbst auch Flieger (incl. FPV) und UBoote, kenne auch die Lageregler.

Diese werden aufgrund der Physik im Flieger nicht funktionieren. Die Lageregler in Ubooten arbeiten so, dass sie die Neigung des Bootes anhand der Schwerkraft bestimmen. In einem nur sehr schwach dynamischen Umfeld wie einem Uboot geht das. Wenn man schnell Gas gibt, kann es sein, dass das Boot nickt (macht meins...) Das liegt dann daran, dass die Beschleunigung nach vorn und die Schwerkraft (Gravitation nach unten) sich überlagern und der Sensor denkt, das Boot steht schief.
Im Flugzeug gibt es solche Dinge jetzt andauernd, die Stabilisierung wird also vermutlich verrückt spielen, sich im schlechtesten Fall aufschaukeln.

Lösungen:
-Wie Jack schon gesagt hat: Kreisel (Gyro). Nachteil: Driftet mit der Zeit weg, für kurzfristige Wackler ok. Perfekt wirds mit einem Navi/Autopilot :-)
-Flieger um die Querachse so stabil auslegen, dass da eben nix wackelt...
-Infrarot-Sensoren: Verwendet in Systemen wie FMA-CoPilot

Grüße

Marc

6

Mittwoch, 20. Januar 2010, 17:10

@Marc: könnte man einen solchen lageregler auf einem quadrokopter zur kamerastabilisierung verwenden?

gruss, meinolf

wurpfel1

RCLine User

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7

Mittwoch, 20. Januar 2010, 20:37

es wird etwas mehr aufwand zu stabilisierug eines fliegers benötigt. in einer sekunde müssen viele regelvorgänge durchzuführen. quadrokopter sind noh anspruchsvoller!


es werden für die kurzfristige dämpfung sensoren in sechs achsen benötigt, die mehrere dutzend mal pro sekunde ausgewertet werden.
zudem sind weitere sinnvoll um deren fehler auszugleichen. eine geschwindigkeits- und höhenmessung ist zudem nicht verkehrt.



der FMA horizontsucher funzt sehr gut, nur sind die sensoren sehr klobig.
inzwischen git es sechs oder neunachsige sensoren die sich selbst in engen F3B-kisten unterbringen lassen.


zusammen mit einem GPS führt das zu einem autopiloten.. es gibt einige opensource-projekte, ich nutze ardupilot. die SW ist bestens dokumentiert, es gibt ein aktives forum und die komponenten sind sehr preiswert ;)


selbst die 120gr schwere robbe LO100 besitzt einen ardupilot inkl GPS und barodose. sie kann autonom thermik finden, auskreisen und zum startpunkt zurückkehren. nur das landen klappt noch nicht bei fuss :evil:
bin schon zu alt zum spielen.. macht aber gleichwohl spass ;-)

8

Mittwoch, 20. Januar 2010, 20:49

@wurpfel: nix für ungut. ich hab nen fliegenden quadrokopter. es ging lediglich um die dranhängende kamera. ein normaler gyro läßt sich ja nicht direkt an den tilt-servo anschließen, da ja nur differenzsignale vom gyro ausgegeben werden. frage war vielmehr, welche signale diese lageregler ausgeben. sind die signale "absolut" oder "different"? könnte man also den tilt-servo direkt anschließen und die kamera würde dann unabhängig vom quadrokopter ausgerichtet bleiben? Oder braucht man da auf jeden fall eine umsetzung des signals?

herzjung

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9

Mittwoch, 20. Januar 2010, 21:16

Lageregler

Hallo Meinolf,

Ein Lageregler gibt ein Absolutwert aus, der durch den Eingang im Nullpukt verstellt wird. Bei großen Knüppelausschlägen wird der Regler ausgeblendet und der Knüppelwert wird durchgestellt.
Die Wirkung des Reglers (Regelstärke P-Anteil) ist über Poti einstellbar.

Eine gute Beschreibung und einen guten, günstigen Regler findest Du hier:
http://momo.tsmw.de/cms/fileadmin/docs/L…eschreibung.doc

Zu einigen vorangegangenen Antworten: Nehmt das mit der "Wasserwage" nicht zu wörtlich. Heute werkeln auf den Dingern Inklinometer ohne Flüssigkeit und einge der Argumente wie "Flugzeug zu dynamisch" kann ich nicht voll gelten lassen - mein Easy Glider ist im vergleich zu eingen Unterwasserflitzen zu steuern wie ein Tanker ;) .
Meine Hauptsorgen gelten einem Handstart.

Gruß
Peter
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wurpfel1

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10

Donnerstag, 21. Januar 2010, 07:50

mit nur einem beschleunigungsmesser alleine kannste keinen flieger stabilisieren, ist etwa so wie wenn du ihn an einer schnur aufhängen würdest ;)


ne cam benötigt im gegensatz dazu "nur" drei headinglock-gyro oder ein 3Dmagnetometer für die richtung :evil:



alle diese sensoren sind in einer 9DOF drin, das teil ist etwa zwei briefmarken gross und hat ein prozzi drauf, einige pins wären zb für servos oder ein GPS verfügbar. die stromversorgung aus einer lipo ist onboard, ebenso ein schalter und der resetknopf. das verwendete ADXL345, einem +/-16G axelometer mit 13bit (4mG) auflösung, ermöglicht den bau perfekter wasserwaagen oder kopterstabilisierungen mit den eingebauten 300°/s gyros.


die jungs von DIYdrones haben eine arduIMO-version für das 9DOF angesagt, bin gespannt.
die 9DOF hat platz in meinem SAL und wird dann zusammen mit einem XBEEfunkmodul und einer SCP1000barodose autonom thermik jagen und zum start zurückkehren können :D


ein GPS ist nicht notwendig, das magnetometer arbeitet bei langsamen geräten zuverlässiger!
das ding da unten ist ein kompletter autopilot 8)


bin schon zu alt zum spielen.. macht aber gleichwohl spass ;-)

Dieser Beitrag wurde bereits 6 mal editiert, zuletzt von »wurpfel1« (21. Januar 2010, 08:16)


herzjung

RCLine User

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11

Donnerstag, 21. Januar 2010, 08:18

9dof

Hallo Wurpfel,

Das Ding macht ja schon wirklich einen schlanken Fuß!

Wie sieht es denn mit Preis und erforderlichen Programierkentnissen aus?

Kriegt man das hin ohne da ein Studium zu anzufangen?

Grüße
Peter
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12

Donnerstag, 21. Januar 2010, 10:01

Hi Peter,

das Thema Stabilisierung, Kreiselsysteme (heutzutage IMU genannt, da sich ja nix mehr dreht :-) usw. ist tatsächlich recht komplex...

Die günstigen Systeme (sowas wie die Platine, die Wurpfel da nennt) haben meist so ihre Probleme bei bestimmten Konstellationen. In einem Quadrocopter sollte das Ganze noch einigermaßen tuen. Der sollte aber auch intern schon entsprechende Sensoren haben, die auch eine Kamera stabilisieren könnten.
Code gibt es für diese Ardu-IMU "noch" nicht, der funktioniert,also im MOment noch selber programmieren... Ob es jemals zuverlässig wird?
Die lösung mit Headinglock-Kreiseln ist wohl das naheliegendste.
Wenn es wirklich zuverlässig und professionell sein soll, werden Preise von 5000 und aufwärts fällig.

Und zum Thema Wasserwaage..
Egal, nach welchem Prinzip das Teil funktioniert. es misst die Gravitation.
Sobald das Messgerät also bewegt wird, misst es das sog
Scheinlot.
Das funktioniert in Flugzeugen definitiv nicht!
Beim Uboot: Motor aus -> Steht
Beim Flieger: dauerhaft veränderte Beschleunigungen

Grüße

Marc

wurpfel1

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13

Donnerstag, 21. Januar 2010, 19:27

hi leutz

ich würde der arduIMU einen brauchbaren entwicklungsstand zusprechen ;)
http://code.google.com/p/ardu-imu/downloads/list


[IMG]http://api.ning.com/files/mRAAq3ddVRosD6s-L-B5yMM7fyiHuMfXHKAsA26gg8enXdZ-kuYivPRHcBtzRdVT9ztoFdCwbnAkogfniWyZ2z7OuwrdI4cf/quad_arduimu.jpg?width=600&height=450[/IMG]


quadrokopterSW gibts auch, openSOURCE :ok: nicht so elitär-kleinkarriert wie das germanischeMK :wall:
mit etwas mehr code läuft die 9DOF wunderbar. das wetter war noch zu schlecht um den koax rauszulassen, die magnetfeldsensoren funzen aber indoor (holzhaus) ganz ok. ne cam steht jedenfalls wie festgenagelt :D

http://www.aeroquad.info/bin/view



bin schon zu alt zum spielen.. macht aber gleichwohl spass ;-)

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »wurpfel1« (21. Januar 2010, 19:45)


14

Freitag, 22. Januar 2010, 00:38

Hi,

driften wir gerade ab?
Was soll Ziel Sein?

Stabilisierung einer Kamera bei FPV, soweit noch herauszulesen :-)
Da die Kamera ja im Allgemeinen eine Blickrichtung relativ zum Flugzeug schauen wird (meist nach vorn), geht es wohl darum, kurzes Wackeln auszugleichen. Dafür sollte ein üblicher Kreisel (ohne heading lock) tuen.
Kommt der Kreisel auf die Ruder des Fliegers, wird die Geschichte schon träger.

Beim Quadrocopter kann die Sache über die sowieso vorhandenen Sensoren gelöst werden, gibt ja bei den meisten Projekten entsprechende Optionen.


Zum Thema "brauchbar" muss ich aber noch was ergänzen. Die Tatsache, dass ein Sensorsystem einen Copter ständig nachgesteuert in der Luft halten kann, sagt noch nichts über seine Qualität aus, das tut der Conrad-Copter für 300€ auch.
Von den privat machbaren Projekten finde ich das MK-Projekt bisher von den Ergebnissen her am besten. Lizenzen o.ä. nicht betrachtet. Das Teil steht nach GPS relativ gut an einem Punkt und stabilisiert die Kamera. Wenn der aeroquad das mal tut wäre ich versucht diesen nachzubauen.
Ok, gebe zu, dass ich gerade verwöhnt bin... hatte die Tage einen Falcon8 von Asctec am Knüppel :-) Aber das sprengt nun wirklich jedes Hobby-Budget.

Grüße

Marc

wurpfel1

RCLine User

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15

Freitag, 22. Januar 2010, 20:12

beruflich sind für mich alle Emotoren unter 95% vollast-wirkungsgrad und 20Nm/kg drehmomentdichte bestenfalls ein nicht ganz missglücktes ergebnis einer xxxk€ entwicklung :angel:


gleichwohl ist ein selbstgebauter 5.-€ küchentisch-CDR ein echt brauchbares spassteil ;)





eine kamerastabilisierung soll die blickrichtung "festhalten", ein normaler kreisel macht das nicht so gut. heading-lock bringts. da zwei stück benötigt werden ist eine 9DOF preislich interessant weil sie eine temperatur-und driftkompensation ermöglicht.


die nächste stufe ist das nachführen damit der interessante teil des bildes immer in der mitte bleibt, auch beim kreisen und überfliegen.
das modell wird nicht mehr direkt gesteuert, es folgt einem bewegungsmuster für eine möglichst optimale ansicht des objektes. der benützer steuert den cursor, die betrachtungsdistanz und das suchmuster, der rest macht das silikon in der büchse ;)



GPS ist bei langsam bewegenden/ruhenden objekten nicht die optimale wahl: magnetfeldsensoren, optic-flow mit PCmausHW oder ultraschalldistanzmessung arbeitet hier deutlich besser..
bin schon zu alt zum spielen.. macht aber gleichwohl spass ;-)