?

Log in

Previous Entry | Next Entry

А в четверг город снова стоял в жутких пробках, хотя вроде каникулы, и все должно было быть чуть лучше, чем всегда.
Но я снова успел вовремя, чему каждый раз очень рад.

В четверг к нам в группу #copterexpress  пришел Андрей ravwin, чтобы очень интересно рассказать о полетных контроллерах. Вообще, увлеченного человека видно сразу. А когда увлеченный человек еще и любит делиться своими знаниями и умениями, его хочется слушать и слушать, ходить к нему на пары и вообще отметить для себя этот предмет как любимый. Но у нас, к сожалению, было всего два часа, которые мигом пролетели. Конечно, не бесследно.

Уже во второй раз за последний месяц я жалею, что не закончил технический ВУЗ. Все вокруг так интересно устроено! Но, мы имеем то, что имеем, поэтому поделюсь новыми знаниями, без особенных технических подробностей.

_MG_7440

Пожалуй, начну с самого главного: если четыре мотора нашего коптера через регуляторы просто так напрямую запитать, то после их старта ему потребуется не более 0,5 секунды, чтобы перевернуться и разбиться. А все потому, что коптеру нужно постоянно корректировать вращение своих пропеллеров, чтобы сохранять баланс. Вот как раз эту задачу в основном и выполняет контроллер.

К слову, именно благодаря распространению микроконтроллеров и появился первый "игрушечный" коптер, тогда названный микрокоптером, то бишь мелким геликоптером. Что интересно, было это относительно недавно, всего-то 8-9 лет назад.

Но хорошо бы все-таки разобраться, как именно контроллер справляется с ответственнейшей задачей по стабилизации нашего аппарата в воздухе.
Получается, что гироскоп и акселерометр вместе всегда знают, где низ и текущее положение коптера относительно горизонта. В случае наличия отклонений полетный контроллер дает сигнал ШИМ на один или сразу несколько регуляторов и те, либо ускоряют, либо замедляют нужные моторы, чтобы наш коптер удерживал крен и тангаж. Вроде бы верно, хотя, наверное, довольно грубо.

Еще полетный контроллер должен удерживать высоту и позицию аппарата. Для этого он использует барометр, GPS, а также IMU. С барометром все более менее понятно: давление на разной высоте будет различно, что позовлит коптеру знать свою высоту с точностью до 10 см. А если установлен GPS, тогда позиционирование будет уже совсем точным.

А вот с IMU все несколько сложнее. Расшифровывается это как Инерциальная система навигации (средство определения координат местоположения, производных координат, параметров угловой ориентации летательного аппарата путём интегрирования уравнений движения его центра масс). Суть в том, что на основании показателей гироскопов и акселерометров эта система производит сложные вычисления и наш коптер (Ta-Dah!) висит себе спокойненько в одной точке, без рысканий и самопроизвольных фигур высшего пилотажа.

Ну а еще через полетный контроллер подключается все дополнительное оборудование, начиная от лампочек расхода батареи, заканчивая всем навесным оборудованием для фото- и видеосъемки или доставки пиццы :) Конечно, контроллеры бывают разные и в настоящих беспилотниках, тем более военных, они представляют из себя целый "летающий компьютер", который умеет производить автоматический полет, выполнять сложные миссии без всякого участия человека. Но в нашем случае это пока излишне.

Что не удивительно, полетный контроллер тоже нужно настраивать. К счастью, делается это через подключение к ПК и при помощи программы с внятным графическим интерфейсом.

_MG_7456

Закрепляем наш контроллер на раме, как можно ближе к центру масс. Подключаем к ПК, теперь проверяем направление вращения пропеллеров в соответствии с типом нашего коптера, внимательно определяем их номера на схеме и дальше двигаем ползунки для настройки.

1. Throttle - это общий газ всех моторов - управляется левым стиком вверх и вниз.
2. Rudder (курс) - это поворот коптера влево / вправо за счет изменения скорости вращения разнонаправленных пропеллеров - управляется левым стиком вправо / влево.
3. Elevon (тангаж) - это подъем / спуск коптера за счет изменения угла наклона вперед / назад, опять же путем изменения скорости вращения винтов - управляется правым стиком вверх / вниз.
4. Aileron (крен) - отвечает за наклон левой / правой стороны - управляется правым стиком влево / вправо.

Еще можно подкрутить коэффициенты настройки ПИД-регулятора, если вдруг выясняется, что коптер вяло реагирует на команды или все время шатается.

_MG_7465

Два часа пролетели, на продолжение сборки времени совсем не осталось, а я на прошлом занятии слегка отстал. Но впереди были целые выходные и я наверстал. Для начала крепко прикрутил четыре бесколлекторных мотора на лучи, а затем закрепил стяжками регуляторы, о которых я уже, кстати, все знаю и которые я успел заново, значительно более аккуратно, одеть в термоусадку. Получилась вот такая красота.

_MG_7509

Уже во вторник продолжим!

Comments

( 4 comments — Leave a comment )
ravwin
Nov. 10th, 2014 11:00 am (UTC)
Спасибо за отзыв о лекции, правда ИНС по-английски сокращается как IMU (Inertial Measurment Unit) ;)
tsdin
Nov. 10th, 2014 06:23 pm (UTC)
Андрей, это вам спасибо за увлекательную лекцию! Аббревиатуру поправил :) А так в целом нигде я сильно не наврал? :)
ravwin
Nov. 14th, 2014 10:58 pm (UTC)
Пожалуйста :)
Художественные приемы в пределах нормы ;)
tsdin
Nov. 27th, 2014 10:08 pm (UTC)
Андрей, а можно дополнительный вопрос? :) Вам не приходилось настраивать аппаратуру управления прошлых поколений, к примеру SANWA 8000, на современных полетных контроллерах, к примеру Naza Lite? Мы вроде бы справились, но что-то не до конца.
( 4 comments — Leave a comment )