Доброго времени суток. Есть у меня задумка сделать двухколесного робота, самобалансирующего соответственно, так чтобы н мог ездить со скоростью 40 - 50 км/ч примерно, отрабатывал ямки, горки подъёмы, ветер и т.д. Присмотрел такую штуку для определения углов , но не совсем понимаю один момент, в подобных MEMS гироскопов есть такая штука как ФНЧ которая настроена(в данном случаи) на примерно 77 Hz, я так понимаю что данные о положении угла и следуют с него именно с такой частотой ?? Если этот так, то для задуманной скорости движения и всего остального этого очень мало, по моим расчетам скорость обновление данных угла положения нужно > 2 KHz, может у кого есть идеи ?
Неправильно думаешь. Данные будут приходить с той частотой, с которой ты их будешь запрашивать. Максимум чуть меньше 250 кГц (8 МГц SPI clock / 32 бита). Но вопрос не в этом, вопрос в задержках. Задержки расписаны все на стр. 13, суммарная выходит 6.2 мс. На предполагаемых 15 м/с это порядка 100 мм пути, довольно много. Идеи - сначала эту штуку помоделировать в каком нить матлабе, с учетом вот этой задержки в 6 мс и посмотреть, насколько она влияет. Если критично - искать гиру пошустрее.
Данные задержки и частота - это скорость SPI интерфейса, а не скорость с которой поступают данные с датчика после "BAND-PASS FILTER" на ADC (стр. 13), по SPI можно запрашивать данные с частотой 250 кГц, но обновляться они будут с частотой 77 Гц. Может я и ошибаюсь и упустил какой-то момент(надеюсь что упустил, иначе моя задумка не реализуема ) А про моделирование в матлабе уже думал, если у кого есть ссылочки на подобные материалы, буду рад. с нуля такое осилить не так просто оказалось.
А, во, сразу не заметил, на 23 стр. написано - Rate register update rate about 485 Hz. Да, значит если опрашивать чаще - данные будут те же самые. Но я собственно к чему начал - частота среза фильтра и частота обновления данных - это разные вещи, как правило вторая выше первой. Но эти 77 Гц, а также упомянутая задержка, будут ограничивать быстродействие регуляторов, построенных на этих гироскопах. Так что наверное нужно искать более быстрый (пусть и менее точный) гироскоп.
В таких гироскопах точность-скорость обратно пропорциональны друг другу. Есть такая идея - собираем несколько подобных гироскопов, запускаем каждый со сдвигом по частоте, и тогда в принципе можем получить, в кратное количеству гироскопов, раз больше скорость. В сторону лазерных думал, но по слухам цены на такие штуки заоблачные, если в курсе то примерно в каком диапазоне?
В теории наверно можно. 4 гироскопа вам дадут как раз около 2 кГц скорость. А зачем такая скорость нужна? Хотите сделать балансирующий самокат для человека?
Задержка-то все равно останется. Хоть сто гироскопов поставь.
Но что-то мне подсказывает, что за 5 миллисекунд угловая скорость сигвея (например) не сильно изменится. (Ну если не въезжать на скорости 50 км/ч в стену). Но это уже от механики будет зависеть. Вообще, скорости, по-моему, заявлены не очень реальные.
Вообще не понял, какой потайной смысл для гироскопа оценивать линейную скорость? И тем более оценивать, что платформа проедет 0.1м за время запаздывания измерения?
Если вы не собираетесь устраивать из платформы вертолёт или гонять по пересеченной местности - всё нормально он будет стабилизировать, а если будете в поребрик с разбегу влетать - тут никакая гира не поможет. Навернетесь только так.
=DeaD= писал(а):Если вы не собираетесь устраивать из платформы вертолёт или гонять по пересеченной местности - всё нормально он будет стабилизировать, а если будете в поребрик с разбегу влетать - тут никакая гира не поможет. Навернетесь только так.
Мне тоже так кажется, но это нужно оценивать, конечно, исходя из механики (моментов инерции колес, моментов на колесе, момента инерции робота и т.п.)
Одно дело стабилизировать дуру весом и ростом с человека и другое, например, иголку вертикально удержать.
=DeaD= писал(а):Вообще не понял, какой потайной смысл для гироскопа оценивать линейную скорость? И тем более оценивать, что платформа проедет 0.1м за время запаздывания измерения?
Если вы не собираетесь устраивать из платформы вертолёт или гонять по пересеченной местности - всё нормально он будет стабилизировать, а если будете в поребрик с разбегу влетать - тут никакая гира не поможет. Навернетесь только так.
Линейную скорость оценить нужно при расчетах, для определения хватит ли шустрости гироскопа отработать ямку, подъём(в пределах разумного - не паребрик естественно). Задумка сделать штуку на которой ездить в итоге, сначало прототип конечно для отработки. При такой скорости углы изменяются довольно быстро плюс задержки установления нужного ускорени двигателем... в общем как понимаю бюджетно не реализовать такие параметры.
DrSergey писал(а):При такой скорости углы изменяются довольно быстро
Объясните мне неразумному, уже наконец, как вам удалось связать линейную скорость и угловую?
Если вы с разбегу в поребрик колесом уткнётесь - вам тут никакой гироскоп не поможет, т.к. вся конструкция будет наклонена вперед и просто навернется в изначальном направлении, то же самое - если потеряется сцепление с дорогой при падении в яму и колесо не сможет развернуть падающую вперед платформу. То же самое, если по информации с гироскопа поступит команда на движок, а он не сможет обеспечить достаточное усилие для выравнивания платформы из-за неровностей поверхности и т.п. Но во всех этих случаях вряд-ли есть смысл говорить о проблемах в гироскопе.
Линейная скорость связана с угловой очень просто - когда агрегат едит по поверхности и наезжает на припятствие, на пример горка, то в зависимовти от угла горки и линейной скорости будет зависить и угловая скорость.
Поди еще и независимо от размеров агрегата? Скажем возьмём сегвей высотой 10см и с центром тяжести на высоте 5см и сегвей высотой 100см и с центром тяжести на высоте 50см. Вы хотите сказать, что они получат одинаковую угловую скорость, если у обоих колесо упрётся в препятствие, а центр тяжести проедет вперед 1см?
=DeaD= писал(а):Поди еще и независимо от размеров агрегата? Скажем возьмём сегвей высотой 10см и с центром тяжести на высоте 5см и сегвей высотой 100см и с центром тяжести на высоте 50см. Вы хотите сказать, что они получат одинаковую угловую скорость, если у обоих колесо упрётся в препятствие, а центр тяжести проедет вперед 1см?
Нет конечно, скорость будет зависить не только от мной упомянутых факторов, естественно зависит от массы, размеров... что бы снять вопросы - высота 1.5, на данной высоте сидит человек(80 кг). Двигатель 1000 Вт. диаметр колеса 50см.
)