锁尾陀螺仪与传统陀螺仪原理推测

dondon7758521 · 发表于 2006-4-14 23:02

敝人来推测看看，欢迎大家一起来切磋琢磨！

锁尾陀螺仪：
1.里面包含两个暂存器，一个存放初始角位置数据，一个存放及时角位置数据
2.当陀螺仪受到外力而转动时，因为有角加速度，因此产生电压差输出
3.将角加速度的讯号用积分器对时间积分两次，的再加上初始值，这个就是直机现在的角度值
4.将现在的直机现在的角度减去初始值，利用比例控制器，调整增益，输出到舵机(或马达电调)
5.现在的初始角度值是回授控制的输入值，采用负回授控制即可，持续驱动舵机(或电调)直到及时角位置数据与初始位置数据相同
6.当拨动尾翼控制杆时，不作负回授控制，但持续纪录角位置变化，直到尾翼控制杆回中时，将及时角位置数据存入初始角位置的缓存器中
(注)也可利用单芯片中的功能，使缓存器内的数据归零当成初始值

传统陀螺仪：
大致和锁尾雷同，但是没有第五点的负回授功能吧!?

注:
敝人的T-rex 450XL+GY401本来用325木桨，感度本来调40%，昨天摔坏木桨后，换成315木桨，此时就发生不断摆尾的现象，此时将感度调成32%就正常了
因此，我猜测，那个感度，应该就是比例控制器的增益吧，这是因为增益太大时，负回授的控制系统会对初始值产生震荡的现象吧

[ 本帖最后由 dondon7758521 于 2006-4-14 23:40 编辑 ]

love · 发表于 2006-4-21 21:48

原帖由 dondon7758521 于 2006-4-21 19:53 发表

love大大，我很赞成您的意见，尤其是其中的第二点，与其论证。
因为陀螺仪只能输出舵机的偏转角度讯号，所以我觉得GY240与GY401里面的感度，应该是陀螺仪针对缓存器中”初始角度”与”实时角度”的误差值的增 ...

呵呵,你说的没有错,转数的问题,只起到很小的做用,起主要作用的当然是角度.不过也是一个原因.....:em00::em00::em00:

dondon7758521 · 发表于 2006-4-21 19:53

原帖由 love 于 2006-4-21 17:49 发表

1. 我说的尾控制力增强,是指,尾翼增大1度,由原来的100转,到150转所产生的推力是不一样的.(因为桨小了,罗距没有变,就需要更多的转数才能获得足够的升力,而尾桨也得到里相对多的转数)
2.另外陀罗不识别多大扭力, ...

love大大，我很赞成您的意见，尤其是其中的第二点，与其论证。
因为陀螺仪只能输出舵机的偏转角度讯号，所以我觉得GY240与GY401里面的感度，应该是陀螺仪针对缓存器中”初始角度”与”实时角度”的误差值的增益。
意即，增益(GAIN)越大，陀螺仪会要求舵机转更大的角度，这就造成了尾桨的力矩过大，因而造成矫枉过正的现象了。

设想另一种情况，如果我们"不换325大桨，只是单纯将陀螺仪的感度加大"，这时也会发生摆尾的现象，而这个现象和”不调感度只换成315大桨”是相似的，所以敝人才感觉摆尾与尾桨转速增加应该关系较小，反而与舵机受命令转动的角度的关系较大。

love · 发表于 2006-4-21 17:49

原帖由 dondon7758521 于 2006-4-19 08:29 发表

感觉上，如果只是尾桨的转速增加，直机应该不见得会有摆尾的现象，因为尾舵机会立即降低尾桨攻角使机身角度修正回来，直到机身回到原来的角度。
倒是在这种状况下，如果控制器要求舵机的的修正攻角还是与原 ...

1. 我说的尾控制力增强,是指,尾翼增大1度,由原来的100转,到150转所产生的推力是不一样的.(因为桨小了,罗距没有变,就需要更多的转数才能获得足够的升力,而尾桨也得到里相对多的转数)
2.另外陀罗不识别多大扭力,只识别角度的变换.
3.由于尾翼控制力的增强,超出里陀罗的预期值,(正常这个比例是1:1的,少于这个值,就锁不住尾或效果不好)
正是超过预期值,则产生矫枉过正.而此时陀罗就必须在次反方向修正,结果又在一次矫枉过正.这就是回授..表现出来就是摆尾.......

dondon7758521 · 发表于 2006-4-19 08:29

原帖由 love 于 2006-4-17 22:33 发表

换小桨后出现这种现象应该是正常的吧,如果罗距没有动的话,就需要相对多的转数来提高升力,此时尾翼没有动,尾翼相对以前的设置就增强了控制力,而以前所设的感度就有点大了.......
回授,的产生就是因为尾翼控制力 ...

原帖由 ouzhenzhong 于 2006-4-18 18:39 发表
感觉感度与尾旋翼的转速有关,当转速高时,尾旋翼产生的作用力加大,所以感度要降低,325桨换为315桨时,尾旋翼的转速会升高,要是说得不对,请前辈们指出哦.

感觉上，如果只是尾桨的转速增加，直机应该不见得会有摆尾的现象，因为尾舵机会立即降低尾桨攻角使机身角度修正回来，直到机身回到原来的角度。
倒是在这种状况下，如果控制器要求舵机的的修正攻角还是与原来325大桨一样，这时候，机身的修正力矩相对于315大桨的惯性与反作用力矩就太大了，就容易产生修正超出又返回的现象了(摆尾的现象)

分析一下，敝人用条列方式描述一下，大家一起来讨论看看：
1.在传统陀螺仪状态下好设好中立点，且尾桨供角拉杆与尾舵机力臂要调成垂直(让尾桨攻角的正转与反转的反应可以线性)
2.当机身受到侧风干扰时，机内陀螺仪立即根据压电体的电压讯号，再积分两次后的数值，算出现在机身角度偏移多少(此角度加上初始值，就是机身现在的角度了)
3.取得偏移角度后(控制误差)，乘上比例增益后（可能就是陀螺仪上的感度），得到尾桨的目标修正攻角
4.过程的传递函数应该是二阶函数（PID控制器）
5.最后持续修正攻角直至机身回复初始值

炸机狂 · 发表于 2006-4-18 21:16

很好 ~

ouzhenzhong · 发表于 2006-4-18 18:39

感觉感度与尾旋翼的转速有关,当转速高时,尾旋翼产生的作用力加大,所以感度要降低,325桨换为315桨时,尾旋翼的转速会升高,要是说得不对,请前辈们指出哦.

love · 发表于 2006-4-17 22:33

原帖由 dondon7758521 于 2006-4-14 23:02 发表
敝人来推测看看，欢迎大家一起来切磋琢磨！

锁尾陀螺仪：
1.里面包含两个暂存器，一个存放初始角位置数据，一个存放及时角位置数据
2.当陀螺仪受到外力而转动时，因为有角加速度，因此产生电压差输出
3.将角 ...

换小桨后出现这种现象应该是正常的吧,如果罗距没有动的话,就需要相对多的转数来提高升力,此时尾翼没有动,尾翼相对以前的设置就增强了控制力,而以前所设的感度就有点大了.......
回授,的产生就是因为尾翼控制力和陀罗感度正比例超过1:1的缘故所产生的..

dondon7758521 · 发表于 2006-4-17 17:54

原帖由 fsclub 于 2006-4-17 16:26 发表
从"负回授"这个词来看,这段话大概是从港台的网站上转过来的,
在大陆,应该叫"负反馈"

呵…呵…是敝人写的啦！
因为敝公司里的技术书籍都是这样写的，参照各种技术资料就知道控制是啥回事，学生的时候，我还用过MATLAB呢!

fsclub · 发表于 2006-4-17 16:26

从"负回授"这个词来看,这段话大概是从港台的网站上转过来的,
在大陆,应该叫"负反馈"

mrlf · 发表于 2006-4-17 15:04

想知道，关注中........

锁尾陀螺仪与传统陀螺仪原理推测

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