Hi, ich will mir einen Flug-Roboter bauen. Als Basis für die Steuerung/Regelung ist es sicherlich nicht schlecht wenn man Die Position,Geschwindigkeit und Beschleunigung von X,Y und Z-Achse besitzt. Da ich in Mathe nicht völlig schlecht war, traue ich mir zu diese Werte mit den Ausgangswerten von diesem Chip(LIS3L02AS4 3-Achsen beschleunigung) auszurechnen. Mich würden aber auch noch die Drehposition,geschwindigkeit und Beschleunigung von jeder Position interessieren. Viele sachen die ich durchgelesen habe verwenden da "Gyros" und greifen nicht auf die Werte von bereits vorhandenen Beschleunigungswerten zurück. Aber wenn man noch ein paar Beschleunigungssensoren verwendet, müsste man doch auch die Winkel ausrechnen können? Gibts da ein paar Tipps? Ist der LIS3L02AS4 eigenltich gut? Gibts da ein paar Empfehlungen? Eine weitere Überlegung von mir war diese Idee? Man nimmt 3 zwei-Achsige Beschlunigungssensoren und ordnet die irgendwie so an das von den 6 ausgegebenen Beschleunigungs Werten immer 2 Achsen parallel im Raum sind und sich so durch die Beschleunigungsunterschiede sich die Drehrate errechnen läßt. Hat das schonmal jemand so gemacht? Wieoft muss man pro Sekunde integrieren damit richtige Werterauskommen?
Ich habe mit einem MMA7260 versucht die Geschwindigkeit zu messen. Aber das ist meiner Meinung nach ziemlich unmöglich, da das IC einen ziemlichen Offset Fehler hat. Zusätzlich hat man noch die Erdanziehungskraft, die je nach Neigungswinkel auch auf die anderen beiden Achsen wirkt. Dadurch ist eine Geschwindigkeits und erst recht eine Positionsbestimmung ziemlich unmöglich. Ich lasse mich aber gerne vom Gegenteil überzeugen..
Mit einem Beschleunigungssensor pro Achse gehts auf keinen Fall, denn wenn die Drehachse genau durch den Sensor verläuft wird dieser keine Beschleunigung erfahren und auch keine messen. Wenn die Drehachse nicht durch den Sensor verläuft, und der Abstand Sensor-Achse bekannt ist, dann sehe ich Chancen, vorausgesetzt die transversale Beschleunigung ist bekannt, so das sie herausgerechnet werden kann. Diese kann natürlich nicht mit dem selben Sensor gemessen werden, so das sich auch hier mindestens zwei räumlich getrennte Sensoren pro Achse ergeben. Gruß Jan
Verwende Gyros; alles andere führt zu Rätselraten. Die Winkelgeschwindigkeit ist an jedem Punkt des starren Körpers immer identisch. Wenn du also diese Winkelgeschwindigkeit messen willst, kommst du um einen Gyro nicht herum.
Sicher dass es nicht geht? Wenn folgendes funktionieren würde dann würde es auch mit 3 Achsen gehen? Wenn ich 2 Beschleunigungssensoren 10cm auseinander so anordne das die Achsen parallel sind. Dann könnte ich mit einem Operationsverstärker den Mittelwert(Die Beschleunigung in der Achse) und mit einem anderen Operationsverstärker die Differenz(Die Achse dreht sich) erfassen. Oder geht das aus gründen der Erdbeschleunigung auch nicht?
Du hast ein Dreiachsiges Koordinatensystem. Die Beschleumigungssensoren erfassen die Beschleunigung entlang einer dieser Achsen. Jedoch nicht die Drehgeschwindigkeit an dieser Achse. Die Drehgeschwindigkeit um die X - Achse setzt sich aus einer Bewegung in Richtung der Y- und der Z- Achse zusammen. Wenn du also 2 unterschiedliche Beschleunigungen der Y- Achse hast, brauchst du das gleiche auf der Z-Achse. Dann musst du den realen Drehpunkt wissen, um die Anteile der beiden Achsen in Bezug auf dem Drehpunkt zu setzen. Mit diesen Werten kannst du dann die Änderung der Drehgeschwindigkeit um die X-Achse berechnen. Wenn du dann noch das Signalrauschen mit einrechnest, das die Beschleunigungsensoren aufweißen, dann bleibt für die berechnete Drehgeschwindigkeit eine Genauigkeit übrig, die ungefähr dem Blick in eine Kristallkugel gleichkommt. Wenn du die Drehgeschwindigkeit, oder Winkelbeschleunigung in deine Regelungen einbeziehene willst, dann du dir einen Gefallen und investiere ein paar Euros in Gyros. Die Gyros sind bei der geplanten Anwendung garantiert der falsche Platz zum Sparen.
Hallo Ulrich, ich arbeite seit knapp 3 Jahren an einem geregelten Hubschrauber und die Flugmechanik und auch die Flugregelung stimmen überein, daß ein Fluggerät mit nur Beschleunigungssensoren nicht geregelt werden kann. Nimm Gyros wie schon von Ralph vorgeschlagen. Dabei ist nur das Problem, daß sie relative Messungen machen und somit Dir eine Anfangslösung fehlt. Hierfür kannst Du dann die Beschleunigungsmesser nehmen um Deine Lagewinkel zu bestimmen (Phi, Theta, Psi). Wenn Du dann alles mit der Position (GPS) verwurschteln willst, dann biete sich ein Kalman-filter an (normal oder extended), aber das ist ne richtig heftige Sache! Wenn man da nicht weiß was man tut, dann wird nix ... ich sprech da aus Erfahrung .... Grüße, Michael
> Man nimmt 3 zwei-Achsige Beschlunigungssensoren und ordnet die > irgendwie so an das von den 6 ausgegebenen Beschleunigungs Werten > immer 2 Achsen parallel im Raum sind und sich so durch die > Beschleunigungsunterschiede sich die Drehrate errechnen läßt. Hat > das schonmal jemand so gemacht? Damit kann man, wenn ich das richtig sehe, immerhin den Betrag der Rotationsgeschwindigkeit bestimmen, und das unabhängig von der Gesamtbewegung des Flugzeugs und der Erdanziehung. Aber: Für die Richtung des Rotationsvektors gibt es bei dieser Methode i. Allg. acht Lösungen, die symmetrisch zu den drei Koordinatenebenen des Sensorsystems liegen. Um Eindeutigkeit herzustellen, muss man wissen, in welchem Oktanten die gesuchte Lösung liegt. Lass also deinen Flieger ständig in allen drei Achsen in dieselbe Richtung drehen, dann funktioniert deine Lösung :). Zusätzlich ist natürlich noch wichtig, dass die jeweils parallel liegenden Sensoren in ihren Messeigenschaften sehr gut gepaart sind. Gyros arbeiten mit anderen Messprinzipien: Vibrationsgyros nutzen den Coriolis-, faseroptische und Lasergyros den Sagnac-Effekt. Damit kann man die vorzeichenbehaftete Rotationsgeschwindigkeit um eine definierte Achse bestimmen. Für Rotationen im Raum braucht man drei davon.
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