Jump to content

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

Sign in to follow this  
Guest shicl

Высотомер барометрический

Recommended Posts

Guest shicl

Достался мне из выбраковки входного контроля датчик давления MPX4115AP. Выбраковали его по несоответствию ТУ на повышенных давлениях. Повышенные давления в авиамоделизме вряд ли могут возникнуть, участок характеристики с нормальным атмосферным давлением и пониженным вполне можно приспособить для конструирования барометрического высотомера для авиамодели.

Зачем он нужен? Вижу два варианта:

1. Записать как пишется в реальных самолетах в объективный контроль график высота/время полета;

2. Попробовать сделать автопилот, контролирующий один параметр - высоту.

 

Второй вариант кажется мне более привлекательным - например, погонять модель над ровной поверхностью (самая ровная поверхность - это вода) на высоте 1м.

 

Реализация не кажется мне сложной (во всяком случае аналоговая часть). Исходя из выбранной максимальной измеряемой высоты вычисляем требуемый участок характеристики, типовой схемой на ОУ смещаем ее в ноль, усиливаем до размаха 5В. 5В - для возможного сопряжения с АЦП и микроконтроллером. Обязательно надо предусмотреть возможность установки нуля высоты - эту операцию надо будет делать перед каждым полетом.

 

Пока не решил насчет максимальной высоты. Чем меньше она - тем лучше точность измерения. Взять метров 20 - получится 0,25В на 1 метр - вполне можно измерять.

Короче, нарисую схему, выберу тип ОУ и соберу на макетной плате, потом поэксперементирую.

Если у кого из форумчан есть информация на предложенную тему или соображения любые личные - буду признателен.

Share this post


Link to post

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Посмотрите исходники ардупилота. Там используется похожий датчик, только дифференциальный, в качестве датчика воздушной скорости. Кстати, Вам оно тоже могло бы пригодиться в этом качестве - например для предотвращения сваливания или ограничения максимальной скорости.

 

ссылка

Share this post


Link to post
Guest shicl

На реальных ЛА именно так и работает приемник воздушного давления - на статику и динамику. Любопытно, конечно, было бы еще и скорость мерять, но пока ограничусь одним параметром высотой.

 

Вот вспомнилось: В 1986 году во время аэродромной практики на учебном аэродроме Даугавпилсского ВВАИУ замполит факультета авиационного оборудования полковник Сонин подошел к самолету МиГ-23П, любовно погладил ПВД и изрек: "Самолет старенький, а пушечка как новенькая". :mellow:

Share this post


Link to post

Это еще не самый плохой вариант. Один не сильно знакомый с матчастью генерал однажды возжелал пострелять из пушки. На МиГ-23. Стоя на земле. При том, что установлена она на пузе и при пристрелке технари переднюю стойку убирают и ставят ероплан на козелки.

Share this post


Link to post
Guest shicl

Ну вроде уложилось в голове то что хочу соорудить. Сооружать буду простой аналоговый авиационный автопилот, выполняющий одну функцию - стабилизацию высоты. В случае удачной реализации задуманного неплохо бы еще добавить стабилизацию по крену, но сейчас разговор только о высоте.

 

Аппарат сей конструктивно будет включать в себя:

1. Барометрический датчик;

2. Схему на ОУ, реализующую функцию измерения высоты в заданном диапазоне;

3. Схему управления сервоприводом РВ.

 

Устройство будет иметь две регулировки на многооборотных резисторах:

1. Установка 0 высоты, т.е. перед полетом модель необходимо положить на землю и резистором установить 0. Функция важная, связанная с постоянными колебаниями атмосферного давления.

2. Установка заданной высоты. Здесь ориентируюсь на очень небольшие высоты. Диапазон измерения высоты будет 0-10м. Т.е. после установки 0 модель надо поднять на требуемую высоту (например, положить на крышу автомобиля) и крутить резистор.

 

Устройство должно включаться и выключаться с пульта управления по радиоканалу. Для установки 0 и заданной высоты будет установлена светодиодная сигнализация.

Share this post


Link to post

Ну зачем аналоговый-то ? Есть же микропроцессоры ценою в три копейки, которые уже несут на борту ВСЕ необходимые интерфейсы, практически не требуют дополнительных дискретных элементов при подключении датчиков и исполнительных устройств. Программирование этого безобразия элементарно. Можно накрутить ЛЮБОЙ закон управления, ИЧСХ, без малейшего паяльника. Установку нуля сделать элементарно. Это раз.

 

Далее, надеяться получить точность измерения барометрической бысоты порядка единиц метров без дополнительных ухищрений вроде фильтрации - ОЧЕНЬ большой оптимизм.

 

Попробуйте для начала смастрячить логгер высоты или скорости, НЕ ВКЛЮЧАЯ незнакомый датчик в контур управления. На земле спокойно изучите, что именно он показывает, и сделайте вывод, можно ли ЭТОМУ доверить рулить самолетом... Очень удобно записывать одновременно данные с GPS и вашего датчика - будут видны косяки как одного, так и другого прибора...

Share this post


Link to post
Guest shicl

Владимир, разумеется планирую поэксперементировать с устройством не включая его в контур управления моделью. Сначала только с аналоговой измерительной частью и на этом этапе решить достаточно этого или к МК все же придется обратиться.

 

О существовании платформ типа Arduino мне, конечно, известно, но опыты работы нет. Кто знает может применением этой платформы или подобной все и закончится. :mellow:

Share this post


Link to post

Я, собственно, почему так возопил... Протокол р/у по сути своей (ШИМ) - скорее цифровой, чем аналоговый. Та же история и с управлением сервами. Вашему автопилоту по-любому придется разбирать сигнал канала РВ, пришедший с приемника, месить его с автопилотным сигналом и отдавать в сервы. На той же ардуине с использованием стандартных библиотек эта задача решается парой десятков строк кода.

Кроме того, реализация аналоговыми средствами даже простых законов управления - задачка не самая простая. Самолет - не самый простой объект управления, и рулить им, не имея полной информации о параметрах движения... Просто на пальцах. Мы управляем РВ, то есть по сути угловой скоростью тангажа, имея в качестве обратной связи информацию о высоте. Сильно упрощая, мы управляем второй производной измеряемого параметра. Простейшим пропорциональным или релейным законом управления тут не обойтись. Например, определили, что высота ниже заданной. Поднимаем РВ. Модель постепенно начинает увеличивать тангаж, линейно от времени. начинает увеличиваться высота - квадратично от времени. Высота стала заданной, но тангаж-то мгновенно не обнулится! Значит, мы пролетим мимо нужной высоты и понадобится ее уменьшать. Далее по кругу, типичные автоколебания. Давить их можно и нужно, но без информации о фактическом значении тангажа и угловой скорости по тангажу это сделать непросто. По идее, для очень устойчивого самолета может и сработать, но придется долго подбирать коэффициенты...

 

Share this post


Link to post
Guest shicl

Обстоятельно обдумал вопрос. Поговорил с профессиональными САУ-шниками, дали они мне книжку замечательную почитать "Авиационные САУ" издательства ВВИА им. Жуковского. В итоге пришел к выводу о нереальности задумки моей.

Ну это не беда, не в первый раз в моей практике ОКР прекращается на этапе эскизного проекта. Надо другой проект себе придумать. :unsure:

Share this post


Link to post

Вы сразу замахнулись на довольно сложную задачу, которая в общем виде решается с использованием немалого набора аппаратуры. Из этого набора у Вас есть только один элемент. Логично или докупить все остальное, или выбрать для начала задачу попроще. Тот же логгер высоты или скорости, например. Или измеритель скорости потока для испытательного стенда мотоустановок.

Share this post


Link to post
Guest shicl

Можно, конечно, попробовать сделать высотомер чтоб график высота/время нарисовать. К тому же интересно максимальную высоту полета измерить. Продумаю и буду делать, не выбрасывать же подаренный датчик. :mellow:

Share this post


Link to post

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

×
×
  • Create New...