タグ付けされた質問 「stability」

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ローターまたはマルチコプターの中心にバッテリーを配置する方が良いでしょうか?
マルチコプターにバッテリーを取り付けるための3つのアプローチを見てきました。 機体の中心近くにしっかりと取り付けられたすべてのバッテリー 機体の中央の下にぶら下がっているバッグ内のすべてのバッテリー 各ローターは、その近く/下にしっかりと取り付けられたバッテリーを共有しています。(たとえば、各モーターの下にすべてのバッテリーの1/4が取り付けられたクワッドコプター)。 どのデザインが最適で、なぜですか?最適な設計がない場合、設計間の利点/トレードオフは何ですか?私が見落としている他のデザインはありますか? (この質問はマルチローターフライングマシンに焦点を当てています。地上車両については、「車輪またはロボットの中心に重量を分散させる方が良いでしょうか?」を参照してください)。

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クワッドコプターの出力-検出-計算-出力の更新ループは、どの周波数で安定した状態を維持する必要がありますか?
600 mm(2フィート)のモーターとモーターのクワッドコプターを使用する場合、出力-検出-計算-出力の更新ループはどの周波数で安定した状態を維持する必要がありますか? 私は、およそ2ポンド(0.9 kg)の総離陸重量を見積もっています。これは、主にモーターとバッテリーであると予想しています。

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ジャイロスコープなしで二輪ロボットを動かして安定させることは可能ですか?
このような 2輪ロボットで、静止したまま安定させることができました。これは、車輪の位置を読み取って位置を決定するデジタルフィードバック制御システムを使用して行われ、車輪モーターからの自然な逆起電力がフィードバックループで速度を決定するために使用されました。根軌跡アルゴリズムを使用して設計され、安定性を維持し、パフォーマンスパラメーター(オーバーシュート率、整定時間など)を調整するように設計されたPIDコントローラーで安定しました。安定性を保ちながら同時に前進させたいと思っていましたが、それを実現できるリニアコントローラーの設計方法を理解できませんでした。ロボットを前進させることと、 車輪のフィードバックコントローラーを使用して安定させますか、それともジャイロスコープが必要ですか?

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クアッドコプターPIDチューニング
私がここで尋ねた質問の続きで:自律モードでの単純な離陸を伴うクアッドコプターの不安定性 ... (3DRoboticsのフレームを使用しています) 制御システム全体を2つのPIDブロックにまとめました。1つはロールを制御し、もう1つはピッチを制御します(ヨーとその他すべて...後で考えます)。 このセットアップは、自由に回転するビームで構成されるリグでテストしています。クアッドローターの2本のアームを縛りました。他の2つは自由に移動できます。そのため、実際には一度に1つの自由度(ロールまたはピッチ)をテストしています。 以下の画像を確認してください。ここで、A、Bは、セットアップが取り付けられている自由に回転するビームを示しています。 PおよびDパラメーターを慎重に調整することで、約30秒の持続的な飛行を達成することができました。 しかし、「持続」とは、ドローンが片側に倒れないテストを意味します。安定した飛行はまだ見えないところではなく、30秒以上の飛行も非常に困難に見えます。最初からぐらつきます。20〜25秒になると、片側に傾き始めます。30秒以内に、許容範囲を超えて片側に傾きました。すぐに、私はそれが逆さまに休むのを見つけます PIDコード自体に関しては、ジャイロ+加速度計データの「相補フィルター」から比例誤差を計算しています。積分項はゼロに設定されます。P項は約0.39になり、D項は0.0012になります。(私はArduino PIDライブラリを意図的に使用していません。ここに実装された自分のPIDの1つを取得したいだけです。 動作を確認したい場合は、このビデオを確認してください。 http://www.youtube.com/watch?v=LpsNBL8ydBA&feature=youtu.be [はい、セットアップはかなり古いです!同意する。:)] この段階で安定性を改善するために何ができるか教えてください。 @Ian:セットアップで行った多くのテストのうち、シリアルモニターからの読み取り値を使用して、いくつかのテストのグラフをプロットしました。以下に、Roll vs 'Motor1&Motor2-PWM input'(ロールを制御する2つのモーター)のサンプル読み取り値を示します。 入力/出力に関して: 入力:加速度計+ジャイロの組み合わせによって取得されるロールとピッチの値(度単位) 出力:サーボライブラリのmotor.write()関数を使用して配信される、モーターのPWM値 解決 問題を解決しました。方法は次のとおりです。 問題の核心は、Arduinoプログラムの実装方法にありました。write()関数を使用してサーボ角度を更新していましたが、これは引数で整数ステップのみを受け入れます(または整数入力にのみ応答し、100と100.2は同じ結果を生成します)。私はそれをwriteMicroseconds()に変更したので、ヘリコプターはかなり安定したものになりました。 私は一方のモーターのRPMを加算し、もう一方のモーターを安定した値に保ちました。これを変更して、1つのモーターのRPMを増やし、反対側のモーターを減らしました。そのようなことで、水平方向の推力は変わらずに維持されます。これは、このことを垂直高度に保持しようとしているときに役立つかもしれません。 RPMを最大限界まで押し上げていたため、クアッドコプターはフルスロットルで制御を失い続けました。RPMが傾斜を感知したときにRPMが増加する余地はありませんでした。 私は、モーターの1つが他のモーターよりも本質的に弱いことを観察しました。理由はわかりません。そのモーターのPWM入力にオフセットをハードコーディングしました。 すべてのサポートに感謝します。 ソースコード: 興味のある方は、ここに私の必要最低限​​のPID実装のソースコードを示します。PIDソースコード ハードウェアで自由にテストしてください。プロジェクトへの貢献は大歓迎です。


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歩きにくいのはなぜですか?
少なくとも、二本足で。最もよく知られているヒューマノイドロボットの1つであるAsimoは、すでに非常に安定しているようには見えませんが、すでに歩行できます。そして、それは最近の結果です。 私が知る限り、脚は本質的に多次元の非線形システムであり、その制御の理論は「非常に難しい」と「不可能」の境界のどこかにあります。 しかし、たとえば、飛行機も同様に多次元で非線形です。それにもかかわらず、自動操縦装置は数十年前にそれらを十分に制御しています。彼らは何百もの生きている人間の命を彼らに打ち明けるのに十分に信頼されています。 飛行機の操縦がとても簡単なのに、本質的な違いは何ですか?

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クワッドコプターを安定させる方法
今日は私のクワッドコプターの最初の「飛行」でした。Turnigy Talon v2フレームを備えたCrius AIOP v2でメガパイレーツを実行しています。 リモコンのスロットルスティックだけに触れただけです。クワッドコプターが離陸しようとしていると感じたとき、スロットルをもう少し押したところ、クワッドコプターが2〜3回振動し、反転してプロペラに着陸しました。 だから、私は2つの小道具を壊しました、私のフレームは少し緩い感じです、私はおそらくネジを締める必要があります(私は願っています...)。離陸後に安定するようにソフトウェアを調整するにはどうすればよいですか? 編集: それが本当の振動であったのか、それとも単にランダムな空気の流れで不安定になったのかはわかりません。私は昨日さらにいくつかのテストを行いましたが、それは(私が数回クラッシュした場合でも)まったく問題ありませんでした。今回は本当に振動していましたが、外はかなり風が強く、結局クアッドコプターはなんとか安定しました。だから私はおそらく私のPIDを調整し、クラッシュすることなくそれを行う方法を見つける必要があります。 編集2:いくつかのPID調整の後、クワッドコプターをうまく安定させることができましたが、それでもまだ少し振動しています。完全に安定させるには、値を少し変更する必要があると思います。

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感知と制御作動の間のタイムステップのサイズをどのように決定しますか?
私の背景: 私の経験は固体力学とFEAです。したがって、私はロボット工学/制御の経験がありません。 問題の説明 複雑な6脚の動的システムを安定させる制御戦略を開発しています。各脚の関節からのトルクTiを使用して、身体に正味モーメントMを作成し、システムを安定させます。このモーメントMは、事前に決定された制御戦略から既知です。(補足:動的ソルバーは非線形計算タイプです) 私はバックグラウンドが不足しているため、動的システムと根本的に混乱しています。関節トルクTiを使用して、体にこの既知の正味モーメントMを作成します。このモーメントMは、 すべての脚セグメントの現在の位置/角度 各脚の反力とモーメント(制御できない) 各脚の制御可能な関節トルクTi 時間 所与の時点で(N - 1 )Δ T:(※ )(∗)(*)(n − 1 )Δ(ん−1)Δ(n-1)\Delta -制御戦略から、望ましい正味モーメントMが計算されます/既知です t = (n − 1 )Δt=(ん−1)Δt = (n-1)\Delta -この情報から、ベクトル代数は正味モーメントMを作成するために必要な望ましい関節トルクTiを簡単に生成します (∗ ∗ )(∗∗)(**)(n )Δ(ん)Δ(n)\Delta t = (n − 1 )Δt=(ん−1)Δt=(n-1)\Delta -もちろん、これらのトルクTiは瞬時に適用できないため、直前のタイムステップで適用されます。 (※ )(∗)(*)(※ )(∗)(*)(∗ ∗ )(∗∗)(**) ご質問 ロボット工学の問題を正しく理解していますか?このジレンマに関する用語と戦略は何ですか? もちろん、感知と作動の間のタイムステップを無限に小さくすることもできますが、これは非現実的/不正直になります。現実的なタイムステップと、タスクを適切に実行することのバランスはどのくらいですか?

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四元数を使用してPIDクワッドコプター安定化ループに供給する方法は?
クワッドコプターを作っています。PIDループを設定して、特定のオイラー角(ピッチとロール)で安定させます。ロールが90度(45度以上)に近づくと、問題が発生します。ジンバルロックに近づくと、値は意味をなさなくなります。45度の回転制限を超える、ループなどの複雑な操作を行うつもりです。 クォータニオンを使用してこの問題を解決するにはどうすればよいですか?(MPU-9150から四元数を取得します。)四元数の問題について多くの記事を読みましたが、それらはすべて3Dソフトウェアでの回転、および2つの回転ポイント間のトゥイーンについて話しています。私は虚数と行列を知らないので、これはほとんど意味がありません。
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