MAL4X Научно-технический форум разработчиков симуляторов и автоматики


Симуляторы перегрузок. DIY электроника. ЭВМ. Компьютерные сети.
Up

Симулятор от mds3d

Строим реалистичный симулятор перегрузок своими руками. Рекомендации. Советы.

Модераторы: Death_Morozz, null, Ale

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение SimAl » 27 дек 2013, 19:50

mds3d писал(а):Механику сделать не сложно, вопрос в следующем: - энкодер может "считать" но не запоминать в каком положении осталась платформа после отключения питания (!) соответственно к энкодеру прийдется собирать электронную начинку что-бы на выходе (датчика линейных перемещений) был аналоговый выход 0-5В.
У меня как раз обратная ситуация: программу я может и подправлю, а с механикой у меня проблемы. Поскольку из станков у меня болгарка, сварочный аппарат и кувалда. :)

mds3d писал(а):1) а чем мерить объем проходящего масла ? зная объем гидроцилиндра как эти замеры подать на аналоговые входы ардуино?
Это были гипотетические варианты на правах бреда. Понятно, что есть более удачные варианты, чем лезть в масло под высоким давлением.

mds3d писал(а):2) ультразвуковые дальномеры стоят копейки, но опять-таки к ним нужна электронная начинка что-бы использовать их в нашем случае, есть готовые варианты ? шилды, схемы и т.д. ?
Шилдов масса. Проблема в том, что они работают на отражение. Подозреваю, что если источник выпаять из платы, удлинить проводники и повесить на платформе, а приемник положить на полу под платформой, должно работать. Причем без программных изменений в коде работы самого модуля. Но таких модулей будет 3, значит их нужно включать по очереди, кроме того код с ними все равно придется интегрировать в программу.

mds3d писал(а):P.S. в процессе сборки симулятора не всегда успеваешь отследить какие проводки подключенны какие необходимо затянуть какие изолировать, соответственно при большом количестве метала и проводков, частенько коротит, результат несколько сгоревших мофсетоф, пара Н-мостов и потраченное время на замену, вопрос заключается в следующем: - нужна простенькая электронная защита от КЗ (желательно что-бы выставить резистором номинальное значение защиты от КЗ). спасибо !
Я поставил автоматические выключатели, как в электрическом щитке. Пока ничего не сгорело, правда пока ничего и не коротило.
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 347
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение mds3d » 27 дек 2013, 23:33

SimAl писал(а):
mds3d писал(а):Механику сделать не сложно, вопрос в следующем: - энкодер может "считать" но не запоминать в каком положении осталась платформа после отключения питания (!) соответственно к энкодеру прийдется собирать электронную начинку что-бы на выходе (датчика линейных перемещений) был аналоговый выход 0-5В.
У меня как раз обратная ситуация: программу я может и подправлю, а с механикой у меня проблемы. Поскольку из станков у меня болгарка, сварочный аппарат и кувалда. :)
-ну там в принципе ничего сложного,разобраный принтер и рулетка, из инструмента дрель понадобится :)
-сложность возникла тогда когда установил резистор (не смог точно подобрать шестеренки) энкодер идеально подходит, только как сделать что-бы аналоговый выход 0-5В был на выходе ?
SimAl писал(а):
mds3d писал(а):2) ультразвуковые дальномеры стоят копейки, но опять-таки к ним нужна электронная начинка что-бы использовать их в нашем случае, есть готовые варианты ? шилды, схемы и т.д. ?
Шилдов масса. Проблема в том, что они работают на отражение. Подозреваю, что если источник выпаять из платы, удлинить проводники и повесить на платформе, а приемник положить на полу под платформой, должно работать. Причем без программных изменений в коде работы самого модуля. Но таких модулей будет 3, значит их нужно включать по очереди, кроме того код с ними все равно придется интегрировать в программу.
- именно их я и имел ввиду, только на 3 оси почему они не смогут работать одновременно?
Аватара пользователя
mds3d
SIMER
 
Сообщения: 176
Зарегистрирован: 09 дек 2013, 05:57
Откуда: Amman, Jordan
Благодарил (а): 62 раз.
Поблагодарили: 48 раз.
Баллы репутации: 45
Пользователь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение SimAl » 28 дек 2013, 00:43

mds3d писал(а):
-ну там в принципе ничего сложного,разобраный принтер и рулетка, из инструмента дрель понадобится :)
-сложность возникла тогда когда установил резистор (не смог точно подобрать шестеренки) энкодер идеально подходит, только как сделать что-бы аналоговый выход 0-5В был на выходе ?[/quote]Ну самый беспощадный вариант -- поставить контроллер с ЦАПом, завести на него сигнал с энкодера и концевиков и выдавать в виде аналога. Но раз уж все равно писАть программу, то есть правильный вариант -- подправить программу контроллера так, чтобы она вместо аналога принимала сигнал с энкодеров. Заодно можно избавится от аналоговой части, что позитивно.

mds3d писал(а): - именно их я и имел ввиду, только на 3 оси почему они не смогут работать одновременно?
Мне так кажется. По сути это динамик и микрофон. Микрофон пищит, динамик получает звук, схема измеряет сколько времени шел звук и по нему вычисляет расстояние. Я подозреваю, что если их включить вместе рядом, то микрофон не сможет определить где звук своего динамика, а где чужого. Правда они направленные, можно это использовать. Также они должны фильтровать свои частоты, но не знаю насколько избирательно и насколько они совпадают у одинаковых шилдов.
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 347
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение Ale » 28 дек 2013, 07:07

SimAl писал(а):Мне так кажется. По сути это динамик и микрофон. Микрофон пищит, динамик получает звук, схема измеряет сколько времени шел звук и по нему вычисляет расстояние.

Только с точностью "до наоборот" - пищит "динамик" а "микрофон" звук получает. ;)

SimAl писал(а):Я подозреваю, что если их включить вместе рядом, то микрофон не сможет определить где звук своего динамика, а где чужого. Правда они направленные, можно это использовать. Также они должны фильтровать свои частоты, но не знаю насколько избирательно и насколько они совпадают у одинаковых шилдов.

Шилд излучает короткие пачки импульсов (частота заполнения - 40 кГц вроде - одинаковая для всех шилдов и определяется кварцевым резонатором). Причем излучает по внешней команде. Так что их можно ставить рядом и управлять по очереди. На выходе имеем импульсы, длительность которых зависит от расстояния до цели. Точность заявленная - 3 мм.
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение mds3d » 28 дек 2013, 10:04

Ale писал(а):
SimAl писал(а):Я подозреваю, что если их включить вместе рядом, то микрофон не сможет определить где звук своего динамика, а где чужого. Правда они направленные, можно это использовать. Также они должны фильтровать свои частоты, но не знаю насколько избирательно и насколько они совпадают у одинаковых шилдов.
Шилд излучает короткие пачки импульсов (частота заполнения - 40 кГц вроде - одинаковая для всех шилдов и определяется кварцевым резонатором). Причем излучает по внешней команде. Так что их можно ставить рядом и управлять по очереди. На выходе имеем импульсы, длительность которых зависит от расстояния до цели. Точность заявленная - 3 мм.
- может есть смысл заострить внимание в данном направлении ? как минимум три преимущества:
1) дешевизна, 2) нет необходимости городить лишние крепления, 3) нет механических соединений = износоустойчивость.
Аватара пользователя
mds3d
SIMER
 
Сообщения: 176
Зарегистрирован: 09 дек 2013, 05:57
Откуда: Amman, Jordan
Благодарил (а): 62 раз.
Поблагодарили: 48 раз.
Баллы репутации: 45
Пользователь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение SimAl » 28 дек 2013, 22:57

Ale писал(а):Только с точностью "до наоборот" - пищит "динамик" а "микрофон" звук получает. ;)
Так по сути одно и то же. Смотря как подключить. ;)

Ale писал(а):Шилд излучает короткие пачки импульсов (частота заполнения - 40 кГц вроде - одинаковая для всех шилдов и определяется кварцевым резонатором). Причем излучает по внешней команде. Так что их можно ставить рядом и управлять по очереди. На выходе имеем импульсы, длительность которых зависит от расстояния до цели. Точность заявленная - 3 мм.
Ну так я и написАл, что нужно включать по очереди. Хотя того, что у них не непрерывный режим работы я не знал.
Можно нагородить аппаратное решение с тем, чтобы принимать сигнал от одного излучателя сразу на трех приемниках, хотя вот так сразу преимущества я в этом не вижу. :)

mds3d писал(а):1) дешевизна, 2) нет необходимости городить лишние крепления, 3) нет механических соединений = износоустойчивость.
Ну так а кто спорит. Для платформы на гидроцилиндрах отличное решение.
Кстати, беру назад свои слова по поводу того, приколхозить второй контроллер, обслуживающий только ультразвуковые датчики -- бред. Вполне себе простое с софтверной точки зрения решение.
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 347
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение SimAl » 12 янв 2014, 04:56

mds3d, не подскажешь, какие гидрораспределители используются чтобы плавно менять подачу? Для плавной регулировки нужен дополнительно дроссель или можно постепенно открывать распределитель? Распределители с электромагнитным приводом умеют открываться частично? Какого минимального диаметра в природе бывают гидроцилиндры? Никто меньше 32мм не может/не хочет сделать, и то за негуманные деньги, хотя трубы для гидроцилиндров попадаются от 15мм. Какой в твоей системе двигатель, насос, диаметр ГЦ и какая получается скорость работы? Заранее спасибо.
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 347
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение mds3d » 16 янв 2014, 03:16

SimAl писал(а): не подскажешь, какие гидрораспределители используются чтобы плавно менять подачу?
1) - пропорциональные гидроклапаны (недостаток дороговизна, можно немного модифицировать обычный гидроклапан под пропорциональный, но обо всем по порядку...,)
Для плавной регулировки нужен дополнительно дроссель или можно постепенно открывать распределитель?
2) - дополнительный дросель не нужен, гидроклапан управляется ШИМом, (дополнительный дросель можно использовать только если вы хотите сделать датчик обратной связи о положении якоря в гидроклапане).
Распределители с электромагнитным приводом умеют открываться частично?
3) - да.
Какого минимального диаметра в природе бывают гидроцилиндры? Никто меньше 32мм не может/не хочет сделать, и то за негуманные деньги, хотя трубы для гидроцилиндров попадаются от 15мм.
4) - затрудняюсь ответить, ну если приложить руки наверное все можно сделать под собственные нужды ;)
Какой в твоей системе двигатель, насос, диаметр ГЦ и какая получается скорость работы?
5) - двигатель 3-хфазный 7,5кВт(соответственно в перерасчете и грузоподъемность у меня получилась более 1-тонны :D , а так для домашних нужд, можно движок и по слабее поставить, есть где-то формула расчета, если оочень надо могу поискать в архивах), скорость-же выдвижения штоков ГЦ зависит от производительности гидронасоса (при необходимости можно поставить гидроаккумулятор).

P.S.-в отличии от пропорциональных, в обычном гидроклапане недостаток заключается в том что не удается плавно регулировать поток масла, так-как гидроклапан под ШИМом открывается вроде плавно, а далее поток масла под давлением выталкивает якорь, что-бы этого избежать можно установить дополнительные пружинки с обоих сторон якоря и отрегулировать давление пружин при помощи подстроечных винтов (как показанно на картинке).
С другой стороны (более оптимальный вариант) можно использовать обычный (мануальный) гидрораспределитель а сердечник распределителя "закрепить" к сервоприводу, остальное все как в случае с электроприводами, вращаем сервопривод в необходимом направлении, а он в свою очередь двигает сердечник гидрораспределителя тем самым меняя поток масла в гидросистеме с необходимой скоростью ;)
- основные преимущества 1) вместо дорогущих электроприводов вы устанавливаете маленькие сервоприводы на сердечник гидрораспределителя. 2) грузоподъемность увеличивается в разы (в зависимости от мощности электродвигателя и производительности гидронасоса).
Вложения
2.JPG
2.JPG (56.76 КБ) Просмотров: 3283
Аватара пользователя
mds3d
SIMER
 
Сообщения: 176
Зарегистрирован: 09 дек 2013, 05:57
Откуда: Amman, Jordan
Благодарил (а): 62 раз.
Поблагодарили: 48 раз.
Баллы репутации: 45
Пользователь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение SimAl » 16 янв 2014, 03:27

Я подумываю раздеребанить стойку от машины, заглушить там перепускной клапан и по моему мнению должен получится гидроцилиндр небольшого диаметра.
А в качестве насоса вкупе с гидроаккумулятором и электроклапанами заюзать насос от АБС автомобиля (или от ГУРа), но пока не могу нагуглить их производительность. Скорее всего ее не хватит.
Как вариант распределитель хочу использовать механический (или как он называется?), только вместо человека использовать те же двигатели от стеклоочистителя, т.е. по сути сервопривод и получится.
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 347
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение mds3d » 16 янв 2014, 03:52

SimAl писал(а): Как вариант распределитель хочу использовать механический (или как он называется?), только вместо человека использовать те же двигатели от стеклоочистителя, т.е. по сути сервопривод и получится.

- мыслим практически одинаково ;) пока я редактировал свое сообщение, вы на лету опередили ход моих мыслей :D
Вложения
solenoids PWM control.pdf
(126.67 КБ) Скачиваний: 84
Аватара пользователя
mds3d
SIMER
 
Сообщения: 176
Зарегистрирован: 09 дек 2013, 05:57
Откуда: Amman, Jordan
Благодарил (а): 62 раз.
Поблагодарили: 48 раз.
Баллы репутации: 45
Пользователь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение mds3d » 16 янв 2014, 14:49

SimAl писал(а):А в качестве насоса вкупе с гидроаккумулятором и электроклапанами заюзать насос от АБС автомобиля (или от ГУРа), но пока не могу нагуглить их производительность. Скорее всего ее не хватит.
-здесь вот идейка возникла, регулировать обороты двигателя (в моем случае 3-х фазный) что в конечном итоге отразится на производительности гидронасоса (L/min) соответственно будет менятся скорость движения платформы в процессе игры (!) вопрос:
1) можно ли динамично менять скорость вращения 3-х фазного ассинхронного двигателя с ардуино? -если да, то как это сделать?
2) какую схемку можно "приспособить" в силовой части ?
3) как "подвязать" это к игре ? необходимо будет что-то прописать в скетче ардуино?
Спасибо !
Аватара пользователя
mds3d
SIMER
 
Сообщения: 176
Зарегистрирован: 09 дек 2013, 05:57
Откуда: Amman, Jordan
Благодарил (а): 62 раз.
Поблагодарили: 48 раз.
Баллы репутации: 45
Пользователь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение SimAl » 16 янв 2014, 18:39

mds3d писал(а):1) можно ли динамично менять скорость вращения 3-х фазного ассинхронного двигателя с ардуино? -если да, то как это сделать?
Вверх вряд ли, во всяком случае намного. Двигатель не предназначен для 50Гц, на бОльших частотах для сохранения тока понадобится бОльшее напряжение для преодоления индукции. Также для бОльших частот нужны магнитопроводы из других материалов.
Вниз да, нужен регулятор мощности. Можно снижать напряжение, можно использовать тиристорный регулятор.

mds3d писал(а):2) какую схемку можно "приспособить" в силовой части ?
Нужно гуглить тиристорный регулятор мощности. Учитывая что частотой рулить не нужно, это должна быть довольно простая вещь. Я с подобным не сталкивался, готовых решений не предложу.

Есть такая штука: BLDC двигатель. По сути это бесколлекторный синхронный двигатель с блоком управления мощностью. Но там получаются слишком высокие частоты вращения, понадобится редуктор.

mds3d писал(а):3) как "подвязать" это к игре ? необходимо будет что-то прописать в скетче ардуино?
Спасибо !
По-моему логичнее не цепляться к игре, просто поддерживать постоянное давление в системе. Для этого достаточно датчика давления и регулятора мощности.

Но я с 3-х фазными системами, тем более такой мощности, не сталкивался, поэтому все это теория.
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 347
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение mds3d » 31 янв 2014, 04:18

SimAl писал(а):
mds3d писал(а):- я же говорил что будет критическое перемещение платформы..... посмотрите какой наклон.... наверное надо
немного раздвинуть точки соприкосновения цилиндров..., есть на форуме кто смодулирует в программе за вознаграждение ?
спасибо !
Моделировать я не умею, но что ты по модели хочешь узнать? По-моему отличные углы. Цепляй к верхнему треугольнику кресло и в путь! О том, чтобы углы не стали критичными пускай думает контроллер. Зачем механику переделывать?

Движение платформы идеальное, за исключением одной позиции (в частности когда выдвинуты два штока с одной точки (фото-2) противоположенная точка буквально "падает" на землю) соответственно в первую очередь необходимо предусмотреть тот вариант что если вдруг откажут датчики обратной связи, либо в контроллере что-то не так пойдет ?!
1) в какой программе можно смоделировать динамику платформы ?
2) интересно в других платформах там тоже имеет место быть критическим перемещениям? и как решают данную задачу ?
3) по идее должен же быть оптимальный вариант для каждого размера актуаторов ? я воспользовался простой геометрией, если длина гидроцилиндра по центрам осей 870мм, соответственно от центра платформы до центров осей тоже установил 870мм.
Вложения
p-1.jpg
p-1.jpg (78.56 КБ) Просмотров: 3126
p-2.jpg
p-2.jpg (82.55 КБ) Просмотров: 3126
Аватара пользователя
mds3d
SIMER
 
Сообщения: 176
Зарегистрирован: 09 дек 2013, 05:57
Откуда: Amman, Jordan
Благодарил (а): 62 раз.
Поблагодарили: 48 раз.
Баллы репутации: 45
Пользователь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение SimAl » 01 фев 2014, 00:07

mds3d писал(а):1) в какой программе можно смоделировать динамику платформы ?
2) интересно в других платформах там тоже имеет место быть критическим перемещениям? и как решают данную задачу ?
3) по идее должен же быть оптимальный вариант для каждого размера актуаторов ? я воспользовался простой геометрией, если длина гидроцилиндра по центрам осей 870мм, соответственно от центра платформы до центров осей тоже установил 870мм.
1. Если поискать "stewart platform modeling" или "stewart platform kinematics", то можно увидеть что народ моделирует в разных матлабах и солидворках. Даже видео на ютубах есть. Но как они это делают, ХЗ.
2. Очевидно, что можно сделать так, чтобы угол в крайнем положении не касался земли. Например расставив точки крепления дальше. Но зачем? Это уменьшит углы наклона. В конце концов какая разница чем ограничивается ход платформы: крайним положением гидроцилиндра или землей? В моем понимании оба варианта не желательны и электроника должна за этим следить.
3. Оптимального, скорее, нет. Вероятно все зависит от того, что нужно получить. Если, например, все точки крепления сделать ближе - увеличится скорость и уменьшится усилие при наклонах, если приблизить точки крепления только с одной стороны - уменьшится скорость подъема.

Пока гулил, попалось: гидро 6доф с аналогичным масштабом: http://www.xsimulator.net/community/threads/6dof-hydraulic-stewart-platform-project.3779/

Тут уже до меня потихоньку начинает доходить, что моделирование действительно не помешало бы. :) Хотя как по мне, получилась бомбовая платформа для чего-то эпичного вроде такого:
Изображение
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 347
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Симулятор от mds3d

Сообщение Ale » 01 фев 2014, 07:06

mds3d писал(а):1) в какой программе можно смоделировать динамику платформы ?


Привет. Вот посмотри такую программку - http://www.fly.elise-ng.net/motionplatformdesigner
У нее триальный период 30 дней, но за это время вполне можно проверить разные варианты. Мы уже обсуждали увеличение "базы" опор, вот я попробовал в программе прикинуть, что получится.

Вот две модели платформы 6доф - первая с одинаковым диаметром окружностей, на которых "сидят" точки крепления гидроцилиндров, вторая с увеличенным диаметром базы.

Показан наклон обеих платформ при одинаковой дистанции выдвижения штока двух передних гидроцилиндров.

6dof_400_400_base.jpg
Платформа с одинаковыми диаметрами крепления платформы и базы - исходное положение
6dof_400_400_base.jpg (177.96 КБ) Просмотров: 3107

Скрытый текст
6dof_400_400_angle.jpg
Платформа с одинаковыми диаметрами крепления платформы и базы - наклон
6dof_400_400_angle.jpg (182.15 КБ) Просмотров: 3107


6dof_600_400_base.jpg
Платформа с увеличенным диаметром крепления базы - исходное положение
6dof_600_400_base.jpg (180.1 КБ) Просмотров: 3107


6dof_600_400_angle.jpg
Платформа с увеличенным диаметром крепления базы - наклон
6dof_600_400_angle.jpg (186.95 КБ) Просмотров: 3107

ЗЫ: Для второго варианта я еще и немного раздвинул опорные точки в парах друг от друга.

ЗЫЗЫ: На мой взгляд в любом случае нужно ограничивать максимальную амплитуду выдвижения штока на уровне не больше 50-70% от исходной длины гидроцилиндра.
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Пред.След.

Вернуться в X-SIMULATOR и RU-SIMULATOR & SimTools

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Bing [Bot], Google [Bot] и гости: 8

x

#{title}

#{text}