Silnik krokowy - dobór do napędu

[zbyszek]

Ok. Dla starszej wersji moge cos powiedziec .
Procesor z jakas tam predkoscia wylicza ilosc krokow i kierunek . Im ma wiecej do liczenia tym dluzej to robi . Jak masz przekladnie tak duza aby ziarnistosc byla Ok to bedzie kilkadziesiat minut liczyl . Dopiero jak policzy to szybciej impulsy bedzie podawal na silniczki, ale to juz koncowka . Gdyby mial mniej do liczenia np. mniejsza calkowita przekladnia o 4 x, to ok. 4x szybciej skonczy liczenie i wystarczajaco szybko poda impulsy do sterowania silnikami . W efekcie czas pracy silnika bedzie okolo 4x krotszy . Aby montaz obrocil sie o kat co powinien a nie 1/4 to w sterowniku silnika musi byc zredukowana praca podkrokowa o 4 x albo z 1 impulsu 4 robione
Nie jest pewnie prosto tak przelanczany PS zrobic . Po przejsciu z GoTo do trybu normalnego PS powinien przelaczyc sie na wieksza przekladnie .
W zasadzie starszej wersji inaczej nie da sie przyspieszyc. Przynajmniej tak mi wyszlo . Za duzo nie zyskasz dajac 200 krokowe silniczki .
Ewentualnie jakbys chcial zmniejszyc ziarnistosc to ma sens zakladac inne silniczki, ale przekladnia musi miec 2500 000 czy 5000 000 . W pierwszym przypadku 2500000:144: 200 :8 =10,85 - taka powinna byc przekladnia mechaniczna przy 200 krokowym silniku i podkrokowej pracy 1:8. Przy mniejszej ziarnistosci wystarczy silnik 0,9 st / impuls lub 1:16 praca podkrokowa, ale takich sterownikow prosto nie zrobisz .
GoTo bedzie proporcjonalnie wolniejsze czyli ok . 2x .
Dajac przekladnie rzedu 1:10 to masz pewnosc ze slabsze silniczki montaz uciagna . Mozesz dac mocniejsze silniczki i wieksza podkrokowa prace, ale na predkosci nie zyskasz bo PS nie nadazy . Moze plynniej kroki beda , ale pewnie wtedy zmniejszysz przekladnie mechaniczna i na jedno wyjdzie .

Wartosci przekladni sa definiowane w PS i nic nie szkodzi jak dasz troche wieksza , mniejsza tez moze byc tylko ta ziartnistosc ......

Jedynie ustawiajac telep na znana gwiazde mozesz w jej okolicy za pomoca GoTo przegladac niebo . Inaczej nie dasz rady czekac . Tak tez Leszek zaleca.

[Prorok78]

Ojoj wydawalo mi sie caly czas ze problem predkosci tutaj to wylacznie problem mechaniczny (wielkosc przekladni liczonej jako elektryczna i mechaniczna razem) a nie problem w logice ukladu:(Z tego ze tak dlugo liczy jak mowisz wynika ze absolutnie nic nie moze byc zrobione zeby przyspieszyc prace w goto...
Piszesz o redukowaniu pracy podkrokowej.. ale jak??-mowimy caly czas o 'starej wersji'?Da sie to zrobic?
Moze jeszcze raz sprecyzuje moj glowny problem bo zaczelismy zbaczac z 'kursu':)
Otoz zastanawiam sie co lepiej:
'stary sterownik' i silniki 7.5 z integralna przekladnia (wolne goto)
czy 'nowy' sterownik i silniki 1.8 bez integralnej przekladni ale za to z wlaczona praca podkrokowa (32 moze 64)... - wg wczesniejszych postow=szybsze goto.
Wiem ze czesc z Was wymieniala silniki dlatego glowne pytanie jest na jakie silniczki zmieniliscie i co dzieki temu zyskaliscie/straciliscie (poza zlotowkami oczywiscie)

[zbyszek]

Chyba nieliczni silniczki wymieniali....... . Nikogo innego nie znam co to robil .
W nowsza wersjia jest troche szybsza z 11 do chyba 16 MHz czyli o ok 1,45 x . Moze algorytm obliczen jest inny i sa szybsze .

W/g mnie prosty sterownik silnika 1:8 z powodzeniem wystarczy ale warto miec silniczek 400 krokowy . Z przekladnia mechaniczna ok 1:6 silniczek o wadze ok 0,3 kg wystarczy Telep uciagnie, dosc malo pradu zuzyje , ziarnistosc w normie .

Chyba tak zrobie .

[Prorok78]

No dobrze... czyli wychodzi na to ze najlepiej silniczek 0.9 stopnia tak?:) - jaki??:)
Rozumiem ze mowimy caly czas o 'starym sterowniku z polkrokowa praca prawda?
A co z propozycjami z wczesniejszych postow ze np silnik 1.8 lub 0.9 z przekladnia 1:2 lub 1:3 i mikrokrokami 1;64 lub 1:128? Z wykorzystaniem 'nowego' sterownika?

Bo to co Ty proponujesz to jak rozumiem dopasowanie calkiem innego sterownika silnikow niz leszkowy prawda? Mimo wszystko wolalbym pozostac przy kompleksowym rozwiazaniu elektroniki... wystarczy ze mysle nad pomieszaniem z silnikami:)

Poki co mam obiecane jakies silniki od takiej wielkiej kopiarki... wiem tylko ze sa na 24V - poki co nic wiecej... zobaczymy jak dostane - moze sie nadasza:)
Aha - rozumiem ze silniki 1.8 mozna tez ze 'starszym' sterownikiem puscic?


Aha - tak sobie myslalem nad tym 'zmniejszeniem przekladni' ktore proponowales wyzej... skoro wpiszemy w sterownik mniejsza wartosc...to goto powinno szybciej chodzic... to jasne... ale co wtedy z predkoscia sledzenia? Nie mowie o ziarnistosci kroku tylko o predkosci... wydaje mi sie ze tez bedzie szybsza... mam racje?

[blade]

Dzień dobry,

Jestem nowa osobą na forum i nie chcę otwierać noewgo tematu. Od jakiegoś czasu chodzi mi po głowie dorobienie do mojego małego teleskopu napędu. Teleskop ma montaż azymutalny. Chodzi mi o coś w rodzaju astropilota ale z funkcja śledzenia. Od wielu dni szukam algorytmu który pozwoliłby mi na śledzenie gwiazd ale nie mogę nic sensownego odszukać, o ile elektroniki oraz rozwiązań mechanicznych jest bardzo dużo to nigdzie nie mogę odnaleźć danych na temat algorytmu do poruszania silnikami osi albo choć wzorów na te obliczenia. Czy mógłbym prosić o naprowadzenie na temat nie proszę o gotowe rozwiązania tylko o pomocne hasła ewentualnie linki.
Chciałbym zbudować prosty system w którym po synchronizacji mógłbym przyciskami skierować teleskop na dowolny punkt i dzięki śledzeniu utrzymać go w polu widzenia teleskopu.

Pozdrawiam

[Prorok78]

Hej.
Z montażem azymutalnym będziesz mieć o tyle kłopot że po 1 śledzić musisz dwoma silnikami na raz (w obu osiach) i to z różna prędkością, a po 2 dochodzi Ci chyba tez rotacja pola... Moim zdaniem troche lipa...

[blade]

Witam,

tak wiem że dwoma silnikami coś w rodzaju GOTO Leszka czy te algorytmy na poruszanie osiami takiego montażu są jakoś prawnie chronione? A co do rotacji pola to trzeba by było napędu w trzeciej osi ale tego nie potrzebuję

[MateuszW]

Sterowanie dwoma osiami wymaga trochę obliczeń z astronomii (trygonometrii) sferycznej i tego szukaj w necie Trójkąt paralaktyczny i takie tam. Trzeba sobie wyprowadzić kilka wzorków z masą sinusów i cosinusów i jakoś zakodzić liczenie tego draństwa w mikrokontrolerze. W teorii to kilka mniej lub bardziej złożonych wzorów, które dają idealne prowadzenie. W praktyce nie wiedzieć, czemu montaże mają z tym problemu i nie pracują do końca równo ani nie trafiają idealnie. Nie mam pojęcia, skąd biorą się te grube błędy. Może kiedyś jak znajdę czas, to rozpiszę sobie te wzory, to byłaby fajna zabawa Możesz pogadać z Leszkiem, może on coś podrzuci. Te algorytmy nie są nigdzie chronione żadnymi patentami, bo to przecież sama mechanika nieba. Być może jedynie konkretne implementacje są chronione.

[blade]

Dzięki za podpowiedź poszukam coś na ten temat. Podejrzewam że znajdę przykładowe wzory które będę mógł zaadoptować na swoje potrzeby tylko cały problem w ich szukaniu polega na terminologii

[leszekjed]

Witam!
Na stronie:
http://www.stargazing.net/kepler/index.html#top
znajdziesz wzory dla obiektów DS:
http://www.stargazing.net/kepler/altaz.html
które są dość proste bo polegają na sumowaniu kątów z uwzględnieniem czasu względem punktu odniesienia.
Znajdziesz też obliczenia dla planet:
http://www.stargazing.net/kepler/circle.html
które wymagają najpierw ustalenia położenia względem Słońca a następnie odniesienia do pozycji Ziemi w chwili obsrwacji.
Znajdziesz też wzory na położenie Słońca i Księżyca (te są szczególnie zawiłe bo zależą od wielu zmiennych) ale Księżyc łatwo znaleźć bez pomocy wzorów
Proponuję zacząć od obliczeń w arkuszu kalkulacyjnym sprawdzając wyniki z jakimś programem planetarium. Wtedy dość łatwo można wyłapać błędy. W szczególności pamiętaj, że obliczenia na kątach oraz dotyczące czasu (który należy również przeliczyć na kąty) należy prowadzić w każdym przypadku w mierze łukowej a dopiero wyniki zamieniać na stopnie.
L.J.

[blade]

Bardzo dziękuję Panie Leszku.

Dam znać jakie będą moje postępy.

[MateuszW]

Witam!
Na stronie:
http://www.stargazing.net/kepler/index.html#top
znajdziesz wzory dla obiektów DS:
http://www.stargazing.net/kepler/altaz.html
które są dość proste bo polegają na sumowaniu kątów z uwzględnieniem czasu względem punktu odniesienia.

Przeglądnąłem ogólnie tą stronkę i wydaje mi się, że wszystkie te wzory można wykorzystać do wyznaczenia wsp obiektu, gdy montaż jest już zalignowany. Ja się zastanawiam, jakie obliczenia trzeba wykonać własnie podczas alignacji. Czyli jak, znając położenie 3 gwiazd w układzie odniesienia montażu i rzeczywistym - paralaktycznym, znaleźć offsety dla obu osi oraz błąd ustawienia osi na biegun.
Wydaje mi się, że trzeba zrobić jakiś spory układ równań, z którego to wyjdzie analitycznie. Zawsze mnie to ciekawiło, bo nie mogę zrozumieć, dlaczego montaże tak kiepsko trafiają na obiekty, skoro obliczenia powinny być dokładne, a mechanicznie dokładność jest na poziomie pojedynczych sekund lub lepsza.

Czy Leszku, w swoich sterownikach wyliczasz wartości funkcji trygonometrycznych na bieżąco, czy są stabelaryzowane? W wypadku EQ potrzeba liczyć sinusy chyba tylko w czasie określana wsp obiektów, czyli jednorazowo przed goto, ale w az trzeba by liczyć te funkcje bez przerwy przy przechodzeniu z układu eq na az (w czasie trackingu)

[_RobMarK_]

Witam,

tak wiem że dwoma silnikami coś w rodzaju GOTO Leszka czy te algorytmy na poruszanie osiami takiego montażu są jakoś prawnie chronione? A co do rotacji pola to trzeba by było napędu w trzeciej osi ale tego nie potrzebuję

Pytanie czy na początek nie wystarczy zrobić klin i sterowanie w jednej osi. Byłoby łatwiej

[leszekjed]

W swoim rozwiązaniu zastosowałem jednopunktową synchronizację napędu z niebem. Działa to tak, że początkowo, z bazy danych sterownika, wybiera się obiekt referencyjny. Powinien to być dobrze widzialny obiekt, możliwie blisko miejsca obserwacji, np. Vega jeśli celem późniejszym jest M57 lub Eps Lutni. Po wyborze obiektu z bazy danych i uruchomieniu funkcji GoTo, system zaczyna "śledzić" obiekt w sensie matematycznym sprawdzając co mniej więcej 1 sek. jak zmieniło się położenie tego obiektu względem poprzedniego sprawdzenia (ruch Delta Ra i Delta De, dla montaży paralaktycznych Delta De zawsze jest równe 0) a następnie oblicza niezbędną do wykonania ilość kroków Nra, Nde w każdej z osi jako Nra=(Delta Ra)/Kra i Nde=(Delta De)/Kde gdzie Kra i Kde to jednostkowe kroki sterowania dla obu osi. Jeśli podczas tego "sledzenia" nastąpi mechaniczne skierowanie teleskopu na obiekt referencyjny i zablokowanie sprzęgieł, to działające silniki spowodują faktyczne śledzenie wybranego obiektu referencyjnego. To własnie jest momen synchronizacji sterownika i montażu z niebem. Tak więc system ma ok. 1 sek. "opóźnienie' obliczeń ruchu montażu względem obiektu na niebie, w sensie matematycznym oczywiście. Ale jeśli obiekt jest ustawiony w centrum pola widzenia teleskopu to różnica położenia a w zasadzie pomiaru czasu rzędu 1 sek nie ma znaczenia. W tym stanie wykonanie skoku goto, np. do M57, powoduje bieżące (w chwili obliczeń) wyliczenie odległości między obiektami w obu współrzędnych oraz wyliczenie niezbędnej ilości kroków do pokonania w każdej z osi. Po wykonaniu skoku goto, co trwa jakiś czas, montaż znajdzie się w miejscu gdzie naszego obiektu już nie ma ze względu na czas jaki potrzebny był na skok ale system ponownie oblicza odległość pomiędzy swoim miejscem bieżącym a miejscem obiektu i wylicza po raz kolejny, niezbędną liczbę kroków do przebycia (która jest teraz znacznie mniejsza) docierając w końcu do obiektu z 1 sek. opóźnieniem w obliczeniu czasu.
Szybkość działania silników w obu osiach zależy od ilości kroków do wykonania. Podczas śledzenia jest ona mniej więcej stała na jednostkę czasu ale podczas skoku goto zmienia się dramatycznie, szczególnie na początku skoku. Prędkość maksymalna z jaką montaż może dotrzeć do wybranego w skoku goto obiektu to tzw. slew max wynikająca z przełożeń w montażu i użytych silników krokowych (patrz kalkulator AstroPilota http://lx-net.pl/astrop/astrop.php ). Prędkość ta rośnie jeśli w całkowitej przekładni napędu część związana z silnikiem (krok) i mikrosterowaniem ma przewagę nad częścią mechaniczną.
Po skoku goto kolejny obiekt staje się obiektem referencyjnym podlegającym śledzeniu na podstawie obliczeń co mniej więcej 1 sek, względem którego można wykonywać kolejne skoki - najlepiej korygując wcześniej położenie obiektu w okularze, ręcznie lub z pomocą klawiszy sterownika, tak aby był on w  środku pola.
Synchronizacja jednopunktowa jest dość prosta w implementacji ale wymaga możliwie precyzyjnego ustawienia montażu i działa dość skutecznie jeśli obiekt referencyjny znajduje się dość blisko miejsca obserwacji. Dokładniejsza jest synchronizacja wielopunktowa, która wymaga bardziej złożonej analizy matematycznej oraz bardziej złożonej konstrukcji sterownika. Niemniej, udawało mi się czasem tak ustawić montaż, że znajdowałem obiekty po skoku goto oddalone w azymucie o prawie 180 stopni .
L.J.

[MateuszW]

Ok, czyli widzę Leszku, że nie bawiłeś się w wielpunktowe algorytmy Mnie własnie one ciekawią, muszę kiedyś się zastanowić, jak wyprowadzić na to wzory i to przeliczyć.
Czy ta 1 sekunda wynika z czasochłonności obliczeń?

[leszekjed]

O ile zdążyłem się zorientować to wielopunktowe (najczęściej 3 punktowe) algorytmy poprawiają dokładność pracy po ustaleniu w jaki sposób trójkąt odniesienia (dla 3 punktowego) jest przesunięty względem trójkąta jaki widzi montaż. Rozważane są różne przypadki od takiego gdzie jeden punkt się pokrywa do takiego gdzie występuje obrót z przesunięciem (różnym) dla każdego z punktów. W zależności od przypadku, korekta jest bardziej lub mniej złożona matematycznie a najlepsze wyniki w pracy goto zachowane zostają wewnątrz trójkąta analizy.
Na szybko znalazłem taki link:
http://welshdragoncomputing.ca/eqmod/doku.php?id=alignment_overview#transformation_algorithms
który może Ci się przydać na początek.
A co do sekundy o jaka pytasz, to być może źle wytłumaczyłem całość działania mojego algorytmu. W zasadzie jest on dokładny ale wskazując na obserwowany obiekt prowadzi obliczenia tak jakbym miał zegar wskazujący czas wolniejszy o 1 sek. od czasu rzeczywistego. Nie prowadziłem analizy tego błędu uznając go za nieistotny. Jest on na pewno o rząd (a może i kilka rzędów) mniejszy niż inne błędy w systemie jak: dokładność obiektów w bazie, błąd ustawienia na biegun, arytmetyka 8 bitowa procesora, niedoskonała geometrii montażu i teleskopu etc.
L.J.