MartinW meinte

Ich hatte vor längerer Zeit mal die Idee, man könnte eine Kalibrierung für den Höhensensor testen.
Dass heisst, den Kopter in alle Richtungen, auf exakt gleicher Höhe, bis ca. 20 Grad kippen. Die Abweichungen messen und kompensieren.

Gruss Martin

Stellt man die Drucksensormembran vertikal, dann hat man das Problem halt beim horizontalen Beschleunigen,
welches dann eine scheinbare Höhenänderung vortäuscht.

Eine Möglichkeit, den durch die Membranmasse verursachte Fehlmessung generell zu eliminieren, sehe ich darin, einen zweiten Drucksnsor entgegengesetzt zu montieren. Dann würde die Membran beider Drucksensoren entgegengesetzt auf Beschleunigung reagieren.
Aus den Ausgangssignalen beider Drucksensoren nehmen wir dann den Mittelwert.

Gruß
Dietrich

Und warum dreht man den Sensor nicht so,
dass sich die Höhenänderung durch die
Beschleunigung und durch den Luftdruck addieren.
Quasi eine Kombination aus Barosensor und ACC.
Man hätte dann automatisch einen D Anteil in der Reglerschleife.


Andreas.

sprotte24 meinte

Eine Möglichkeit, den durch die Membranmasse verursachte Fehlmessung generell zu eliminieren, sehe ich darin, einen zweiten Drucksnsor entgegengesetzt zu montieren. Dann würde die Membran beider Drucksensoren entgegengesetzt auf Beschleunigung reagieren.
Aus den Ausgangssignalen beider Drucksensoren nehmen wir dann den Mittelwert.

Gruß
Dietrich

Die Idee ist zwar nicht schlecht, aber der Aufwand lohnt sich nicht. Der vorhandene ACC misst schon die Beschleunigungswerte aller 3 Achsen. Da ist es egal wie der Höhensensor eingebaut wird, man kann ihn immer kompensieren. Das wird auch in meiner Version gemacht.

Baumi meinte

Und warum dreht man den Sensor nicht so,
dass sich die Höhenänderung durch die
Beschleunigung und durch den Luftdruck addieren.
Quasi eine Kombination aus Barosensor und ACC.
Man hätte dann automatisch einen D Anteil in der Reglerschleife.

Andreas.

Die physikalische Größe "Beschleunigung" ist nicht die richtige Größe für den D-Anteil. Als D-Anteil braucht man die physikalische Größe "Geschwindigkeit". Deshalb ist der Beschleunigungswert auf dem Luftdruck eine Störung.

Viele Grüße
Hans

Qopter meinte

sprotte24 meinte

Eine Möglichkeit, den durch die Membranmasse verursachte Fehlmessung generell zu eliminieren, sehe ich darin, einen zweiten Drucksnsor entgegengesetzt zu montieren. Dann würde die Membran beider Drucksensoren entgegengesetzt auf Beschleunigung reagieren.
Aus den Ausgangssignalen beider Drucksensoren nehmen wir dann den Mittelwert.

Die Idee ist zwar nicht schlecht, aber der Aufwand lohnt sich nicht. Der vorhandene ACC misst schon die Beschleunigungswerte aller 3 Achsen. Da ist es egal wie der Höhensensor eingebaut wird, man kann ihn immer kompensieren. Das wird auch in meiner Version gemacht.

Naja, gerade beim Mikrokopter, der unnötigerweise einen großen bedrahteten Drucksensor verwendet,
ließe sich ein Breakout-Platinchen layouten, kleiner als der bisherige Drucksensor. Darauf werden
eben 2 kleine MPX6115 gesetzt, einer oben, einer unten.
Und die Ausgänge werden gleich mit 2 Widerstände zusammengeführt, da haben wir die Messung ohen Beschleunigungsfehler.
Und ohne eine Winkelabhängigkeit.
Und sparen uns Klimmzüge, mit welchen Trickroutinen wir den Einfluss der Membranmasse mehr oder weniger gut kompensiren müssen. Klappt also mit der unverändeten Firmware.

Wer nun meint, der 2. Drucksensor kostet:
Der SMD-Typ MPX 6115 ist jedenfalls auch deutlich billiger.

Qopter meinte

sprotte24 meinte

Eine Möglichkeit, den durch die Membranmasse verursachte Fehlmessung generell zu eliminieren, sehe ich darin, einen zweiten Drucksnsor entgegengesetzt zu montieren. Dann würde die Membran beider Drucksensoren entgegengesetzt auf Beschleunigung reagieren.
Aus den Ausgangssignalen beider Drucksensoren nehmen wir dann den Mittelwert.

Die Idee ist zwar nicht schlecht, aber der Aufwand lohnt sich nicht. Der vorhandene ACC misst schon die Beschleunigungswerte aller 3 Achsen. Da ist es egal wie der Höhensensor eingebaut wird, man kann ihn immer kompensieren. Das wird auch in meiner Version gemacht.

Naja, gerade beim Mikrokopter, der unnötigerweise einen großen bedrahteten Drucksensor verwendet,
ließe sich ein Breakout-Platinchen layouten, kleiner als der bisherige Drucksensor. Darauf werden
eben 2 kleine MPX6115 gesetzt, einer oben, einer unten.
Und die Ausgänge werden gleich mit 2 Widerstände zusammengeführt, da haben wir die Messung ohen Beschleunigungsfehler.
Und ohne eine Winkelabhängigkeit.
Und sparen uns Klimmzüge, mit welchen Trickroutinen wir den Einfluss der Membranmasse mehr oder weniger gut kompensiren müssen. Klappt also mit der unverändeten Firmware.

Wer nun meint, der 2. Drucksensor kostet:
Der SMD-Typ MPX 6115 ist jedenfalls auch billiger. Z.B. Reichelt MPXH 6115A6U :: Freescale-Drucksensor

Eventuell werde ich mal ein paar Platinchen layouten (und zum Test zur Verfügung stellen), um wenigstens mal die möglichen Vorteile praktisch und vorurteilsfrei prüfen zu können.

Qopter meinte

....
Der vorhandene ACC misst schon die Beschleunigungswerte aller 3 Achsen. Da ist es egal wie der Höhensensor eingebaut wird, man kann ihn immer kompensieren. Das wird auch in meiner Version gemacht.

......

Muß der ACC nicht die Lage, ob senkrecht oder schräg oder wie auch immer, des Höhensensors kennen damit er ihn kompensieren kann?

Oder anders gefragt.

Wie kann ich etwas ausgleichen wenn ich nicht weiß in welcher Richtung sich der "Fehler" bemerkbar macht.

Grüße

Kenaschon meinte

Muß der ACC nicht die Lage, ob senkrecht oder schräg oder wie auch immer, des Höhensensors kennen damit er ihn kompensieren kann?

Dererlei Überlegungen erspart uns meine Doppel-Drucksensorlösung, und das ohne Firmwareänderung.
Funktionier in jeder Lage.

Kenaschon meinte

Wie kann ich etwas ausgleichen wenn ich nicht weiß in welcher Richtung sich der "Fehler" bemerkbar macht.

Grüße

Man weiß es ja! Man kann es sogar im Koptertool messen.
Es ist wirklich keine Hexerei. Liegend eingebauten Höhensensor kompensiert man mit ACC-Z und stehend eingebauten Höhensensor mit ACC-X. Die Kompensation ist in der Software nur eine Zeile.

Viele Grüße
Hans

Qopter meinte

Kenaschon meinte

Wie kann ich etwas ausgleichen wenn ich nicht weiß in welcher Richtung sich der "Fehler" bemerkbar macht.

Grüße

Man weiß es ja! Man kann es sogar im Koptertool messen.
Es ist wirklich keine Hexerei. Liegend eingebauten Höhensensor kompensiert man mit ACC-Z und stehend eingebauten Höhensensor mit ACC-X. Die Kompensation ist in der Software nur eine Zeile.

Viele Grüße
Hans

Nichts für ungut, aber ich als "Normalanwender" fummel doch nicht in der Software rum und dreh da an Programmzeilen.

Das was Sprotte24 vorschlägt erscheint mir doch vollkommen Narrensicher.


Mal davon abgesehen, mein Höhensensor ist leicht geneigt eingebaut. Er liegt irgendwo zwischen 30,388° und 47,738°. Wie würde denn dazu die Programmzeile aussehen?


Grüße

Qopter meinte

Was auffällt, dass bei dir kein Schleppfehler vorhanden ist, also ein PID-Regler verwendet wird.

Wie groß war das Intervall bzw. die Steig/Sinkrate in deiner Grafik?

Hi Qopter,
sorry dass ich so spät antworte.
Richtig, es ist ein PID-Regler genaugenommen sogar ein PIID-Regler mit 2 verschiedenen I-Anteilen
Die Steiggeschwindigkeit habe ich gerade mal für dich ausgerechnet und wenn ich mich nicht verrechnet habe betrug sie 1,4m/s, also etwa 5km/h. Das entsprach 40% Stickausschlag an meiner Funke, bei einem Verstärkungsfaktor von 10 wenn ich mich nicht irre.

Qopter meinte

Es ist wirklich keine Hexerei. Liegend eingebauten Höhensensor kompensiert man mit ACC-Z und stehend eingebauten Höhensensor mit ACC-X. Die Kompensation ist in der Software nur eine Zeile.

Man kann es sich natürlich so einfach machen, aber damit bekommt man den Einfluss nicht 100% ausgeglichen. Ich habe viele Messungen gemacht und viele Zeilen Code geschrieben um das zu kompensieren, man kann das beliebig komplex gestalten. Die Idee zwei Luftdrucksensoren zu verwende hatte ich auch schon, die Luftdrucksensoren liegen auch schon hier, nur Zeit zum ausprobieren hatte ich noch keine.

Momentan arbeite ich daran das Problem beim Landen zu beseitigen. Ich habe in meinem Versuchskopter einen neuen Luftdrucksensor und mit dem experiementiere ich herum - damit klappt das Landen mit Höhenregler schonmal.

Gruß,
Coooni

Meine Erfahrung: Die ganze Geschichte mit dem Einfluss der Schwerkraft auf den Messwert ist überbewertet. Das zeigt zumindest die Praxis. Wenn man den Sensor stehend montiert und den MK stationär mit HR schwebt, gibt es Schwerkraftbeeinflussung auf die Membran. Damit ist der direkte Vergleich möglich, mit liegendem und mit stehendem Sensor zu testen. Ich hatte damals nicht den geringsten Unterschied in der Pendelneigung (und nur das ist der Kritikpunkt des HR) festgestellt. Der liegende Sensor hat natürlich einen Offset im Höhenwert, aber der ist weitestgehend konstant, weil der Kopter weniger dynamisch unterwegs ist, als man glaubt. Und wer wirklich rasant fliegt (z.B. Kunstflug), braucht gar keinen eingeschalteten HR.

Kenaschon meinte

Nichts für ungut, aber ich als "Normalanwender" fummel doch nicht in der Software rum und dreh da an Programmzeilen.

Ich glaube, Du bist im falschen Thread. Hier wird nämlich gewaltig in der Software rum gefummelt und Du brauchst es nicht einmal selbst zu tun. Es ist ja schon gemacht, sowohl in meiner Version als auch schon früher in einer Software von Martin (weiß jetzt nicht mehr welcher Martin es war).

Ich habe auch schon geschrieben, dass die Idee von Sprotte24 nicht schlecht ist. Aber jetzt mal ehrlich, warum sollte ich einen neuen Sensor einbauen, wenn es mit einer Zeile im Code getan ist.

Außerdem wird der Effekt zu sehr überbewertet, da gebe ich Jürgen vollkommen recht. Es ist nur ein Rädchen unter den vielen Rädern im Getriebe.

Coooni meinte

Momentan arbeite ich daran das Problem beim Landen zu beseitigen. Ich habe in meinem Versuchskopter einen neuen Luftdrucksensor und mit dem experiementiere ich herum - damit klappt das Landen mit Höhenregler schonmal.

Gruß,
Coooni

Hi Coooni,

da hast Du mich auf was gebracht. Das Landen klappt mit meinem Höhenregler besser als ohne. Ich werde jetzt nur noch so landen.
Hier ein Video: Landen ohne Steuereingriffe
http://www.youtube.com/watch?v=4CK-AQbfDVg

Gruß
Hans

Hi Qopter,

das sieht sehr schön aus. Aber wie kann das sein? Wie sieht der Luftdruckwert beim landen aus?
In wie weit benutzt deine Höhenregelung überhaupt noch den Luftdruckwert?

Vile Grüße,
Coooni

Coooni meinte

das sieht sehr schön aus. Aber wie kann das sein? Wie sieht der Luftdruckwert beim landen aus?

Weiß es gar nicht. Ich hatte nie den Fokus auf die Landung gelegt. Bin erst durch deinen Beitrag darauf aufmerksam geworden. Ich müsste mal wieder den Laptop mitschleppen und eine Landung aufzeichnen.

Coooni meinte

In wie weit benutzt deine Höhenregelung überhaupt noch den Luftdruckwert?

Für statische Werte und langsame Änderungen wird der Luftdrucksensor schon noch verwendet. Für schnelle Änderungen ist der ACC zuständig. Die Grenzfrequenz liegt bei 0.15Hz.

Gruß
Hans

Hallo Leute,

nachdem ich mit Qopter's neuem Höhenregler sehr zufrieden bin und das Auf-und-Ab-Hüpfen weitgehend der Vergangenheit angehört, habe ich die Änderungen in die V0.88e Firmware eingebaut und steht hier zum Download zur Verfügung (mit freundlicher Genehmigung von Hans).

Folgendes ist dabei zu beachten:

*) Hardwareänderungen und Parametereinstellungen wie im Thread #186
*) User_Parameter_1: Beschleunigungskompensation des Höhensensors
wenn Höhensensor senkrecht eingelötet (wie von Qopter vorgeschlagen) dann auf 0 stellen
wenn Höhensensor waagrecht eingelötet (wie bei mir) dann Änderung des Höhenwertes in Normallage und Rückenlage beobachten und so einstellen dass der Höhenwert sich dabei möglichst wenig ändert (typischer Wert: 4..9), selbes Prinzip wie hier

----------------------------------------------------------------------------------

Zusätzlich gibt es die Möglichkeit der ACC Kalibration im Flug (selbes Prinzip wie hier)

Normalerweise geschieht die ACC-Kalibration über Gas/Gier-Knüppel oben rechts.
Damit kalibriert man die interne "Wasserwaage" des Kopters.
Wenn das beim ersten mal nicht klappt und es sehr genau sein soll, braucht es mehrere Versuche (Bierdeckelmethode) und viel Geduld.
Neu kann während dem Flug die Nulllage justiert werden. Nach dem Landen muss diese separat gespeichert werden.

User_Parameter_2: Poti für Trimmung der Nick-Achse (bei meiner Graupner MX16s verwende ich dazu CTRL6)
User_Parameter_3: Poti für Trimmung der Roll-Achse (bei meiner Graupner MX16s verwende ich dazu CTRL5)

Stickwerte der Funke exakt auf 127 bzw. Mittelstellung kalibrieren.

Vorgangsweise:

*) Aktivieren mit Gas/Gier oben/links und Nick/Roll unten/links (wie Setting 8 auswählen) -> es piept 8 mal
*) Kopter bei Windstille und mit Höhensensor auf mindestens 1.5m Höhe halten.
*) mit den zugewiesenen Potis Nick und Roll verstellen bis der Kopter auf der Stelle bleibt
*) Landen und abspeichern der Werte mit Gas/Gier oben/rechts (wie im Original) -> nicht im Flug machen
*) Vor dem ersten Versuch würde ich das ganze erstmal bei festgehaltenem Kopter über Kopf probieren

Die Software ist zwar ausgetestet, aber trotzdem: Verwendung nur auf eigene Gefahr und keinerlei Gewährleistung !

Viel Glück,
lakeroe

Firmware:

Super interessante Ergebnisse habt ihr da erziehlt, und zwar auf beiden Seiten, Hardware, wie Software. Beide Ansätze haben ihren Charme...
Bin gespannt, wann einige eurer Änderungen in die Entwicklungen von H&I einfliessen und der Masse verfügbar gemacht werden. Ich denke der deutlich kleinere Anteil der User hier wird fähig sein, die Änderungen speziell in Hardware, selber durchzuführen..

Ich werds jetzt mal Stück für Stück ausprobieren.

Coonis Software Ansatz würde mich dabei auch echt interssieren...
Wann wird ne fertige Software draus?

Gruß

Hallo,

nachdem ich bei meinem Kopter die Dämpfer nachgebessert habe, funktioniert der Höhenregler jetzt nochmal sehr viel besser.
Ich bilde mir ein dass er dadurch überhaupt ruhiger in der Luft liegt.
Vorher hatte ich noch immer kurze, starke Gasschübe, diese sind jetzt komplett weg.
Ich würde sagen der Höhenregler ist jetzt mit dem DJI-Wookong vergleichbar (den ich schon mal selbst testen durfte). Wegpunktfliegen habe ich auch probiert, ebenso Landen mit eingeschaltenem Höhenregler (wie auf diesem Video). Beides funktioniert einwandfrei.

Das A und O dieses Höhenreglers ist ein sauberer ACC-Z Wert.
Diesen bekommt man allein durch den Einbau der zusätzlichen Schwingungsdämpfer und ändern von C8 auf 10uF.
Das sollte auch für die nicht ganz so elektronikversierten Leute machbar sein.
Bei mir ist es auch sehr wichtig dass der komplette Elektronikturm durch eine Haube abgedeckt ist. Ich vermute dass er sonst durch den Luftstrom der Propeller ins Schwingen gerät.
Es darf auch kein "mechanischer Kurzschluß" zwischen Rahmen und dem Elektronikturm sein.

Am allerwichtigsten ist, dass der "Test ob ACC begrenzt" wie hier beschrieben bestanden wird, dann sollte es schon sehr gut funktionieren.

Die anderen Änderungen (Höhensensor senkrecht einbauen, L1 durch niederohmige Drossel ersetzen, C31 auf 1µF vergrößern, C18 durch 100µF/6V ersetzen) sind für die ersten Versuche nicht notwendig und bringen vermutlich auch nicht sehr viel. Wer's perfekt haben möchte sollte die Änderungen trotzdem machen.

Meine Dämpfer schauen so ähnlich aus wie von "Qopter", das eigentliche Dämpfungsmaterial sind die schwarzen Moosgummiwürfel auf dem Bild. Alpha-Gel oder Neopren funktioniert vermutlich auch gut.
Zusätzlich habe ich noch ziemlich weichen Schaumgummi zwischen FC und NC geklemmt.
Damit ändert sich ACC-Z um max. 2 Punkte (wenn überhaupt) bei Vollgas.



Hier die letzte V0.88e Firmware bei der noch ein kleiner Bug (Nachführung vom Startluftdruck im Stand) beseitigt wurde:



Damit wir alle was davon haben, bitte ich um eine kurze Rückmeldung hier falls die Firmware wer testet.

Viele Glück,
lakeroe

Danke für die PN Info und auch Danke an Hans.
Werde das in den nächsten Tagen nochmal mit einem
schweren Kopter testen und dann berichten.

Noch eine Frage zu den Parametern. Habt Ihr
ausser P und D in der HR andere Werte geändert.
GPS-Z default? ACC auf Null, oder?

Danke
Gruß

Ich möchte daran erinnern, dass die FC so kraftschlüssig wie möglich zu montieren ist, damit die Winkelbeschleunigungen nicht "schwammig" gemessen werden. Die Gummidämpfer sind eigentlich nur dazu da, dass hochfrequente Vibrationen von den MEMS-Gyros ferngehalten werden. Lagert man die FC wegen des ACCs noch weicher, kann zwar der ACC-Z-Wert verbessert, aber die Lageregelung verschlechtert werden. Da wird es nur einen schmalen Bereich des Optimums geben.

Wie ist den eigentlich der Stand von Specky, der den ACC separat entkoppelt hat?

ufo-juergen meinte

Ich möchte daran erinnern, dass die FC so kraftschlüssig wie möglich zu montieren ist, damit die Winkelbeschleunigungen nicht "schwammig" gemessen werden. Die Gummidämpfer sind eigentlich nur dazu da, dass hochfrequente Vibrationen von den MEMS-Gyros ferngehalten werden. Lagert man die FC wegen des ACCs noch weicher, kann zwar der ACC-Z-Wert verbessert, aber die Lageregelung verschlechtert werden. Da wird es nur einen schmalen Bereich des Optimums geben.

Das stimmt so lange man um "Standarte" Rahmen spricht.
Aber, wenn man Schwerlasttragende MK aus Karbon baut, braucht man mehr entkopplung, da die HF Vibrationen von Motoren werden nicht mehr von Rahmen zum Teil verschlukt sondern zu FC weitergeleitet.

Zuerst einmal vielen Dank an lakeroe, dass er die Mühe und das Risiko eines Betatests auf sich genommen hat und schön zu hören, dass es auch bei ihm so gut funktioniert.

@warmupper
Die Parameter GPS-Z und Z-ACC vom MK-Tool werden in meinem Höhenregler nicht mehr verwendet. Da kann man einstellen was man will, die bleiben unberücksichtigt.
Der Parameter "Schwebe-Gas +/-" soll auf 1 stehen.
Anleitung zur Einstellung von P und D siehe Beitrag #225

@ufo-juergen
Das ist schon richtig was Du schreibst, aber man darf sich jetzt nicht vorstellen, dass mein Turm wie ein Wackelpudding wabbelt. Das wäre auch vollkommen falsch. Mein Höhenregler lebt mehr denn je von korrekten Beschleunigungswerten. Umso weniger darf da was wegen Begrenzung verfälscht werden.

An alle die geglaubt haben, je weicher gedämpft desto besser, die muss ich enttäuschen. Da wird dann weder Lageregler noch Höhenregler mitspielen. Also nur soweit dämpfen bis der ACC durch die Vibrationen nicht mehr in Begrenzung geht.

Viele Grüße
Hans

@warmupper
Ich fliege mit folgenden Werten:
*) Vario-Höhe
*) MinGas=30 (Default)
*) P=30
*) D=30 (Default)
*) Verstärkung/Rate=15 (Default)
*) HoverVariation=1
*) UserParameter1=4 (Luftdrucksensor MPX6115A waagrecht eingebaut)

@ufo-juergen
Ich kann mich der Meinung von Qopter nur anschliessen und nochmals betonen dass ich (zumindest bei meinem Kopter) kein nachteiliges Flugverhalten feststellen konnte (ganz im Gegenteil).

Viele Grüße,
lakeroe

Hallo zusammen,
also ich bin absoluter Neuling und habe heute meinen zweiten Flug absolviert.
meine Werte:
- Vario Höhe
- Min-Gas = 30
- P = 17
- D = 32
- Verstärkung/Rate = 15
- Z ACC = 0
- Schwebe Gas = 8
- GP Z = 64
also fast mit den Werten wie vorgegeben,und ich muß als Anfänger sagen "SUPER"
bei eingeschaltetem Höhenregler hält der Copter (bei absoluter Windstille) seine Höhe +/-20 cm!!!!!
Super Arbeit und vielen Dank an die Leute die das programiert haben.

vlG Brandy

Hi,

hab jetzt mal kurz getestet. Im Kopter Tool läuft der Höhenwert nicht mehr davon.

Parameter wie in 347 und 348 eingestellt
Hardware Änderungen sind vorgenommen
FC über Alpha Gel Buchsen entkoppelt
Testkopter Hexa ohne Zuladung ca.2kg

Bei mir war der Wert 8 bei User Parameter 1, der Wert bei dem der Höhenregler im Koptertool
die gleichen Werte angezeigt hat - einmal normal und einmal auf dem Kopf stehend abgelesen.
Bei niedrigeren Werten war der Unterschied größer.

Hab es im Flug bei Parameter 1 auch mit Wert 4 und 5 probiert.

Beim Aktivieren des HR hält der Kopter zwar die Höhe, allerdings hört es sich so an als würde man
im Sekundentakt (eher jede halbe Sekunde) kurze Gasstöße geben. In schneller gleichbleibender Frequenz.
Dementsprechend ist die Höhe nicht exakt und der Kopter hüpft minimal mal mehr mal weniger (ca. 10-20cm)
Höhenregelung aus ist das Motorengeräusch natürlich wieder und gleichmäßig.

FC noch weiter entkoppeln? Wobei der Turm eh schon sehr weich gelagert ist. Oder andere Idee?