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421

Sonntag, 24. April 2016, 13:40

Stimmt so etwa .
Was meinst Du denn mit "so etwa"?
Viele Grüße,
Oliver

Vipe6

Smutje

Beiträge: 13

Wohnort: Antwerpen

Schiffsname: Pia

Bootstyp: Dufour 35

Heimathafen: Den Osse

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422

Sonntag, 24. April 2016, 18:46

Verstehe ich dan richtig das dieser Integrator der XTE verringert?

423

Sonntag, 24. April 2016, 19:13

XTE ist die aktuelle Abweichung zwischen vom ursprünglichen Sollkurs. Die kann man durch genaueres steuern verringern. Und genau das soll ja Dein BCalmXP tun. Aber wenn ein Wert für den XTE da ist, ist er halt vorhanden. Da muss dann der Steuermann oder die Automatik wieder zum Sollkurs zurückfahren oder von dem Punkt an dem das Fahrzeug sich gerade befindet, einen neuen Sollkurs absetzen. Unter dieser Voraussetzung, neuer Sollkurs, ist XTE dann wieder Null.
Wahrscheinlich war das nicht das, was Du wissen wolltest. Aber Deine Frage habe ich, so denke ich jedenfalls, beantwortet. :D
:S

424

Sonntag, 24. April 2016, 22:01

Verstehe ich dan richtig das dieser Integrator der XTE verringert?

Ja, weil er dafür sorgt, dass keine Kursabweichung dauerhaft verbleibt.
Bei einem reinen Proportionalregler verbleibt immer eine Regelabweichung.
Der Integralregler oder der Integralanteil im Regler sorgt, wie oben beschrieben, dafür, dass die Regeldifferenz verschwindet.
Wird er jedoch zu hoch eingestellt, neigt der Regelkreis zum Schwingen.

Der XTE ist die minimale Distanz zur ursprünglichen Kurslinie (Cross track error).
Viele Grüße,
Oliver

425

Donnerstag, 6. Oktober 2016, 21:17

Hallo in die Runde,
ich bin immer noch am Tüfteln und hätte mal gerne ein Paar Anregungen zu der Regelung. Ich hab versucht das System mal etwas nach zu stellen... und versuche mich langsam da rein zu tasten wie das alles so von statten gehen kann. Über Erklärungen und Erläuterungen bin ich sehr dankbar auch was die Regelungstechnik angeht... gerade die Mathematik und das Verhalten...

index.php?page=Attachment&attachmentID=205520
Das sollte in etwa die Reaktion des Bootes auf die Ruderlage sein
Rot ist der Kurs, Grün die Winkelgeschwindigkeit des Bootes, Schwarz Ruderlage

index.php?page=Attachment&attachmentID=205521
Das sollte die Raktion auf die Ansteuerung des Motors sein
Rot ist der Kurs, Grün die Winkelgeschwindigkeit des Bootes, Schwarz Schaltzustand des Motors R/L Lauf.

Der AP Sollte ja mit einer Todband Hysterese laufen, so in etwa.
index.php?page=Attachment&attachmentID=205522

Schaue ich mir nun wieder die Ruderlage an und die Winkelgeschwindigkeit die bekomme ich ja auch vom Sensor, so habe ich denke ich mal durch das Boot ein PT1 verhalten. also ein Verzögerung. Mit der Totband Hysterese und Rückführung der des Sollwertes haben wir das "Typische" Pendeln um den Sollwert. Durch das Integrierende verhalten des Stellmotors sind wir "genau" aber schwingen. Unstetige Regelung...
index.php?page=Attachment&attachmentID=205523
Grün ist die soll Winkelgeschwindigkeit, Rot Schaltzustand des Motors R/L Lauf.

Liest man sich nun etwas ein so kann man dem Schwingen entgegen wirken in dem man eine PT1 Strecke zurückkoppelt. Gesagt getan...
index.php?page=Attachment&attachmentID=205524
Nun haben wir ein Quasi stetiges Verhalten. Aber sind erst bei der Winkelgeschwindigkeit. wir wollen ja aber einen Kurs vorgeben...

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »the_muck« (6. Oktober 2016, 21:28)


426

Donnerstag, 6. Oktober 2016, 21:22

Dazu habe ich noch den Integral anteil eingebaut und. Passt die Ruderposition nicht so läuft das Boot ja vom Kurs weg, eine Stationäre Ungenauigkeit kann es also nicht geben. Dazu habe ich einfach noch einen äußeren Regelkreis für den Kurs drüber gelegt...
index.php?page=Attachment&attachmentID=205531
Rot ist der Kurs, Grün die Ansteuerung des Motors.

So und nun? :D Ich hab irgendwie noch keinen PID Regler verbaut mich nur etwas an Literatur entlang gehangelt und versuche zu verstehen was da genau abläuft... Achso, das zweite Signal ist eine Störung der Winkelgeschwindigkeit

derweil habe ich noch etwas an ein der app getüftelt... sonst ist nicht viel passiert :(, ich bin gespannt was ihr zu meinen Überlegungen sagt.

index.php?page=Attachment&attachmentID=205529

Grüße Malte

Achso das ganz besteht wie gehabt aus einem Arduino, Bluetooth Modul und IMU 9250.

Noch ein Nachtrag,
im folgenden mit etwas angepasstem Parameter in PT-1 Glied sieht man schön wie unterschiedlich sich eine Störung auswirkt... die Sollwert Änderung sieht gut aus, die Störgröße schwingt...

index.php?page=Attachment&attachmentID=205532

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »the_muck« (6. Oktober 2016, 22:59)


427

Samstag, 8. Oktober 2016, 12:47

Hallo ich versuche gerade die Regelstrecke besser zu beschreiben... vielleicht findet ja jemand noch was.
index.php?page=Attachment&attachmentID=205571

Damit in die Simulation...
index.php?page=Attachment&attachmentID=205572

Das sieht wie ich finde ganz gut aus...

index.php?page=Attachment&attachmentID=205573
Schwarz ist der Stellweg vom Motor, 20cm Hebelarm zur Pinne, Boot 2.5m/s ~ 5kn. Winkelgeschwindigkeit von 0 auf 5°, Rot impulse an den Motor

Grüße Malte

428

Samstag, 8. Oktober 2016, 14:45

Hallo,

ein Totband ist ein Toleranzbereich ohne Aktivität, eine Art Hysterese?
Vergleiche doch mal mit dem freundlichen Chinesen:


Peter
»Dödel« hat folgende Dateien angehängt:

429

Sonntag, 9. Oktober 2016, 09:43

Hallo,
danke für die Unterlagen, im Anhang die Hysterese...

index.php?page=Attachment&attachmentID=205593

430

Sonntag, 9. Oktober 2016, 10:41

Hallo,

und welche Formel soll dein Schiff abbilden 1/(1+s)?
Ist das nicht ein wenig sehr flott?


peter

x-molich

Seebär

Beiträge: 1 127

Schiffsname: Martha

Bootstyp: Molich-X-Meter

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431

Montag, 10. Oktober 2016, 08:30

Hi,

alle Regelaktivitäten in Ehren, aber das ist doch nur ein Kursregler, oder nicht?

Krängung und Welle wären für mich die Herausforderungen für solch ein System. Wenn ich selbst steuere und versuche, das zu analysieren, dann stelle ich fest, daß ich für Krängung und Seegang eine ganze Menge Vorsteuerung einbringe. Oder nenne es Intuition. Ich denke, daß die AHRS System sowas auch machen.

Grüße

Sascha
Umwege erhöhen die Ortskenntnis!

432

Montag, 10. Oktober 2016, 09:19

Hallo,

Kurssegler hin oder her, so erreichts du bei mir keine Zustimmung.
Konstruktiv ist einen Tacken anspruchsvoller.


Peter

433

Montag, 10. Oktober 2016, 12:28

Hi,

alle Regelaktivitäten in Ehren, aber das ist doch nur ein Kursregler, oder nicht?

Krängung und Welle wären für mich die Herausforderungen für solch ein System. Wenn ich selbst steuere und versuche, das zu analysieren, dann stelle ich fest, daß ich für Krängung und Seegang eine ganze Menge Vorsteuerung einbringe. Oder nenne es Intuition. Ich denke, daß die AHRS System sowas auch machen.

Grüße

Sascha


Und was ist die Basis um Krängung + Seegang als "Vorsteuerung" mit einfließen zu lassen? Ich versuche das gerade ja etwas zu verstehen / zusammen zu fassen. Geschwindigkeit, Ruderdruck, "Ausguck" sind alles Größen die wir oft Intuitiv mit einbringen. Aber eine Systembeschreibung der Regelung + Strecke habe ich noch nicht gefunden... Dazu kommt das man ja nur begrenzt Einfluss auf die Stellgröße hat. Man selbst verändert ja kontinuierlich die Stellgeschwindigkeit am Ruder, diese ist in der Regel aber bei dem PP nicht so. da ist man doch etwas begrenzt.

Attitude Heading Reference System (AHRS) bedeutet ja erstmal nur wie die Daten erfasst werden... Das AHRS macht erstmal nichts außer Systemdaten zu liefern.

Und wenn man sich die Videos anschaut, so übersteuert der "einfache Kursregler" von Jörn ja bei einer Wende unter Motor bei Flachwasser schon mit 5° ;). So ganz trivial wie oft gesagt ist die "nur Kursregelung" also wohl doch nicht ;). Jörn hat wohl nicht umsonst einige Messfahrten gemacht. Dazu kommt die Abschätzung ob man wirklich wie ein Mensch durchgängig nach führt, oder eher ruhe im Boot haben will mit akzeptablen Abweichungen vom Kurs.

Aber ich bin offen für Anregungen wie eine einfache Kursregleung aufgebaut sein kann die richtig sauber funktioniert ;). Damit wären wir ja schon um einiges weiter als die aktuellen Pinnen Piloten ;)

@Dödel:
ich kann das gerade nur nach Bauchgefühl machen...

index.php?page=Attachment&attachmentID=205650

Hand bei ~1m, und ich drücke die Pinne 10cm von mir weg, so komme ich auf 4-5 °/s, nach ca 4sec, das passt wie ich finde ganz gut. In 1min 15sec würde ich einen Vollkreis fahren, das finde ich auch passend.

In meiner Funktion oben war natürlich noch ein Fehler, durch den Cosinussatz und Quadratur verliere ich das Vorzeichen in der Strecke ;), das gilt es natürlich noch zu berücksichtigen...

Grüße Malte

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »the_muck« (10. Oktober 2016, 13:34)


434

Montag, 10. Oktober 2016, 19:42

@Dödel:
ich kann das gerade nur nach Bauchgefühl machen...

Hallo,

was bereits ein großer Fehler ist.
Wenn dein Schiff bspw. 35 Sekunden braucht, um 360° zu durchfahren, wäre der Faktor für s gleich 35/(2*Pi).
Auf korrekte Werte für das Ruder kommt man auf die gleiche Weise. In etwas halb so groß, wie beim Boot.
-> 1/(1+5.7*s) fürs Boot und
1/2.8*s fürs Ruder (18 Sekunden für volle 360°, Zeit geteilt durch 2*Pi)


Peter

435

Montag, 10. Oktober 2016, 20:00

@Dödel:
ich kann das gerade nur nach Bauchgefühl machen...

Hallo,

was bereits ein großer Fehler ist.
Wenn dein Schiff bspw. 35 Sekunden braucht, um 360° zu durchfahren, wäre der Faktor für s gleich 35/(2*Pi).
Auf korrekte Werte für das Ruder kommt man auf die gleiche Weise. In etwas halb so groß, wie beim Boot.
-> 1/(1+5.7*s) fürs Boot und
1/2.8*s fürs Ruder (18 Sekunden für volle 360°, Zeit geteilt durch 2*Pi)


Peter


Magst du mir das noch mal genauer erklären... mit der Ruderlage veränder ich ja stetig die zeit für eine 360° Drehung. Ich brauch ja eigentlich die "Antwort" des Bootes auf die Ruderlage. Konstante Ruderlage -> Konstante Winkelgeschwindigkeit, wann erreiche ich die Winkelgeschwindigkeit bei Veränderung der Ruderlage...Die Berechnung wie das Boot auf die Ruderlage in etwa Regieren sollte sieht gerade so aus. Das stimmt Natürlich nicht da das Boot ja eine Massenträgheit hat... Ruderanströmung usw...

index.php?page=Attachment&attachmentID=205672

Etwas leserlicher hier...
Primitv-Gyrosensor versus AHRS bei el. Autopilot für Segelyacht

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »the_muck« (10. Oktober 2016, 21:09)


436

Montag, 10. Oktober 2016, 22:35

Hallo,

du brauchst ganz einfach das Verhalten, das dein Boot offenbart.
Wenn bspw. das Ruder gedreht wird, dann in maximaler Geschwindigkeit.
Werden 30 oder 40° Ruderwinkel erreicht, wird gestoppt (Begrenzung, wie auch immer).


Peter
»Dödel« hat folgende Datei angehängt:
  • muck.png (24,37 kB - 9 mal heruntergeladen - zuletzt: 9. Juli 2017, 15:00)

437

Dienstag, 11. Oktober 2016, 08:26

Hallo,

du brauchst ganz einfach das Verhalten, das dein Boot offenbart.


Hallo,
das ist mir schon klar. Nur die Ermittlung der Zeitkonstanten für das Boot ist mir noch ziemlich unklar.

Du gibst bei dir doch einen Kurs vor? Dann gehst du auf den Integrator für den Stellmotor und erzeugst die "Winkelgeschwindigkeit" des Bootes, diese Winkelgeschwindigkeit geht durch das PT1 Glied (Verzögertes verhalten des Bootes auf die Ruderlage) und dann auf die Rückkopplung des Kurses? Man müsste doch den Kurs zurückkoppeln nicht die Winkelgeschwindigkeit, also noch ein Integrator? Demnach setzt dein Boot 10° Ruder Änderung erst in 40s um? Ich blicke da noch nicht ganz lang was du da machst... :O

Grüße Malte

438

Dienstag, 11. Oktober 2016, 09:41

Hallo,

du brauchst ganz einfach das Verhalten, das dein Boot offenbart.


Hallo,
das ist mir schon klar. Nur die Ermittlung der Zeitkonstanten für das Boot ist mir noch ziemlich unklar.

Du gibst bei dir doch einen Kurs vor? Dann gehst du auf den Integrator für den Stellmotor und erzeugst die "Winkelgeschwindigkeit" des Bootes, diese Winkelgeschwindigkeit geht durch das PT1 Glied (Verzögertes verhalten des Bootes auf die Ruderlage) und dann auf die Rückkopplung des Kurses? Man müsste doch den Kurs zurückkoppeln nicht die Winkelgeschwindigkeit, also noch ein Integrator? Demnach setzt dein Boot 10° Ruder Änderung erst in 40s um? Ich blicke da noch nicht ganz lang was du da machst... :O

Grüße Malte

Hallo,

im Grunde mußt du die Laplace-Transformation anwenden, dann kommst du auf die Werte und Terme für eine korrekte Simulation.
Sehr wichtig dabei ist, das träge Zeitverhalten vom Boot und Ruder (hinterm Ruder fehlt noch eine begrenzung auf bspw. +/- 40°) einigermaßen zu treffen. Andernfalls wäre die Simulation wertlos.

Ich habe das jetzt mal unterm linken Bein erstellt, ohne mich wieder einzuarbeiten. Meine Simulationsschaltbild hat, glaub ich, einen Fehler.
In der Bootsformel müsste die "1" ersatzlos gelöscht werden [Bootskörper->1/5,6s, Ruder->1/(1+2,8s)].

Edit:Bergrenzung +-40° bitte vor das Ruder.
Alle angegebenen Werte gelten für 40° Vollruder, mehr get halt nicht auf dem Boot.


Peter

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Dödel« (11. Oktober 2016, 10:34)


439

Dienstag, 11. Oktober 2016, 11:36

Ich verstehe es immer noch nicht... Die Eigenschaft einen Vollkreis in Zeit X zu fahren gibt doch keine direkte Auskunft über das Verzögernde ansprechen der Strecke. :O. Schränke ich die Ruderlage einfach weiter ein. also auf +-20° so wird meine max. Winkelgeschwindigkeit kleiner, die Zeit für den Vollkreis also größer, die Eigenschaft / Reaktion auf das Ruder bleiben in dem bereich +-20° aber identisch wie in +-40°... Und genau diese Eigenschaft will man ja abbilden... Die zeit T ergibt sich doch aus 63% des "Sollwertes". Stelle ich das Ruder auf 20° und nehme die Winkelgeschwindigkeit des Bootes auf, so wird es irgendwann die soll Winkelgeschwindigkeit erreichen. Daraus kann ich dann T bestimmen.
Das T ist in meinen Augen also nicht abhängig von der max. Ruderlage ;).

Die Eigenschaft eine max. Menge Energie zu speichern, sagt ja nichts darüber aus wie schnell man Energie in das System bekommt.

Grüße Malte

index.php?page=Attachment&attachmentID=205685

So sieht es gerade bei mir aus...

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »the_muck« (11. Oktober 2016, 12:16)


440

Dienstag, 11. Oktober 2016, 11:54

Hallo,

richtig, das macht das Konstrukt aber auch.
Ich habe noch ein ergänztes Bild erstellt.
Interessant ist, daß der PID jetzt auf 1:1 Durchgang steht und die extreme Situation während einer Wende 1:1 abbildet.

Willst du mehr, mußt du
- am Regler stellen (hier PID, darf auch etwas anderes sein, sogar nichtlinear), anders geht es nicht
- Störgrößen einspeisen (Wellen)
- unterschiedliche Bootsdaten berücksichtigen (abweichend von 1/5,6s. Das Boot reagiert bei wenig Wind noch langsamer)

Das A und O ist die korrekte Abbildung des Bootes (die unteren drei Funktionen von rechts nach links)


Peter
»Dödel« hat folgende Datei angehängt:
  • muck.png (26,83 kB - 6 mal heruntergeladen - zuletzt: 9. März 2017, 14:54)

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