Wątek: Mod drążka Cougara

[vito_zm]

Projekt modu "My Low Cost FSSB" jest pod niektórymi względami podobny do projektu FSSB R1, R2. Zasadnicza różnica polega na tym, że w projekcie FSSB R1, R2 nie ma części mechanicznych. Z tym jest związana możliwość lepszego wykonania modu. W projekcie  Pizarro jest tylko parę elementów do umieszczenia w podstawie Cougara. Na zdjęciu pokazano elementy składowe projektu.

W związku z takim umieszczeniem tensometrów nie ma możliwości regulacji wstępnego docisku sensorów. Grubość płyty aluminiowej oraz podkładek decyduje o docisku. Takie rozwiązanie jest bardzo tanie chociaż cztery sensory kosztują około 160zł. Mój model jest w sensie pomysłu realizacją projektu Pizarro. Pomysł się sprawdził i można na tej podstawie zrobić wersję bardziej profesjonalną podobną do FSSB R1, R2. Można pójść dalej i zrobić coś podobnego do FCC3.
Chciałbym powrócić do układu regulacji siły nacisku na drążek. Idea jest pokazana na zdjęciu.

Jak widać na zdjęciu w szereg z tensometrami są połączone rezystory 600 oraz 2.2k. Jest możliwość załączenia obu rezystorów lub jednego w zależności od położenia przełącznika. U mnie jest podobny układ z tym, że mam rezystory 1.5 k oraz 2.2k. Pomiary wykonałem podłączając zasilacz o napięciu 4.7V oraz potencjometr 10k. Napięcie mierzyłem na wyjściu względem masy.
Układ przed pomiarem wyzerowałem trymerami 50k. Uzyskałem następujące wyniki:
załączone rezystory   u min   u max
1.5k oraz 2.2k         1.11V        3.61V
1.5k                         1.30V       3.42V
2.2k                         1.47V       3.25V
Ten sam pomiar ale zamiast potencjometru tensometry oaz zamiast woltomierza DMJoy i program DIView.
załączone rezystory   oś min   oś max
1.5k oraz 2.2k         22%         78%
1.5k                         26%         70%
2.2k                         29%         73%
Jak widać "siła nacisku na sensory" zależy od rezystancji połączonej z nimi szeregowo. Na oko widać, że dla mojego projektu parametry nie są dobrane właściwie. Prawdopodobnie są dobrane pod sterownik Cougara. W takim przypadku dla rezystancji 2.2k powinniśmy otrzymać 100% oraz 0%. Dla innych tak samo, ale przy użyciu mniejszej siły nacisku na drążek. Nie robiłem prób z Cougarem ponieważ sądzę, że nie powinno być z tym problemu.

[vito_zm]

Wróciłem do testów mojego modelu, ponieważ niepokoi mnie działanie układu do regulacji siły nacisku oraz centrowania osi X, Y. Tak jak wspomniałem wcześniej układ regulacyjny ogranicza zakres wychyleń osi do 78% dla max oraz 22% dla min co odpowiada w przybliżeniu napięciu na wejściu DMJoy 4V oraz 1V. W pełnym zakresie powinno być odpowiednio 5V oraz 0V. Tensometry podłączone bezpośrednio bez układu korekcji do kontrolera działają w pełnym zakresie wychylenia osi od 0% do 100%. Jakie wynikają z tego wnioski.
1. Można wykonać mod z sensorami  FSR 402 podłączając je bezpośrednio do kontrolera Cougara lub innego np. DMJoy. Otrzymamy pełny zakres wychylenia osi X, Y. W modzie ustawiamy wstępnie "fabrycznie" niezależnie docisk czterech tensometrów. Kalibrację środka osi można wykonać w CCP Cougara lub w programie konfiguracyjnym DMJoy.
2. Można wykonać mod z dodatkowym układem kontrolnym do regulacji siły nacisku na drążek oraz ustawiania środka osi. Testowana wersja z projektu "Low-Cost-FSSB" ogranicza zakres działania osi. Ten mod był zrobiony dla Cougara, gdzie nie ma możliwości regulacji zakresu działania osi, można go jedynie przesunąć ("axis trim"). W DMJoy można zrobić taką opcję, ale mod powinien być uniwersalny pod każdy kontroler.
Będę pytał autora projektu czy celowo ograniczył zakres działania osi. Z drugiej strony na zdjęciu projektu FSSB R1, R2 widać trymery do regulacji ustawienia środka osi oraz przełączniki do wyboru siły nacisku na drążek. Nie wierzę, że White-Eagle zrobił mod z ograniczeniem zakresu. Tak jak wspomniałem nie zauważyłem w CCP Cougara możliwość programową korekcji zakresu działania osi. Regulacja  FSSB R1, R2 ogranicza się tylko do CCP Cougara.
Pytanie - jak zrobić układ korekcyjny podobny w działaniu do tego z FSSB R1, R2 tak aby uzyskać pełny zakres mają do dyspozycji napięcie zasilania z kontrolera Cougara.

[vito_zm]

Na forum BenchmarkSims oraz Viperpits nie uzyskałem odpowiedzi na moje pytanie związane z uzyskaniem pełnego zakresu wychylenia osi x, y. Ponieważ ten mod dużo osób w różnych opcjach już stosuje to wydaje się dosyć dziwne, że nikt nie ma problemu z uzyskaniem pełnego zakresu wychylenia osi. Ktoś na forum na dalszych stronach wątku "My Low Cost FSSB" zwrócił uwagę, że wzmacniacz operacyjny nie ma podłączonego zasilania. Wróciłem ponownie do testów samego układu regulacyjnego bez mojego modelu. Układ pomiarowy jest pokazany na zdjęciu.

Zrobiłem pomiary  wychylenia osi programem DIView dla dwóch przypadków. Przypadek pierwszy to wzmacniacz operacyjny bez podłączonego zasilania oraz drugi z podłączonym zasilaniem (na zdjęciu linia przerywana pin 7 oraz pin 4).
Dla pierwszego przypadku uzyskalem wychylenie osi 77.6 % oraz 22.4 %. Dla drugiego odpowiednio 86.5 % oraz 36.0 %. Jak widać dla przypadku drugiego nastąpiło przesunięcie zakresów, ale nie zostały osiągnięte wartości graniczne tzn. 100 % oraz 0 %.
Moje pomysły związane z tym problemem już się kończą. Pozostaje kalibracja po stronie pc tzn. w programie CCP Hotas, ale ja tam nie widzę takiej możliwości chyba, że nie umiem szukać. Jest możliwość ustawiania parametru "Trim", ale to dotyczy przesuwania charakterystyki. Jeśli się mylę to proszę o korekcję.

[moders]

A ja sobie myślałem, że nie narysowałeś zasilania wzmacniacza bo było to tak oczywiste, że Ci się po prostu nie chciało  . Słaby ze mnie analogowiec, ale:

1. Zasilanie wzmacniacza musi być konieczne podpięte. Jaki dokładnie wzmacniacz zastosowałeś? Dla UA741 zależnie od wersji podają różne wartości minimalnego napięcia zasilania. Podejrzewam, że użyta przez Ciebie wersja UA wymaga zasilania wyższego jak 5V i tu może być podstawowy problem.

2.  Niezależnie od tego, według mnie na UA741 (zasilanym z 5V) nie osiągniesz nigdy zakresu na wyjściu 5V-0V. Żeby  osiągnąć taki zakres (przy zasilaniu 5V), musisz użyć wzmacniacza typu „Rail to Rail” (np. TS922).

Ja bym właśnie spróbował na czymś „Rail to Rail” pokroju TS922, zasilanym z 5V. Najlepiej dwa wzmacniacze w jednej obudowie. Pierwsza połówka tak jak użyłeś. Drugą połówkę dałbym w układzie wtórnika napięciowego pomiędzy R2 a R8.

[vito_zm]

 Brak napięcia zauważyłem od razu, ale ponieważ układ działał to tak zostawiłem. Czytając kolejny raz dosyć długi wątek tak jak wspomniałem ktoś zwrócił uwagę autorowi projektu, że nie podpiął napięcia. Autor stwierdził, że może pracować bez napięcia, ale jeśli ktoś chce to może je dołożyć. Oczywiście masz rację, że w przedstawionym schemacie nie uzyskamy na wyjściu +5V oraz 0V, a takie jest potrzebne dla uzyskania pełnego zakresu wychylenia osi. Drążę ten temat celowo tak długo z kilku powodów. Po pierwsze chcę sprowokować na forum BenchmarkSims oraz Viperpits dyskusję na temat tego modu, ponieważ dużo osób ten mod ma u siebie. Jestem trochę rozczarowany tym, że nie ma reakcji. Po drugie chciałem się upewnić na naszym forum czy nie robię jakiegoś prostego błędu. Dzięki moders, że zareagowałeś. Wysłałem jeszcze na pw zapytanie do autora projektu o ten zakres wychylenia osi x, y.
Jeśli chodzi o projekt modu do Cougara to nie będzie problemu z elektroniką. Gdy drejku wróci z urlopu to uzgodnimy szczegóły tym bardziej, że planuje wprowadzenie w torze kalibracji cyfrowych potencjometrów. Ja postanowiłem sprawdzić czy ten projekt nie zawiera jakiś istotnych błędów i wydaje mnie się, że jednak zawiera - zobaczymy czy i co opisze autor.
Istota projektu będzie polegała na rozwiązaniu mechanicznym i tutaj jest duże pole do popisu. Rozwiązanie proponowane w "MY-LOW-COST-FSSB" jest nie do przyjęcia. Trzeba usunąć starą mechanikę i zrobić coś podobnego do  FSSB R1, R2 lub jeszcze lepiej do FCC3.

[vito_zm]

Przeczytałem jeszcze raz instrukcję Cougara i znalazłem przyczynę moich problemów związanych z testami układu kalibracji autora projektu "MY-LOW-COST-FSSB". Gdybym podłączył mój model do sterownika Cougara i zrobił nowy profil uwzględniający nowy zakres wychyleń osi x, y to byłoby dobrze.
Mój błąd polegał na tym, że podłączając układ kalibracji do DMJoya chciałem uzyskać w programie DIView pełny zakres wychyleń osi x, y co jest niemożliwe do zrobienia. Można to tylko osiągnąć podłączając do DMJoy potencjometr.
Dzisiaj otrzymałem także odpowiedź od autora projektu w którym było między innymi zapytanie, dlaczego chcę osiągnąć pełny zakres od 0% do 100%. Jednocześnie potwierdził, że układ u niego pracuje poprawnie. Teraz pozostaje pytanie czy dla założeń do nowego DMJoya uwzględnić możliwość w konfiguracji kalibrację dla osi. To pytanie zadam w wątku związanym z tematem DMJoy.

[drejku]

Gratulacje @vito!
Jestem pełen podziwu dla Twojego tempa, bo za zwyczaj takie projekty ciągną się i ciągną.

Jak tylko będę miał wsparcie ze strony mojej ekipy to postaramy się pociągnąć temat elektroniki. Można też spróbować pobawić się wzmacniaczami Maxima RtR. We wszystkich przytaczanych konstrukcjach najsłabszymi stronami tych projektów wydaje się być regulacja mechaniczna docisku wstępnego tensometru. Stosowane podkładki filcowe i sprężyny z czasem się odkształcają, dlatego pasowało by jakoś to skompensować. Najlepiej gdyby podczas uruchamiania wstępnie ustawiana była dodatkowa rezystancja dodawana do każdego tensometru tak, aby cały układ tensometr+rezystory miały tą samo rezystancję "w warunkach zerowych" - no ale do tego potrzebny jest dodatkowy mikrokontroler, działający zupełnie niezależnie od elektroniki samego kocura.
Wiem, komplikuję, ale to takie naukowe dyrdymały

[vito_zm]

Masz rację wszyscy mówią o wstępnym docisku sensorów. Jak zauważyłeś charakterystyka rezystancja w funkcji siła jest na początku nieciągła i logarytmiczna. Musi być taki minimalny wstępny docisk aby sensor przewodził po to aby zrobić ustawianie środka osi w stanie spoczynku. Zastanawiałem się jak to można zrobić "technologicznie". W fazie testów to można zastosować różne metody, ale na etapie "produkcji" musi być opracowana jakaś powtarzalna metoda. W moim modelu dociskanie pojedynczej sprężyny wpływa na dwa lub trzy sensory. Trzeba to tak rozwiązać mechanicznie aby można było regulować docisk pojedynczych tensometrów. Druga sprawa o której wspomniałeś to trwałość odkształceń.
Patrząc na mody  FSSB R1, R2 a nawet na  FCC3 w sensie fizycznym można odnieść wrażenie, że jest to do zrobienia. Także autor projektu "MY-LOW-COST-FSSB" zapewnia, że nie ma problemu z tym modem a jest on wykonany w bardzo prosty sposób.

[drejku]

Powiedzmy, że jest to wersja 0.0.2
Cały pomysł polega na tym aby w stosunkowo wąskiej obudowie o profilu kwadratowym umieścić dodatkowe popychacze z dwoma bolcami poruszającymi się w tulejkach obudowy zewnętrznej, tak aby tensometr ściskany był na większej powierzchni. popychacze pchane będą przez dodatkowy pierścień lub doklejone/spawane kulki do osi joya. Ośka od dołu oparta na łożu (drążek wkręcany do kuli).
Od góry elastometr o niskiej pamięci kształtu jako pokrywa pudełka zamiast zmyślnych mechanizmów. Drążek może być również z profilu kwadratowego.
 Tyle z pomysłu, a co z tego wyjdzie, zobaczymy.



Czy ktoś może wie jakie są zakresy ruchu w oryginale w [mm]??

[vito_zm]

Robi wrażenie zaznaczam, że nie znam się na mechanice. Trochę przypomina zewnętrznie rozwiązanie RibbStick http://aviationsimulationgroup.sharepoint.com/Pages/FlightControlUnit.aspx Co do RibbStick to tylko wiadomo, że jest oparty na sensorach. W Twoim  modelu przedstawionym na rysunku jest w zasadzie wszystko o czym pisałem. Jest także niezależna regulacja wstępnego nacisku na sensory.

Od góry elastometr o niskiej pamięci kształtu jako pokrywa pudełka zamiast zmyślnych mechanizmów

To jest dobre tylko czy jest do zrobienia.

Czy ktoś może wie jakie są zakresy ruchu w oryginale w [mm]??

Tego nie wiem, ale patrząc na rysunek widać, że ruch będzie bardzo mały. Chcąc uzyskać wstępny docisk na sensory popychacze będą dociskane do powierzchni kulek na drążku.

[drejku]

Tylko RibbStick jest holendernia drogi
Wydaje mi się, że takie rozwiązanie będzie łatwiejsze do wyregulowania niż z tensometrami leżącymi płasko na jednej podstawie. Zobaczymy.

[vito_zm]

Tylko RibbStick jest holendernia drogi

Masz rację. Na temat jego rozwiązań nie ma prawie nic w internecie. Jest natomiast trochę zdjęć modu FSSB i tam wyraźnie widać, że elektronika jest oparta na wzm. operacyjnym z możliwością wyboru siły nacisku (przełącznik suwakowy 2 - poz.). Jak rozwiązano mechanikę nie mam pojęcia jedno jest pewne, że sensory są  położone na dole a nie z boków.
Mnie się osobiście Twój projekt bardzo podoba tylko pozostaje pytanie, czy jesteś w stanie to zrobić.

[drejku]

Projekt mechaniki w Creo lub innym programie CAD - nie ma problemu. Zobaczymy czy uda nam się wykonać elementy mechaniczne na obrabiarkach numerycznych na Politechnice, czy jak zwykle będę musiał to zlecić . Pozostaje mi być optymistą. Mam wolny mikrokontroler do zabawy (Renesans GR Sakura) więc można się pobawić potencjometrami scalonymi (maxim robi 10-bitowe co przy 10k dale krok co 9,7 ohma więc jest nieźle).
Na razie zadanie priorytetowe dla mnie to: pozbyć się w końcu ACESa, dokończyć wszystkie zamówienia publiczne i zrobić ICP. Wiele rzeczy robimy na raz i trudno to zsynchronizować.

[vito_zm]

Na razie zadanie priorytetowe dla mnie to: pozbyć się w końcu ACESa, dokończyć wszystkie zamówienia publiczne i zrobić ICP. Wiele rzeczy robimy na raz i trudno to zsynchronizować.

Zdaję sobie sprawę z ilości prac do wykonania dlatego traktuję  ten wątek jako punkt wyjścia do dyskusji na temat założeń do przyszłego modu Cougara. Trochę liczyłem na dyskusję na temat proponowanego modu. Ponieważ nie ma chętnych to wrócę do swoich przemyśleń. Proponowany przez drejku projekt rozwiązania mechanicznego modu wygląda profesjonalnie i spełnia swoje funkcje. Pytanie czy nie jest zbyt złożony. Nie znam rozwiązań mechanicznych innych projektów związanych z sensorami mogę tylko domyślać się na podstawie zdjęć. Na stronie1 # 14 jest zdjęcie fragmentu X65F, gdzie są umieszczone sensory. Domyślam się, że są pomiędzy "tulejkami". Jak wykonano regulację wstępnego nacisku na sensory nie mam pojęcia, ponieważ tego nie widziałem.
Na drugim zdjęciu jest pokazany mod FSSB R1, R2. Tutaj nacisk jest na powierzchnię dolną w odróżnieniu od X65F. Nie widać szczegółów mechanicznych, ale można się domyślać, że jest to proste mechaniczne rozwiązanie w sensie gabarytów.
Rozwiązanie drejku jest idealne, ale trochę złożone, pytanie czy nie można tego uprościć. Pytanie zasadnicze co chcemy osiągnąć i jakim kosztem. Projektowany mod ma zastąpić potencjometry podłączone do sterownika Cougara i ma mieć możliwość wyboru siły nacisku na drążek.
1. Te dwa założenia realizuje mój prosty model. Program ręcznej kalibracji Cougara umożliwia wykrycie maksymalnych wychyleń dla osi x oraz y (te nas interesują). Dla wybranego zakresu "nacisku na drążek" trzeba zrobić tzw. profil i go zapisać.
2. Środek osi dla pozycji spoczynkowej ustawiamy trymerem.
Pozostaje problem ustawienia wstępnego nacisku na sensory. W odpowiedzi #2 jest pokazany wykres rezystancja w funkcji siły nacisku na sensor. Na wykresie widać, że ciągłość charakterystyki zaczyna w pobliżu 11 g i wynosi około 100k, dla maksymalnego nacisku 10000 g rezystancja jest około 150om. Pytanie jak dokładnie ustawić wstępny nacisk. Z tym jest związana metoda np. śruba oraz sposób pomiaru. Wpadł mi właśnie do głowy pewien pomysł. Co by się stało jeśli podłączymy do sensorów równolegle np. 100k lub więcej. Czy w ten sposób nie eliminujemy konieczność wstępnego nacisku na sensory i nie upraszczamy naszego modu?

..więc można się pobawić potencjometrami scalonymi (maxim robi 10-bitowe co przy 10k dale krok co 9,7 ohma

Czy możesz wyjaśnić po co ta dokładna regulacja. Tyle na dzisiaj moich przemyśleń, jeśli ten pomysł z podłączeniem równoległym rezystorów okaże się właściwy to znacznie uprości konstrukcję. Drejku przeanalizuj ten pomysł, jest zbyt prosty aby był prawdziwy.

[drejku]

Z punktu widzenia elektroniki to rzeczywiście dołączenie równolegle rezystora spełniło by zadanie i nie trzeba by było kombinować, ale "docisk" w przypadku mojej propozycji służy do regulacji położenia sensorów w stosunku do drążka. Zacznę się rozglądać za przegubem kulowym i może uda się zrobić prototyp mechaniczny w wakacje - wtedy mógłbym ci przesłać do testowania