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662 | salvo | 1 | ********************************************************************* |
2 | GPS Implementierung von Peter Muehlenbrock ("Salvo") für Mikrokopter/FlightCrtl |
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670 | salvo | 3 | Stand 20.1.2008 |
662 | salvo | 4 | Verwendung der SW ohne Gewaehr. Siehe auch die Lizenzbedingungen in File Licensce_LPGL.txt und Licensce_GPL.txt |
5 | Die Version basiert auf Holgers V00.67g. |
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7 | Hardware-Voraussetzungen: |
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8 | Kalibrierter Kompass vom Typ CMPS03, waagrecht eingebaut |
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9 | GPS Modul vom Typ ublox, Die Meldungungen "NAV_STATUS", "NAV_POSUTM" und "NAV_VELNED" |
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10 | mussen mit 4 HZ Updaterate aktiviert sein. Alle Meldungen im NMEA Format muessen deaktivert sein. |
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11 | Anschluss an RX Port der FlightCRtl. Baudrate ist 57600 wie beim Kopter Tool. |
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13 | Software-Voraussetzungen: |
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14 | In timer0.h muss die Ausrichtung des Kompasses bezogen auf die Nordachse des Kopters |
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15 | eingetragen sein. Wenn KOMPASS_OFFSET > 0 wird dieser Wert genommen |
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16 | Wenn KOMPASS_OFFSET = 0 ist wird der UserParameter4 verwendet (=hexfile). Da die Userparameter nur ein Byte lang sind werden |
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17 | Offsets von 0...358 Grad durch einen Wert von 0...179 dargestellt. |
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19 | Betriebs-Voraussetzungen: |
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20 | Damit der Kompass sauber funktioniert, muss die waagrechte Lage (Gashebel Vollanschlag und Gier rechts) |
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21 | im Eeprom abgespeichert worden sein. |
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23 | Parametrierung: |
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24 | Der GPS Hold Regler ist ein PID Regler, der ueber die UserParameter1(P), 2(I) und D(3) gesteuert wird. |
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25 | UserParameter1 beschreibt den P(roportional)-Anteil, UserParameter2 den I(ntegral)-Anteil und UserParameter3 den D(ifferential)-Anteil. |
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26 | Hier kann und muss gespielt werden.Alle Parameter koennen direkt im Mikrokoptertool in den Settings eingestellt werden. |
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28 | Der P-Anteil wirkt einer Lageänderung entgegen. Je größer er ist, desto geringer die Regelabweichung, desto höher aber auch die Schwingneigung. |
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29 | Der D-Anteil wirkt einer Geschwindigkeitsänderung entgegen und dient zur Reduzierung von Schwingungen, darf aber auch nicht zu gross sein. |
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670 | salvo | 30 | Der I-Anteil dient nur dazu die Lageabweichung auf Null zu bringen. |
662 | salvo | 31 | P und D Anteil mussen gut aufeinander abgestimmt sein, damit die Einschwingzeit klein bei gleichzeitig geringer Schwingneigung ist. |
670 | salvo | 32 | Standarddwerte für P,I,D sind 80,16,80. |
662 | salvo | 33 | Wenn alle 0 sind, ist der Regler deaktiviert. |
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35 | Voraussetzungen für GPS_Hold: |
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36 | Neben den genannten HW und SW Voraussetzungen muß beim Kalibrieren das GPS MOdul bereits Positionsdaten liefern. |
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37 | Nur dann wird die Home Position abgespeichert und nur dann wird GPS_Hold aktiviert. |
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38 | Kenntlich gemacht wird dies durch einen etwas längeren Piepser nach dem Kalibrieren. |
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39 | Das GPS Aktiv Flag im Setting muss aktiviert sein. |
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40 | Eine Ausrichtung des Kopters nach Nord etc. ist nicht erforderlich. |
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42 | Aktivierung GPS_Hold im Flug: |
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43 | Wenn alle genannten Voraussetzungen erfüllt sind, wird GPS Hold im Flug automatisch aktiviert, sobald der Nick und Roll Stick |
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44 | für ca. 500msec in Neutrallage sind. Weicht einer der Sticks davon ab (Parameter GPS_STICK_HOLDOFF) oder liefert das GPS Modul oder fällt der |
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45 | Kompass aus wird GPS_Hold sofort deaktiviert. |
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46 | Damit kann jederzeit die manuelle Kontrolle wieder übernommen werden. |
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48 | GPS_Hold regelt nur horizontale Abweichungen, keine Hoehe. |
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49 | Der Magnetkompass wird nur in waagrechter Lage dazu benutzt einen internen aus dem Giergyro ermittelten "Ersatz"kompasswert |
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50 | nach zu kalibrieren. Daher funktioniert die Bstimmung der Kopterausrichtung in jeder Lebenslage, sofern nur ab und zu |
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51 | der Magnetkompass in die waagrechte Lage kommt. Da der Giergyro per Kompass automatisch offsetkorrigiert wird, ist er spätestens nach |
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52 | einigen wenigen Minuten auch bei Temperatursprüngen ausreichend stabil. |
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53 | Ein 3D Kompass ist damit überflüssig. |
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54 | Die GPS Regelung benötigt zwar pro Durchlauf eine erhebliche Rechenzeit. Da sie aber nur einmal je neuem Meldungsblock vom |
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55 | GPS Modul (also alle 250ms) aufgerufen wird, wird die Gesamtbelastung der CPU nur minimal erhöht. |
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56 | Ein externes Naviboard ist daher nicht notwendig. |
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58 | GPS Rücksturz zur Basis (GPS Home) Funktion |
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59 | Voraussetzungen wie bei GPS Hold. |
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60 | Die Funktion kann im Flug aktiviert werden durch Setzen des Hoehenreglerschalters. |
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61 | Holgers Code habe ich so abgeändert daß der Höhenregler mit "Parameter_MaxHoehe" ab 50 aktiviert wird. |
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62 | Mit einem Schalter mit Neutrallage können damit die Funktionen |
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63 | Alles aus - Hoehenregler ein, GPS Home Aus - Hoehenregler Ein UND GPS Home ein |
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64 | aktiviert werden. Ist noch nicht die beste Lösung und werde ich noch anpassen |
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66 | Weitere Änderungen: |
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67 | -Bei Unterschreiten der eingestellten Warnschwelle für UBAT ertönt zunächst wie gewohnt der Piepser. Geht die Spannung weiter |
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68 | runter wird zwangsweise die Gaseinstellung langsam reduziert um den Kopter zum Landen zu bringen. |
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70 | -Der Ausgang PC6 kann benutzt werden um einen Externen Multiplexer zu schalten. Dieser schaltet entweder die GPS Daten |
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71 | (Wenn Motoren eingeschaltet sind) oder den Ausgang des Bluetoothmoduls (wenn Motoren ausgeschaltet sind) auf den RX |
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72 | Eingang der FlightCrtl. Damit kann eine zweite UART Schnittstelle bzw. die manuelle Umschaltung entfallen |
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74 | -Bei vorhandenem Kompass wird eine automatische Kompensation der Giergyrodrift durchgeführt. |
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