Sensore per misurare intensita' e direzione vento

[minidiable]

Per fare questo devi scrivere il modello completo incluso quindi il modello del disturbo.
A questo punto con un osservatore devi cercare di stimare il disturbo.
Per validare il modello non devi utilizzare uno strumento in spazio aperto ove le caratteristiche del vento sono aleatorie ma devi simulare il tutto in ambiente chiuso e controllato ( es. ventilatore ).

Solo cosi' puoi controllare se il tuo modello e' sufficientemente accurato e l'osservatore riesce a stimare il disturbo costruito ad-hoc ripeto in ambiente controllato.

Alla fine del tuning si prova il velivolo in spazio aperto con condizioni di vento sfavorevoli e si osservano le performance del sistema reale.

Per creare un ambiente per la sperimentazione ti basta un ventilatore a velocita' variabile ed un anemometro a filo per misurare l'intensita' del vento.

Tieni il quadrocopter in assetto stabile innanzi al ventilatore dove il flusso investe il velivolo in maniera pressoche' uniforme e varia l'intensita' del flusso.
Ruota il quadrocopter rispetto al suo asse z in modo da simulare varie direzioni del vento ed osserva la stima effettuata dal modello.
Passa poi a prove di traslazione andando nella direzione del ventilatore ed allontanandoti dal ventilatore.

Questo e' lo schema di massima che seguirei per la sperimentazione.

Questa e' una cosa molto utile . Grazie la terro' a mente. L'ambiente controllato lo abbiamo. E inoltre ieri ho preso questa grandissima ventola che puo' darmi 3 tipi di velocita (0 / 1 / 2 ) che andrebbero misurare prima di impartirle al quadricottero.

Il problema grosso in questo tipo di approccio e' che i quadricotteri che abbiamo qui volano semplicemente con un PID. Non c'e' il modello matematico del Quadricottero sotto, ma semplicemente un modello di massa puntiforme (per me questa cosa era impensabile prima di venire qui, ma il quadricottero vola) !!!
Quindi se ho capito il tuo ragionamento, prima di tutto quello che hai scritto tu ci vorrebbe una buona identificazione del modello matematico, con le costanti meccaniche dei motori, la matrice di inerzia ben accurata...etc?
Giusto?

Mi sembra un buon sensore e queste sono le specifiche che voglio e vorrei sapere se c'e' qualcosa di meglio a un prezzo inferiore.

Vorrei cioe' andare a misurare venti con una accuratezza anche di 0.01m/s .

E lo strumento che hai scelto non ha quell'accuratezza....

C'e' scritto che c'e' un'accuratezza del 3% sulla misura, quindi e' di 0.0001?
Scusami.

[DirtyDeeds]

C'e' scritto che c'e' un'accuratezza del 3% sulla misura, quindi e' di 0.0001?

No. C'è scritto:

±3% of reading ±1% FS

Supponiamo che tu misuri una velocità di 0,1m /s, il fondo scala è di 30 m/s, quindi

[minidiable]

scusa ma per misurare una velocita' del genere non mi metterei mai con un FS di 30m/s. Mi sbaglio?

[DirtyDeeds]

E' l'unica che ha lo strumento...

[minidiable]

Hai ragione. Allora ho semplicemente sbagliato io a capire. Perche' supervisor e capo hanno detto che come accuratezza ci siamo. Sono io l'ignorante che non sa leggere un DATASHEET

[dimaios]

Il problema grosso in questo tipo di approccio e' che i quadricotteri che abbiamo qui volano semplicemente con un PID. Non c'e' il modello matematico del Quadricottero sotto, ma semplicemente un modello di massa puntiforme (per me questa cosa era impensabile prima di venire qui, ma il quadricottero vola) !!!

Infatti il modello non deve risiedere sul processore del quadrocopter ma in un PC offline che prende i dati dal quadrocopter ( posizione, velocita' , angoli di Eulero , accelerazioni ecc ).

Il quadrocopter pero' e' controllato quindi esiste una retroazione che ti costringe a fare un'identificazione in catena chiusa !!! Per ottenere la persistente eccitazione del sistema dovresti effettuare prove ad-hoc ( non e' proprio banale ma neanche impossibile ) come si fa in qualsiasi macchina che per ragioni di stabilita' non puo' essere movimentata senza la presenza di un controllo a loop chiuso.

Prendi in considerazione il modello online ( quello relativo alla massa puntiforme ) ed il controllo PID.
Simula il tutto e verifica la corrispondenza con il controllo reale.

A questo punto alimenta l'osservatore del modello complesso ( ovviamente retroazionato con il medesimo PID con cui funziona il velivolo ) con gli ingressi rilevati dai sensori sul quadrocopter e cerca di stimare il disturbo ( vento ).

[minidiable]

Non ho capito bene questa tua ultima risposta.

Io sul quadcopter ci lascio il modello della massa puntiforme.

Sulla Ground Station cerco di implementare (ad es. in MATLAB) il modello completo del quadcopter, pero' questa cosa comporta la conoscenza di alcuni parametri del quadricottero, tra le quali:
-matrice di inerzia
-costante di lift
-costante di drag ...etc.

Quindi per poter implementare lo schema SISTEMA-OSSERVATORE, devo prima poter identificare queste costanti?

Scusami se non capisco,
Fab.

[minidiable]

Non ho capito bene questa tua ultima risposta.

Io sul quadcopter ci lascio il modello della massa puntiforme.

Sulla Ground Station cerco di implementare (ad es. in MATLAB) il modello completo del quadcopter, pero' questa cosa comporta la conoscenza di alcuni parametri del quadricottero, tra le quali:
-matrice di inerzia
-costante di lift
-costante di drag ...etc.

Quindi per poter implementare lo schema SISTEMA-OSSERVATORE, devo prima poter identificare queste costanti?

I miei dubbi sorgono dal fatto che loro pensano sia possibile stimare il vento anche senza un Osservatore (Filtro di Kalman o simili) ... E io non ne sono proprio sicuro.

Forse questo e' quello che intendono:
http://www.seas.upenn.edu/~dmel/ISER2012_powers.pdf

Scusami se non capisco,
Fab.

[dimaios]

Prendi in considerazione il modello del tuo quadrocopter, quello completo che non hai validato ma supponi essere migliore rispetto a quello che considera solo la massa puntiforme.

Il quadrocopter ha un controllo che lo stabilizza rispetto alle variazioni di posizione.
Questo significa che il modello non e' a loop aperto ma in un loop chiuso.

Per esempio una raffica di vento farebbe schiantare il quadrocopter per terra se non fosse stabilizzato.
Questo non avviene in quanto il loop interviene per stabilizzare il velivolo.

Il comportamento quindi non e' quello in catena aperta per cui deve essere simulato il sistema in catena chiusa per avere una corrispondenza.

Questo comporta delle difficolta' in quanto l'ingresso di controllo non e' diretto ma viene modificato dalla retroazione.

Questo non vuol dire che non si possa identificare un sistema in catena chiusa ma risulta piu' difficile.
Per darti un'idea prova a leggere Closed Loop Identification - Methods Theory and Applications.

Per farti un'idea puoi leggerti anche questo.

[minidiable]

Grazie mille. Mi faro' risentire presto :)!!!