Prop + Antriebseffizienz messen und vergleichen: Welcher Prop, welcher Antrieb?

[joergrohde]

Ist es in diesem Fall nicht etwas aufwendig die PWM Signal wieder zu messen. Wäre es nicht erheblich einfacher die Telemetrieroutine etwas zu verändern das sie im gearmten Zustand einfach die Daten von ESC über die Serielle rausgibt?
Dann einfach ein OpenLog dran oder per Bt/433MHz Telemetrie direkt auf nen Laptop?

Dann mal eine etwas ketzerische Frage: Ist es eigentlich sinnvoll die ESC Daten mit einer höheren Frequenz ( 400/490Hz ) an die ESC´s zu senden wie sie ermittelt werden ( 333Hz Multiwii/Naze ) ?

 

[ronco]

Ist es in diesem Fall nicht etwas aufwendig die PWM Signal wieder zu messen. Wäre es nicht erheblich einfacher die Telemetrieroutine etwas zu verändern das sie im gearmten Zustand einfach die Daten von ESC über die Serielle rausgibt?
Dann einfach ein OpenLog dran oder per Bt/433MHz Telemetrie direkt auf nen Laptop?

Dann mal eine etwas ketzerische Frage: Ist es eigentlich sinnvoll die ESC Daten mit einer höheren Frequenz ( 400/490Hz ) an die ESC´s zu senden wie sie ermittelt werden ( 333Hz Multiwii/Naze ) ?

jaja die leute im MWC 32bit berreich, die ausrechnen das ja eh nur alle 100ms ein neues signal fällig wäre
für die hab ich mal eine 61Hz MWC version gemacht... 61Hz ist immer noch x mal schneller als was die meinen was nötig ist (alle 16,xms ein neues signal).. und schon fliegt ein vorher perfekt stehender copter so:
https://www.youtube.com/watch?v=eJvnAEEPD3M

ums realistisch zu haben müsste man wirklich jedes einzelne PWM signal aufzeichnen. denn die großen regelungs verlusste kommen durch sau schnelles hin und her regeln. wenn man das irgentwie per 50hz serial protokoll ausgibt, ist es schon nurnoch ein abklatsch.

der "normale" arduino also 328p oder atmega32u4 haben einen hardware input capture pin. mit dem kann man ein PWM signal bis auf ein paar nano sekunden genau messen. und mit den PWM augängen, kann mans auch genauso genau wiedergeben. man müsste also an einen promini oder promicro eine SD karte machen und das ganze an das PWM signal von einem ESC am copter hängen, und den flug am besten noch mit filmen. so hätte man nacher eben jedes einzelne signal

gruß

Felix

 

[lsbs]

Die Telemetrie meiner Graupner MX 16 loggt mit 5hz. Bin mir nicht ganz sicher aber so aus dem Kopf erinnere ich mich an 5 Werte pro sek. Für einen groben test ist das doch schon mal was. Falls hier einer AutoQuad benutzt könnte man dort auch den log der einzelnen Motoren auslesen.

 

[Bamfax]

Wenn ein Moderator das gerade liest: Wäre es möglich, die Beiträge ab #70 bis jetzt rüber in den Thread "Noch ein kleiner Prüfstand" zu schieben? Da sind sie richtiger, nachdem es hier um Messmethode geht, nicht messergebnisse. Das wäre sehr nett - vielen Dank. Hierhin: http://fpv-community.de/showthread.php?41506-Noch-ein-kleiner-Pr%FCfstand

 

[joergrohde]

jaja die leute im MWC 32bit berreich, die ausrechnen das ja eh nur alle 100ms ein neues signal fällig wäre
für die hab ich mal eine 61Hz MWC version gemacht... 61Hz ist immer noch x mal schneller als was die meinen was nötig ist (alle 16,xms ein neues signal).. und schon fliegt ein vorher perfekt stehender copter so:

Na da bin ich wohl falsch verstanden worden. Natürlich nicht mit 50Hz sondern in der PWM Ausgabeschleife (400 Hz) Wert in direkt an die Serielle und auf den OpenLog da müssten sogar 9600Baud reichen.

ums realistisch zu haben müsste man wirklich jedes einzelne PWM signal aufzeichnen. denn die großen regelungs verlusste kommen durch sau schnelles hin und her regeln. wenn man das irgentwie per 50hz serial protokoll ausgibt, ist es schon nurnoch ein abklatsch.[QUOTE/]
Genau

der "normale" arduino also 328p oder atmega32u4 haben einen hardware input capture pin. mit dem kann man ein PWM signal bis auf ein paar nano sekunden genau messen. und mit den PWM augängen, kann mans auch genauso genau wiedergeben. man müsste also an einen promini oder promicro eine SD karte machen und das ganze an das PWM signal von einem ESC am copter hängen, und den flug am besten noch mit filmen. so hätte man nacher eben jedes einzelne signal

gruß

Felix

eventuell ist dieser Pin am OpenLog ja noch frei?

Ich gehe nicht davon aus das alle 100ms zu korrigieren richtig ist Meine Zielsetzung geht eher dahin die MPU mit der höchstmöglichen Frequenz auszulesen 2000 oder 8000Hz es auf 400Hz herunterzusamplen so das es wieder direkt nach der Verarbeitung auf die ESC´s geht.
So ein MW32Fuzzi wie ich kann halt die Zykluszeit auch einfach mal auf 2000µSec setzen ( 500Hz )

 

[Moerg]

lacht mich jetzt bitte nicht aus:

soll ich jetzt anstatt der beliebten 17x5.5 einfach 17x7.5 draufschnallen^^

Das geht doch nicht ^^

Danke für ne ....kleine Wiederholung?!"?

Gruß

Ach vergesst es, das waren 15x7,5


SORRY

 

[Bamfax]

Versuch macht kluch . Wenn Du bestellst, bestell welche für mich mit aber nur die 15x7.5 bitte...

 

[hexakopter]

Hey Bamfax,

wirklich genialer Beitrag hier in der fpv-community und danke für die ganzen Messungen, die du schon durchgeführt hast. Danke auch allen anderen Mitgliedern, die an diesem Projekt beteiligt sind.
Mich würde jetzt nur mal interessieren, was weiter daraus geworden sind. Hast ja noch ziemlich viele Motoren/Propeller-Kombinationen zur Verfügung.
Kommt da bald noch was, oder hast du mit dem Thema jetzt schon abgeschlossen?
Würde mich über mehr sehr freuen. Vor allem die Tiger Motoren wären mal interessant.

Gruß, hexakopter

 

[Bamfax]

Servus Hexakopter,

Danke erstmal für Deine lobenden Worte. Mit dem Projekt haben wir nicht abgeschlossen, keine Sorge. Wie bei allen Hobbyprojekte funkte mir auch hier immer wieder das Reallife dazwischen. Das war natürlich absehbar, aber ging auch teilweise etwas länger, als ich dachte.
Wer aufmerksam mit gelesen und gerechnet hat, wird ja gesehen haben, dass durchaus noch Effizienzsteigerungen möglich sind. Da möchte ich aber nicht hornetwl vorgreifen, der hier ja die ganzen Grundlagen bzw. Rechnerei gemacht hat. Mich reizt a bisserl das im Flug zu sehen und da war ich im Hintergrund auch nicht untätig was den Bau am zuvor erwähnten Testschweber angeht. Davon hoffentlich bald mehr.
Von den Props haben wir ca. 1/3 geschafft. Hier möchte ich auch gerade mal öffentlich eine richtig dickes Dankeschön an Globeflight sagen, die uns den Großteil des Equipments gestellt haben, auch immer noch stellen, und erst damit dieses Hobbyprojekte in diesem Umfang ermöglichten. Dankeschön Sebastian und Thorsten!
Die Propmessungen wollte ich über den Winter wieder in Angriff nehmen. Die Motoren setzen einen ordentlichen Prüfstand voraus, da hatte mir Hornetwl schon die Planung zugeschickt, den Aufwand hatte ich bloss bisher noch gescheut. Auch hier vielleicht bzw. hoffentlich diesen Winter, ich bin bloß mit Terminen vorsichtig geworden

Viele Grüße,
Olli

 

[Bamfax]

Und danke an Altix für die Gummibärchen

 

[brm]

jaja die leute im MWC 32bit berreich, die ausrechnen das ja eh nur alle 100ms ein neues signal fällig wäre
für die hab ich mal eine 61Hz MWC version gemacht... 61Hz ist immer noch x mal schneller als was die meinen was nötig ist (alle 16,xms ein neues signal).. und schon fliegt ein vorher perfekt stehender copter so:
https://www.youtube.com/watch?v=eJvnAEEPD3M

ums realistisch zu haben müsste man wirklich jedes einzelne PWM signal aufzeichnen. denn die großen regelungs verlusste kommen durch sau schnelles hin und her regeln. wenn man das irgentwie per 50hz serial protokoll ausgibt, ist es schon nurnoch ein abklatsch.

der "normale" arduino also 328p oder atmega32u4 haben einen hardware input capture pin. mit dem kann man ein PWM signal bis auf ein paar nano sekunden genau messen. und mit den PWM augängen, kann mans auch genauso genau wiedergeben. man müsste also an einen promini oder promicro eine SD karte machen und das ganze an das PWM signal von einem ESC am copter hängen, und den flug am besten noch mit filmen. so hätte man nacher eben jedes einzelne signal

gruß

Felix

de fixe,
ich kenne keinen der regelungstechnik kennt und so etwas behauptet.
persönlich kenne ich nur einen web programmierer der eine 100hz theorie entwickelt hat: jason short.
man schaue sich die neue pid würfeltechnik in cleanflight an.
anstelle "loop time independent" zu sein bauen sie es ein.

zum video muss ich sagen, dass ich die eigenfrequenz des kopters nicht kenne - aber sie liegt etwa 3-4 mal so hoch wie die von dir genannte frequenz.

es wundert mich immer wieder, dass atmel gurus zeiten im nanosekunden bereich messen können
daraus schliesse ich, dass man mit der technik doch nicht so vertraut ist.
oneshot im nanosekunden bereich ...

en gruas
robert

 

[hornetwl]

Auch wenns ein wenig off-topic ist: ich habe an dieser Front auch gerade etwas experimentiert, da ich im Steursignal meines Pixhawk einen ordentlichen Schwingungsanteil so um 60Hz gefunden habe (geloggt @400Hz).

Dieser war auch auf den Gyros und Accels sehr deutlich zu sehen, vor allem auf der Gyro-Z-Achse. Erste Therorie: Unwucht -> mechanische Schwingungen -> ACC/Gyro -> Regler -> schwingendes PWM-Output-Signal. Das war wirklich sehr plausibel, da die 60Hz super zur Drehzahl passten (16"-Props, um 3000-3500 rpm).

Trotzdem habe ich einfach mal einen brutalen Tiefpass 2. Ordnung ueber den Ausgang druebergebuegelt (Cuttoff-Freq. 20Hz). Ergebnis: Schwingungen sind weg, auch in den Gyrowerten (ohne an der Wuchtung was zu aendern)! Aenderungen im Flugverhalten: keine. Spasseshalber habe ich den Filter mal auf 10Hz runtergewuergt, fliegt immer noch fast genauso gut. Aber wie erwartet ist die Stromaufnahme dabei um etwa 10% gesunken. Soviel zum Thema unter 100Hz geht nix...

 

[brm]

propellerwash.
habe am wochenende das gleiche gemacht ;-)
nur bin beim pt2 glied mit höheren cutoffwerten geflogen - 40hz beim accelerometer und 80 hz beim gyro.
auch 10hz beim gyro?

und die nächste frage: wie ist das rauschen wenn du mit der tiefen frequenz misst?

edit: ich habe die mems daten mit einem pt2 glied flachgebügelt.
primär um den mems internen lp filter zu ersetzen. der ist bei weitem nicht vibrations resistent.
daher die frage nach den 10hz und gyro - du machst es am ausgang.

beim agilen fliegen musst du einfach schauen, dass der kreierte delay und phasenschiebung den kopter nicht abschiesst. der einfachtest heisst: rolle fliegen ;-)
oder einfach knüppel vollausschlag links und wieder voll nach rechts ...
die tiefen frequenzen helfen da nicht viel - aber kampfschweber schwören drauf ;-)
auch solltest du bei grossen koptern mal das inertial momentum berechnen.
und dann das gleiche bei halb so grossen flieger.

 

[ronco]

ihr kennt aber den unterschied zwischen LPF frequenz und signal wiedrohl rate/frequenz?

bei der MPU 6050 z.b. ist es so das die bei einer LPF einstellung von 5Hz immer noch mit 8khz intern das gyro liest und bei einer daten anfrage einen mittelwert der daten ausgiebt die sie in den letzten 0.2 sekunden (5Hz) gesammelt hat.

sie liefert also bei einer ausleserate von 1khz jedes mal einen neuen wert auch bei der 5hz LPF einstellung (ich hab da test daten geloggt).

das ist komplett was anderes als wenn sie nur alle 0.2sekunden neue werte zur verfügung stellen würde..



... sorry fürs weiter geführte OT :/


[edit] brm hat recht. die mpu liest mit aktivem LPF nur mit 1khz intern... die mpu war aber auch nur ein beispiel und 1khz durch einen 5hz LPF ist immer noch was ganz anderst als 5hz auslese rate[/edit]

gruß

felix

 

[brm]

ihr kennt aber den unterschied zwischen LPF frequenz und signal wiedrohl rate/frequenz?

bei der MPU 6050 z.b. ist es so das die bei einer LPF einstellung von 5Hz immer noch mit 8khz intern das gyro liest und bei einer daten anfrage einen mittelwert der daten ausgiebt die sie in den letzten 0.2 sekunden (5Hz) gesammelt hat.

sie liefert also bei einer ausleserate von 1khz jedes mal einen neuen wert auch bei der 5hz LPF einstellung (ich hab da test daten geloggt).

das ist komplett was anderes als wenn sie nur alle 0.2sekunden neue werte zur verfügung stellen würde..



... sorry fürs weiter geführte OT :/


gruß

felix

This register specifies the divider from the gyroscope output rate used to generate the Sample Rate for the MPU-60X0.
The sensor register output, FIFO output, and DMP sampling are all based on the Sample Rate.
The Sample Rate is generated by dividing the gyroscope output rate by SMPLRT_DIV:
Sample Rate = Gyroscope Output Rate / (1 + SMPLRT_DIV)
where Gyroscope Output Rate = 8kHz when the DLPF is disabled (DLPF_CFG = 0 or 7), and 1kHz when the DLPF is enabled (see Register 26).

ich muss mal wieder etwas anderes sagen ;-)

 

[Jörg]

Hallo:

und was hat das jetzt mit "Prop + Antriebseffizienz messen und vergleichen: Welcher Prop, welcher Antrieb?" zu tun?
Ich finde sowas immer sehr nervig, wenn Beiträge abdriften. Macht doch einen eigenen auf bitte.


Gruß

Jörg

 

[brm]

Hallo:

und was hat das jetzt mit "Prop + Antriebseffizienz messen und vergleichen: Welcher Prop, welcher Antrieb?" zu tun?
Ich finde sowas immer sehr nervig, wenn Beiträge abdriften. Macht doch einen eigenen auf bitte.


Gruß

Jörg

ronco hat es bereits vorgeschlagen - machen wir einen seperaten thread auf.
aber wie bereits gesagt - der lpf hat einen einfluss auf die effizienz - sie steigt
also nicht gaaanz OT

 

[Bamfax]

Mit 10% Einsparung könnt ihr auch gerne hier weiterdiskutieren. Könnt Ihr vielleicht noch ein oder zwei Sätze Erklärung dazupacken, dass man auch Normalsterblicher erleuchtet wird? Das wäre prima

 

[ronco]

Mit 10% Einsparung könnt ihr auch gerne hier weiterdiskutieren. Könnt Ihr vielleicht noch ein oder zwei Sätze Erklärung dazupacken, dass man auch Normalsterblicher erleuchtet wird? Das wäre prima

ohne es jetzt im deteil getestet zu haben ist gibt es da meiner meinung nach 2 effekte:

zum einen.. je genauer und schneller (schärfer) die lageregelung läuft, desto weniger unnötige bewegungen (schwingen wimmern usw.) werden gemacht.. das sollte effektiv sein

auf der anderen seite bei einem setup das aus irgentwelchen gründen (fame stabilität, unwucht, software ungenauigkeit, sensorenungenauigkeit, oder sonstige probleme) auf höheren frequenzen (sieht und hört man net unbedink) schwingt, kann ein LPF (tief pass filter) das schwingen raus filtern und auch wiederum sparsam sein.

das ist dann aber wieder sehr individuell..

gruß

Felix

 

[joergrohde]

...zum einen.. je genauer und schneller (schärfer) die lageregelung läuft, desto weniger unnötige bewegungen (schwingen wimmern usw.) werden gemacht.. das sollte effektiv sein
...

Das ist zutreffend. So ein Beispiel habe ich selbst: Mein Bolzkopter, primitiv zwei Carboncenterplates mit Baumarkt Aluarmen SK3 Motoren und Blueseries mit SimonK, hatte so Flugzeiten bis zu 15Minuten.
Mit Erscheinen der BlHeli Version für Atmels habe ich die Regler neu geflasht und auch den Closed Loop Modus auf den Reglern aktiviert. D.h. das Servosignal von der FC gibt eine Drehzahl vor die der ESC am Motor einstellt nicht wie anders Leistung. Der Effekt ist das die PID´s auf nahezu die Hälfte reduziert werden mussten.
Kein Schwingen des Kopters mehr aber noch ein Zwitschern der Motoren.
Ich habe dann die PID´s noch weiter reduziert bis das Zwitschern auch nicht mehr hörbar war.
Der Kopter ist absolut stabil im Flug auch 20cm über dem Boden ist kein Bodeneffekt auszumachen und beim schnellen fallen lassen z.B. im Angle bleibt der Kopter waagerecht und schwingt sich nicht auf.
Die R&P Rate musste ich auch reduzieren - der Kopter ist in den Reaktionen schneller wie vorher.

Aber das Erstaunliche für mich ich hatte Flugzeiten mit den selben Lipos von bis zu 20 Minuten.

Bei anderen Tests konnte ich ja auch schon beobachten das die BlHeli Firmware effizienter war wie eine SimonK Variante und auch mehr Schub bei weniger Stromaufnahme zu beobachten war. Oben kommt wohl das und die schnellere Regelung zum Tragen.