Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Привод полярной оси с часовым механизмом!  (Прочитано 6666 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

lorka

  • Гость
Teleglassmaker, не поддавайся!!!!!!!!!  >:(

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 762
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Цитата
Скажите пожалуйста, вот Вы, лично, с паяльником и программатором в руках занимались форсировкой шаговых двигателей?
Я лично предпочитаю компьютер микроконтроллеру, а в частности вот этот проект: http://www.bbastrodesigns.com/cot/cot.html  Конечно у этой системы есть недостатки, как то зависимость производительности системы от скорости центрального процессора и необходимость работы программы в системе real time, в данном случае операционная система MS-DOS. Импульсы широтно-импульсной модуляции для микрошагов формируются непосредственно на выходах LPT порта и через простейший транзисторный усилитель подаются на обмотки ШД. Формирование этих импульсов занимает большую часть процессорного времени. Однако, совсем недавно, я договорился с автором проекта Мелом Бартелсом, о том, что я строю микроконтроллерные драйверы ШД на базе PIC16Fxxx, а он переписывает свою программу под эти драйверы. Таким образом управление двигателями переносится с software  на firmware. Заметьте, при удачной покупке подержанного ноутбука, эта система стоит не дороже вашей.
Цитата
Многие производители ШД делают и драйверы для них, так вот при размере двигателя  50х50х50 миллиметров почему-то эти драйверы имеют размеры в полкирпича.
Есть такие системы, не спорю – есть фирмы Dynamotor и Compumotor, и ряд других, которые их предлагают, они имеют разные навороты типа current limiting, torque compensation, используют супершаговики и летают со скоростью 10 тыс об/мин…Но эти системы предназначены для управления прецизионными станками с ЧПУ, для управления телескопом же, все эти навороты излишни. Вот один из вариантов настройки моей системы: полный шаг 1.8 град, 200 шагов на оборот, 20 микрошагов в полном шаге, 4000 микрошагов на оборот, один микрошаг двигателя 324 сек, что соответсятвует 0.25 сек для телескопа, отсюда передаточное отношение редуктора примерно 1:1300. При этом для скорости наведения 3 град/сек необходима скорость вращения двигателя 600 об/мин. Вполне заурядно, даже если увеличить скорость в два раза. Это не пять и тем более не десять тысяч об/мин. Двигатели униполярные Nema питание 6V, в поле питаются от аккумулятора Damas, 12V 50 Aч. На счет пропуска шагов я не знаю, потому, что не знаю как поставить эксперимент, однако это меня мало интересует, главное, что они обеспечивают точность наведения, сразу после развертывания системы до 30 мин при 180 град Goto, а после ряда настроек two-three stars alignment 1-2 мин при 180 град Goto. Это очень хорошо для системы, которая вместе с ноутбуком стоит $150.
Цитата
Кстати далеко не все ШД в состоянии работать в режиме микрошага - мертвые зоны мешают.
Мертвые зоны для микрошагов проявляются на гораздо больших скоростях, чем те, что нужны для работы в режиме часового механизма.
Цитата
С ДПТ проблемы схожие…………..на 51 однокристаллке их переварить да еще заодно и ПИД отработать боюсь не получится.
Загляните сюда www.jrkerr.com  здесь ребята предлагают чипсет PIC-SERVO PIC-ENC, из двух микроконтроллеров PIC для ДПТ с энкодером по положению 2000 отсчетов на оборот, максимальная скорость вращения 15000 об/мин, шеснадцатиразрядный ПИД алгоритм. Стоит это удовольствие $35. Не дорого правда?
Цитата
А я так и не говорил. Откуда Вы это взяли?
А я и не говорил, что Вы это говорили. Я сказал, как будто говорили, то есть у меня сложилось такое впечатлении, что Вы это имели в виду. Прошу прощения если я был не прав.
Цитата
Тут собственно я хотел бы сделать лирическое отступление о том, с чего все началось…
Я с вами согласен в том, что лучше проще, но лучше. И то, что вы предложили, не сомненно лучше. Я же жду не дождусь, когда программа, которую я использую, будет переписана под PalmOS и можно будет забыть про ноутбук.
Цитата
На 2000 гц они при номинальном питании (12v) уже не стартуют даже без нагрузки! И что же это за двигатели такие, которые без форсировки стартуют на двух килогерцах да еще имеют приличный запас по моменту? И какова схема их питания? И какой драйвер используется?
Во первых, как я уже писал, при Goto режим полушаговый (4кГц), но при этом динамические характеристики лучше, чем при шаговом режиме. А во вторых, кто Вам сказал, что движки стартуют сразу на полной скорости – это же смешно, конечно они не сдвинутся с места! Двигатели стартуют меееееедленно, и плаааавно разгоняются до максимально скорости. Про схему и драйвер я уже писал.
Цитата
Теперь о плавности и точности. То, что один микрошаг эквивалентен 0.25 arcsec еще не значит, что монтировка ведется с такой же точностью.
Ну в принципе так оно и выходит, точность 0.25 сек можно получить, однако для этого нужно принять особые меры.
Цитата
У всех без исключения шаговых двигателей в режиме микрошага есть мертвые зоны. А вне мертвых зон координата (угол поворота) зависит от отношения токов в обмотках совершенно нелинейно. И точность ведения в таком варианте остается под большим вопросом. Не факт, что она уложится в одну - две угловых секунды. Вы измеряли точность ведения монтировки?
Есть красивые и простые методы для измерения этих нелинейностей. Если перпендикулярно к валу двигателя прикрепить лазерную указку и направить луч на стену, а затем заставить двигатель делать отдельные микрошаги, отмечая каждый раз положения луча на стене, в итоге получим наглядную картину нелинейности. Затем по полученным данным эта нелинейность компенсируется программой. Поэтому заявленные 0.25 секунд очень даже выходят. Единственно, что бы этого добиться, нужно потратить массу времени на многочисленные тесты и измерения.  

Оффлайн Pavel_Boboshkin

  • ****
  • Сообщений: 267
  • Благодарностей: 9
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Pavel_Boboshkin
    • Киевский клуб телескопостроения -"Максутов-клуб"
А не подскажет ли кто ссылочку, где параметры шаговых двигателей посмотреть можно. Я сколько ни ищу, ничего толкового найти не могу, всё больше схемы управления попадаются. На всякий случаи, если вопрос мой покажется очень широким: интересуют двигатели шириной 40 мм и меньше, углом поворота на шаг 1.8 (а лучше 0.9) градусов и максимальным моментом.
 Да, если не секрет, какие двигатели кто использует, и какие у них параметры. И где такие можно купить?
« Последнее редактирование: 14 Авг 2003 [19:45:05] от Pavel_Boboshkin »

Оффлайн Anton

  • *****
  • Сообщений: 7 285
  • Благодарностей: 77
    • Сообщения от Anton
Есть красивые и простые методы для измерения ....

ОК. У меня есть возражения либо комментарии  по каждому пункту, но квотить километровые постинги и упражняться в красноречии в таких объемах уже утомительно.
Давайте от слов перейдем к делу и займемся собственно измерениями.

Вот график:

Оффлайн Anton

  • *****
  • Сообщений: 7 285
  • Благодарностей: 77
    • Сообщения от Anton
На этом графике изображена ошибка ведения моей экваториальной монтировки по часовому углу.
По вертикали - ошибка в угловых секундах.
По горизонтали время в секундах.

Один оборот червяка - ровно 6 минут.
Те на графике чуть больше полоборота.
Измерено без гидирования, но с компенсатором периодической ошибки промежуточного редуктора. В интервале 120-170 сек компенсатор отключался, что хорошо видно на графике - синус +- 1.5 arcsec.
Двигатель SM-200 (типа дисководного, но моментом побольше) в режиме полушага.
1 полушаг - 0.25 arcsec.

Методика измерений:
Мак 1800 мм с Барлоу 4х - эквивалентный фокус 7200 мм.
Вебкамера Philips 740k в главном фокусе.
Объект - любая кульминирующая яркая звезда поближе к экватору.
Программа для измерения - K3CCDtools , в ней Drift explorer и правильно выставленные параметры телескопа в меню Options.

Итак имеем здесь точность хода монтировки +- 1 arcsec (с компенсатором) и +- 2 без него. Да, давайте рассматривать небольшие интервалы порядка 30-60 сек чтобы не учитывать периодику главной червячной пары.

Предлагаю Вам провести такие же измерения точности хода своей монтировки в режиме 1-микрошаг 0.125 arcsec и опубликовать их здесь же, в этом топике.

По результатам мы сможем сделать вывод, действительно ли 200 долларовое, простое, универсальное и гоутушное решение Мела Бартелса, кладет на лопатки негоутушное классическое.

Надеюсь Вы не будете возражать, что точность хода важнее скорости наведения для основных любительских целей? Охоту за гамма-барстерами в расчет не берем.
« Последнее редактирование: 14 Авг 2003 [22:02:27] от Anton »

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 762
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Цитата
ОК. У меня есть возражения либо комментарии  по каждому пункту, но квотить километровые постинги и упражняться в красноречии в таких объемах уже утомительно.
Если у Вас есть комментарии, зачем держать их при себе, это же дискуссия. Не хотите постить километр текста в конфу, не беда - постите мне на мыло, адрес в профайле.
« Последнее редактирование: 15 Авг 2003 [08:46:36] от Teleglassmaker »

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 762
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Так, стало быть, у Вас полное передаточное число редуктора 1:12960. Значит, скорость вращения двигателя примерно 1 оборот за 6.67 секунд или 0.15 об/сек или 56 полушагов/сек. Получается промежуточный редуктор 1:54, а главный 1:240. Я заранее прошу прощения, если чего-нибудь напутал в расчетах. На графике, который вы приводите, хорошо видны колебания, пики следуют примерно 9 штук в минуту. Теперь если поделим 60 сек на 9, получим период 6.67 сек. Эти 6.67 секунд выглядят очень подозрительно. За такое время делает один оборот Ваш двигатель. ИМХО, похоже на недоисправленную периодическую ошибку (ПО) промежуточного редуктора. При выключенной компенсации ПО между 120 и 170 секундами, период сохранился, но амплитуда колебаний выросла. Можно Вас попросить скинуть на мыло таблицу по которой строился график?

Теперь мне надо поискать необходимое оборудование и поставить похожий эксперимент. Не знаю уж когда получится.

Кстати, я писал про 1 микрошаг – 0.25 сек а не 0.125.

Оффлайн Anton

  • *****
  • Сообщений: 7 285
  • Благодарностей: 77
    • Сообщения от Anton
Можно Вас попросить скинуть на мыло таблицу по которой строился график?
Да все посчитано абсолютно правильно.
Да периодика недоисправлена, корректор у меня параметрический (синус - период/фаза/амплитуда), но к сути вопроса это отношения не имеет.
Приаттачен ZIP.

Цитата
Кстати, я писал про 1 микрошаг – 0.25 сек а не 0.125.
Вы писали про 40 микрошагов на один шаг. Ну пускай будет 0.25 - непринципиально.

Оффлайн Anton

  • *****
  • Сообщений: 7 285
  • Благодарностей: 77
    • Сообщения от Anton
Если у Вас есть комментарии, зачем держать их при себе, это же дискуссия.

Давайте сначала сравним результаты измерений, а вот потом уже их обсудим.

ИТАК:
ШД- 0.25 arcsec на 1/20 шага  VS  ШД - 0.25 arcsec на полушаг.

Оффлайн Anton

  • *****
  • Сообщений: 7 285
  • Благодарностей: 77
    • Сообщения от Anton
Теперь мне надо поискать необходимое оборудование

Вебкамера любая, хоть ч/б, хоть CMOS, лишь бы с нее можно было снять объектив и примотать изолентой к окулярному узлу. Ну и чтобы драйвера под винду были. Можно и охранную камеру с платой оцифровки.
« Последнее редактирование: 16 Авг 2003 [21:46:01] от Anton »

Tseh_Valery

  • Гость
 Некоторое время у нас не было сети, а тут я вижу разгорелись дебаты.
 Целью этой темы я видел нахождение реального решения конструкции, более или менее сложной, в которой будут учтены ошибки, с которыми многие из нас уже столкнулись.
 Расхваливать буржуйские "пластиковые" игрушки за большие деньги - это нас не приблизит к моральному удовлетворению своим инструментом (я имею в виду телескопы  ;D ).
  Меня интересует конструкция монтировки уважаемого  Antonа. Сколько времени у Вас уходит на перенаправление трубы, скажем с востока на запад и какими двигателями это осуществляется.
  Говорить о точности хода до завершения строительства монтировки не берусь, практика покажет. Мо моему мнению самое главное последнее звено привода - главная червячная пара. Этот узел нужно делать как можно точнее и акуратнее. Еще желательно иметь на последней оси качественный энкодер. Всё остальное делается программно. Не составит большого труда перешить, например PIC 16F..., в алгоритме которого будут внесены ошибки и просчеты, выявленные на наблюдениях. (Если используется ноутбук или Palm, о чем мечтает  Teleglassmaker , то это ещё упрощает ситуацию  ;) ).
  Я вижу, что тему обсуждает всего 2-3 человека. А как и на чём наблюдает остальная армия ЛА? Или все предпочитают крутить микрометрические винты и перекладывать трубу руками?
  Чтобы слова не расходились с делом привожу фото части моей первой монтировки. К сожаленью до конца электронику не довел по причине начала строительства нового телескопа. Это все крутится руками с пульта.

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 762
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Окей, а теперь может кто нибудь объяснит мне, тупому, как вставлять изображения и файлы в конфу. У меня ничего не выходит. Только объясняйте хорошо, как в дебильной школе, ладно? :)

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 762
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Паша, найти подробную техническую документацию по ШД в интернете, и вообще найти подробную документацию в интернете, почти нереально, за редким исключением. Могу предложить такую технологию (проверено, часто срабатывает). Итак, на примере шагового двигателя. Если Вам известен производитель и основные параметры, посылайте запрос прямо производителю. Только не пишите, что Вы такой-то любитель астрономии и Вам кровь из носа нужна такая-то информация. Они этого не любят. Лучше напишите, что Вы такая-то фирма, например "Astrosystems" или что угодно, и запросите необходимую документацию. Теперь Вы потенциальный бизнес партнер и Вам должны ответить. После получения документации, напишите, что мол ай эм сорри, но Ваша продукция нам не подходит. ;)

Шаговые движки можно купить в крупном радиомагазине, например ЧипДип. Или на толкучке а.к.а. блошиный рынок, или как там это у Вас называется. :)

« Последнее редактирование: 18 Авг 2003 [08:10:24] от Teleglassmaker »

Оффлайн Anton

  • *****
  • Сообщений: 7 285
  • Благодарностей: 77
    • Сообщения от Anton
Окей, а теперь может кто нибудь объяснит мне, тупому, как вставлять изображения и файлы в конфу. У меня ничего не выходит. Только объясняйте хорошо, как в дебильной школе, ладно? :)

В поле "Вложение" нужно указать имя файла. Только без русских буквочек и соблюдая лимит по объему. Картинка показывается после тела сообщения.

Оффлайн Anton

  • *****
  • Сообщений: 7 285
  • Благодарностей: 77
    • Сообщения от Anton
Меня интересует конструкция монтировки уважаемого  Antonа. Сколько времени у Вас уходит на перенаправление трубы, скажем с востока на запад и какими двигателями это осуществляется.

Монтировка экваториальная.
Ее краткое описание с картинками есть здесь:
http://www.astronomer.ru/library.php?action=2&sub=2&gid=10

Перекладка трубы на большие углы делается руками.

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 762
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Вот график замера точности позиционирования ротора на протяжении 80 микрошагов. Режим работы двигателей 20 микрошагов/шаг. По оси Y, отложена погрешность позиционирования, максимум на 13 микрошаге составляет -176%, то есть шаговый двигатель обеспечивает точность ведения +_0,44 секунды. Так, что в споре с Антоном, точность (0,25 сек) я определенно завысил, но и не облажался так сильно, как предсказывал Антон. Проверить точность ведения при длительной экспозиции по реальной звезде я по прежнему пока не могу.  

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 762
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Прошу прощения, описался, следует читать 0,44 секунды.

Позиция ротора измерялась, как я уже раньше писал - лазерный диод с конденсором на валу. Двигатель под нагрузкой. Отмечалась позиция проекции луча на экране, на расстоянии ~2700 мм от источника, с учетом поправки на несферичность экрана. Теоретическое приращения угла поворота (на испытываемом двигателе) составляет при 20 микрошагах - 324 секунды на каждый микрошаг, при этом идеальный график был бы представлен прямой линией, совпадающей с осью Х. На приведенном графике показано отклонение от теоретической позиции, 100% - 324 сек, что в итоге, после идеального редуктора 1:1300, составит 0,25 сек.

Еще можно добавить, что в данном варианте в настройках программы ток через обмотки изменяется по закону косинуса и синуса (задаются таблично). Однако программа позволяет ввести поправки в таблицу, для каждой обмотки индивидуально и повысить точность позиционирования еще в 1,5 - 2 раза. Но помоему, даже в простейшем варианте настроек точность достаточна, что бы не относиться скептически к микрошаговому режиму.

Оффлайн David

  • ****
  • Сообщений: 350
  • Благодарностей: 29
    • Сообщения от David
 И всё же основания для скепсиса есть.  Полученный график демонстрирует возможность получения точности порядка 1/10 величины шага,но ведь эксперимент продолжительностью 80 микрошагов нельзя считать презентативным. На этих 80 микрошагах могло и не случиться значительного изменения момента нагрузки на двигатель.   Teleglassmaker уточните схему эксперимента: двигатель под нагрузкой - это реальный телескоп или скажем груз на ниточке. Может попробовать измерять положение ротора скажем на 357 микрошаге каждого оборота двигателя пока телескоп не повернётся градусов на 10-30. А ещё можно многократно уводить и возвращать телескоп на заданную позицию и смотреть на повторяемость результата. Можно даже без микрошагания , просто чтоб оценить вклад наравномерности трения в погрешность позиционирования.
Самодельный двойной 200 + 150 мм GoTo ньютон, переделанная камера SK1004Х , SK1043x, Canon350Da

Оффлайн Денис Никитин

  • *****
  • Сообщений: 3 762
  • Благодарностей: 74
  • Keep your eyes open!
    • Skype - n.dennis
    • Сообщения от Денис Никитин
Цитата
И всё же основания для скепсиса есть.  Полученный график демонстрирует возможность получения точности порядка 1/10 величины шага,но ведь эксперимент продолжительностью 80 микрошагов нельзя считать презентативным.
Тест длительностью 80 микрошагов выбран потому, что укладывается в четыре полных шага, что составляет полный цикл униполярного шагового двигателя. Для того, чтобы получить усредненную кривую я проделал три теста возвращая ротор двигателя в прежнее положение. На самом деле это заняло добрую половину дня и проводить какие либо еще тесты мне не очень хочется.
Цитата
Teleglassmaker уточните схему эксперимента: двигатель под нагрузкой - это реальный телескоп или скажем груз на ниточке.
Груз - телескоп.
Цитата
Можно даже без микрошагания , просто чтоб оценить вклад наравномерности трения в погрешность позиционирования.
Вклад трения это функция качества поверхности трущихся частей редуктора. Сам шаговик позиционирует достаточно точно, как при этом позиционируется телескоп, целиком зависит от редуктора. Я думаю такой эксперимент лучше поставить так как ранее предложил Антон, то есть фотографируя реальную звезду в течение длительного времени.