Об оптимальном управлении монтировкой при гидировании

[Serj]

Кстати на счет гидирования. Никому не кажется странным, что до сих пор повсеместно применяется допотопное импульсное гидирование? Даже в EQMOD, хотя там есть все условия чтобы гидировать аналогово, непрерывно если хотите. Похоже все упирается в программы гидирования, точнее ту их часть, которая генерит управляющий сигнал. Ведь движок типичного ***гайдера после обработки очередного кадра и вычисления управляющего воздействия по ПИД или другому закону, зачем то преобразует его в ширину импульса, хотя мог бы передать его в виде вектора скорости напрямую в драйвер монтировки, т.е. в EQMOD, как это сделано в PECPREP! Я уж не говорю об учете люфтов и динамических характеристик сетапа...

[zoidberg]

Я че то не понял как это аналогово. В экумоде, если выбрать  Direct guide, в контроллер передается код скорости. Время работы двигателя зависит от импульса пришедшего от гидировщика.

[Serj]

Ох уж эти электронщики, услышали слово аналоговый, так сразу про ЦАП! Нет, аналогово в смысле непрерывно, в цифровом виде.

PS to Andreichk: нехорошо посты тереть!

[zoidberg]

Какой ЦАП? Причем тут ЦАП вообще?

В смысле скорость пропорциональна уходу звезды?

Я вот буду делать гидировщик в составе новой системы управления, можно внести пожелания.

[LifeIsGood]

ЦАП-ШМАП.... Когда у вас камера выдает 1 - 2 кадра в секунду о каком аналоговом гидировании идет речь? Будут теже ступеньки.

[zoidberg]

ЦАП-ШМАП.... Когда у вас камера выдает 1 - 2 кадра в секунду о каком аналоговом гидировании идет речь? Будут теже ступеньки.

Можно же интерполировать. Перемещение же более-менее предсказуемо. Мне например пока вообще до конца не понятно о чем конкретно речь идет.
Тот механизм который используется сейчас вполне устраивает. Смещается звезда, перемещаем с установленной скоростью установленное время. Ну можно немного поиграть со временем и скорость, т.е. увеличивать скорость или уменьшать. Ширину импульсов сделать переменную. Надо играться...

[Serj]

Попробую объяснить на пальцах. Когда мы в EQMOD выставляем скорость гидирования например 0,3х, это значит что при скважности импульсов 1, скорость перемещения монтировки относительно звезд будет 4,5 "/сек. - это максимум! Если к монтировке резко приложено к.л. возмущающее воздействие, в этот момент дифференцирующее звено потребует гораздо более агрессивной реакции. Черт! Есть у кого нибудь учебник ТАУ?

[LifeIsGood]

Да смысл то понятен.
Ну тогда все бы гидировали на 1х (можно откорректировать 15 асек/сек), а все почему-то используют 0.25-0.5х

При низкой скорости гидирования Ваш подход мало что даст. Если же пробовать выгидировать атмосферу с помощью быстрогида типа 15-30 кадро в секунду, то можно было бы попробовать скорость и поболее, но все равно не более 1Х, чтобы не вызывать реверс и появление люфта по оси РА.

[Serj]

Преклоняюсь перед опытом практика, но если позволите, один пример.
Простой сетап из фольги и пластмассы. Куча проводов, соплей и прочей гадости. Полчаса-час - полёт нормальный. Провода постепенно натягиваются, при этом всё гнётся и скручивается в бараний рог. Автогид гидирует на 1х и справляется с ситуацией. Вдруг один из проводов спрыгивает с насиженного места и ослабевает. Сетап откидывает на 0,5', в сторону вращения небесной сферы, разумеется. При этом, в самом лучшем случае гайдер вернёт звезду на место за 2 секунды. 2 секунды! Кадр идёт в корзину. Вот такой вот триллер.

[LifeIsGood]

Serj - такой кадр будет испорчен не смотря ни на какие гиды. Все яркие звезды преврятятся в гантельки. А точно "выгидировать" такой выброс не удастся, потому что он вызовет колебания всей системы и очень агрессивное гидирование (еще и с задержкой на получение очередного кадра с гида) может еще и ухудшить ситуацию.

[Павел Бахтинов]

Никому не кажется странным, что до сих пор повсеместно применяется допотопное импульсное гидирование?

Кажется - не то, чтобы странным - но достойным сожаления.
Применяется, очевидно, для совместимости.

Когда у вас камера выдает 1 - 2 кадра в секунду о каком аналоговом гидировании идет речь? Будут теже ступеньки.

Дискретность входного сигнала, безусловно, не способствует качеству регулирования .
Однако дискретность еще и управляющих сигналов ситуацию только усугубляет (например, становится практически бессмысленным применение полноценных ПИД-регуляторов). ИМХО, делая интегрированую систему (с встроенной программой-автогидом), имеет смысл снабдить ее опциональным (квази)непрерывным интерфейсом (при сохранении также и традиционного импульсного интерфейса гидирования).

[zoidberg]

Т.е. я правильно понимаю, надо скорость плавно снижать и плавно увеличивать?

[LifeIsGood]

Павел, можно тогда пример алгоритма "неприрывного гидирования"?
Сейчас гидирование звучит так:
1. Посмотреть сметилась ли звезда.
2. Если нет иди на 1
3. Расчитать сколько времени нужно, чтобы вернуть звезду на место.
4. Запустить импульс
5. Иди п.1

Причем, импульс можно в любой момент прервать другим импульсом. Что даст в этом случае "непрерывное гидирование"?

[Serj]

Т.е. я правильно понимаю, надо скорость плавно снижать и плавно увеличивать?

Плавно или резко, и с какой скоростью должен решить регулятор.

[zoidberg]

Я примерно понял. Попробую это осуществить в контроллере и программе.

[Павел Бахтинов]

Павел, можно тогда пример алгоритма "неприрывного гидирования"?
Сейчас гидирование звучит так:
1. Посмотреть сметилась ли звезда.
2. Если нет иди на 1
3. Расчитать сколько времени нужно, чтобы вернуть звезду на место.
4. Запустить импульс
5. Иди п.1

Причем, импульс можно в любой момент прервать другим импульсом. Что даст в этом случае "непрерывное гидирование"?

В первом приближении, разница в том, что вместо вычисления времени (п.3) вычисляется скорость двигателя, минимизирующая рассогласование (причем, в случае ПИД-регулятора, учитываются рассогласования, полученные не только из текущего, но и из предыдущих кадров камеры), и код этой скорости непосредственно (без преобразования в импульсы) передается контроллеру монтировки.
Что дает? - позволяет избавиться от резких вариаций скорости, создающих помехи в петле обратной связи, и за счет этого - улучшить качество регулирования . Например, если требуемая скорость по какой-то причине некоторое время отличается от номинала (допустим, на нарастающем или спадающем участке периодики, или при сбитой полярной оси), непрерывная система будет просто работать на нужной скорости, а импульсная - все время выдавать импульсы коррекции в одну сторону, что приведет к пилообразным колебаниям звезды.

В принципе, ту же задачу можно решить и в рамках импульсного интерфейса - путем увеличения частоты импульсов коррекции значительно выше частоты поступления кадров с камеры. Однако контроллер монтировки должен быть способен корректно работать с короткими управляющими импульсами на достаточной частоте (то есть, совместимости с любой монтировкой все равно не получится).

[Serj]

Павел, спасибо за поддержку! Кстати, кто сказал что нельзя реверсировать полярную ось? Будут долго и нудно выбираться люфты? Это пережиток дискретного гидирования! Люфты должны выбираться на максимальной скорости, причем гайдер должен позволять определять их в автомате, просто потому что ему это доступно. Как и оптимизировать коэффициенты регулятора. Все это элементарная математика.

[LifeIsGood]

Например, если требуемая скорость по какой-то причине некоторое время отличается от номинала (допустим, на нарастающем или спадающем участке периодики, или при сбитой полярной оси), непрерывная система будет просто работать на нужной скорости, а импульсная - все время выдавать импульсы коррекции в одну сторону, что приведет к пилообразным колебаниям звезды.

В принципе, ту же задачу можно решить и в рамках импульсного интерфейса - путем увеличения частоты импульсов коррекции значительно выше частоты поступления кадров с камеры. Однако контроллер монтировки должен быть способен корректно работать с короткими управляющими импульсами на достаточной частоте (то есть, совместимости с любой монтировкой все равно не получится).

Так вот при редкой частоте кадров эту скорость будет невозможно определить (я не беру сейчас использование PEC).
Допустим у нас скорость гидирования 1Х и с частотой 1 кадр в сек

Звезда сместилась на  +1.5 сек. На прошлом кадре смещение было, скажем -0.1 сек.
При обычном гидировании система запустит импульс 1/10 сек, остальное время будет простаивать. Как в данном случае будет вести себя непрерывная система?

Если возьмем периодику, то на нарастание ошибки скорости ведение накладывается еще и случайные ошибки атмосферы, ВЧ периодика системы. И если сюда вводить "учет предыдущих состояний системы", то получим или запаздывание реакции или наоборот опережение.

Наиболее применимым в этом случае мне кажется является PEC - которая плавно меняет скорость в зависимости от заранее расчитанных данных. Анализ и "предсказание" что там происходит в промежутках между кадрами мне кажется будет только ухудшать точность гидирования.

Но это все на уровне осчусчений  Матаппарата у меня под это нет.


Serj - попробуйте погидировать по оси DEC с реверсом (который современные монтировки и так на большей скорости проходят). 

[Serj]

Пробовал, ничего хорошего. В EQMOD до сих пор нет выборки люфта на большой скорости. В хелпе написано, что функция не нужна для большинства монтировок. В пульте SynScan есть такая функция, но это несерьезно как то.

[zoidberg]

Надо считать немного не так: "Звезда сместилась на  +1.5 сек... и потом думаем что делать", так мы опять возвращаемся к импульсному гидированию. Когда звезда начинает смещаться изменяем скорость пока звезда не вернется. В общем как говорит Павел, здесь надо ПИД контроллер использовать. Я так думаю.