Выбор хорошей тяжелой монтировки

[Diskus]

Специалист по электронике никуда не годится. ТАКИЕ пульсации только 50кг маховик сгладит , откровеннейшая ошибка разработки. Я как механик в этом проекте, даже не рассматриваю такой вариант. Скорее всего FS-2 с мощными моторами притащим и поставим на ту монтировку и все без маховиков заработает.Осталось только денег на это наскрести, но это все равно получится дешевле, чем наладка существующего привода.

FS -2 c моторами SECM8 и  планетарным редуктором  1/8 или даже 1/5  и все ... и никаких маховиков ...

[LifeIsGood]

Серега, есть такая мысль.
Все промежуточные шестерни должны вращаться со скоростями кратными одному обороту винта. Что-то типа 2-4-8. Тогда в периодике не будет "блуждающих" компонент, т.е. когда фаза одной из составляющих периодики при каждом новом обороте винта перемезается в новое место. В таком случае ПЕК будет очень эффективный!

[Diskus]

Серега, есть такая мысль.
Все промежуточные шестерни должны вращаться со скоростями кратными одному обороту винта. Что-то типа 2-4-8. Тогда в периодике не будет "блуждающих" компонент, т.е. когда фаза одной из составляющих периодики при каждом новом обороте винта перемезается в новое место. В таком случае ПЕК будет очень эффективный!

Самый простой и надежный способ убрать периодику практически до нуля пришел мне в голову после траханий с экспериментами .
Чтобы определить влияние механики на периодику я исследовал ее  зависимость от различных факторов .
1-  от взаимного расположения червяка и червячного колеса , т.е межосевого расстояния ...
2-  от наклона червяка отн. чев колеса ...
3-  от профиля ЧШ  .
4-  от геометрической точности обеих компонентов .

После многих десятков  промеров оказалось что  НЧ периодика самой ЧП составляет не более +-1,5 ", максимум 2 "  , все остальное привносят промредукторы .
Самый простой редуктор -две прямозубые шестерни , при разной степени точности их изготовления ( я имею ввиду радиальное биение )  добавляют от+-2 до +-6" НЧ периодики .
Отсюда вывод если изготовить этих две шестерни с необходимой степенью точности и запустить их в противофазе к периодике червяка - они взаимно компенсируются ...

[LifeIsGood]

Но для того, чтобы тестировать такое чудо надо энкодер ОЧЕНЬ высокого разрешения. По звезде замучаешься устанавивать противофазы
И с помощью этого же енкодера можно промерять периодику монтировки (уже собранной) на РАЗ!

[Serj]

FS -2 c моторами SECM8 и  планетарным редуктором  1/8 или даже 1/5  и все ... и никаких маховиков ...

Сергей, ты бы тоже всё хорошо прикинул, а то Олег так вообще без зарплаты останется. Допустим SECM8 1/5:
1. Момента 5.5 Н*м вашему червяку хватит? (в том числе на разгоне?)
2. Скорости 2 град./сек. при питании 30 В заказчику хватит?

[Олег Чекалин]

Это не конкретика пока. Выбирать будет заказчик.

[Diskus]

Но для того, чтобы тестировать такое чудо надо энкодер ОЧЕНЬ высокого разрешения. По звезде замучаешься устанавивать противофазы
И с помощью этого же енкодера можно промерять периодику монтировки (уже собранной) на РАЗ!

Без  энкодера никуда , будем брать однозначно , придется выложить две штуки  есть уже на примете один ...
По звезде тоже выставть не сложно ,максимум  пол-часа и готово  , только где ее взять звезду эту ...

[Diskus]

FS -2 c моторами SECM8 и  планетарным редуктором  1/8 или даже 1/5  и все ... и никаких маховиков ...

Сергей, ты бы тоже всё хорошо прикинул, а то Олег так вообще без зарплаты останется. Допустим SECM8 1/5:
1. Момента 5.5 Н*м вашему червяку хватит? (в том числе на разгоне?)
2. Скорости 2 град./сек. при питании 30 В заказчику хватит?

Да я так к примеру , чтобы от маховиков уйти 
Момента хватит , а вот скорости маловато , даже если поставить 1/3 ...
Спасает только увеличение мощности движков , сложно убить двух зайцев - скорость и момент величины обратно-пропорциональные .

[Serj]

Да, грустно как то с этими сервоприводами... Сейчас звонил в питерский SewEurodrive, там сказали что точность абсолютного позиционирования 0,5-1 оборота с оптическим энкодером. С резольвером типа ещё хуже.

PS: ребята конечно ошиблись на порядок, но от этого не легче. Ведь по сути это тот же шаговый двигатель, только с очень малым числом шагов. Пусть на энкодере будет хоть 5000 дискрет, точность позиционирования упирается лбом в разрядность и точность ЦАПа.

[kismet]

Это первое и последнее изделие которое вышло от нас в незаконченном виде , только сдача под ключ с системой управления и монтажом на месте установки . Нельзя надеятся ни на кого , сам не сделаешь - никто за тебя не сделает - железное правило от которого нельзя отступать ... 

Да, здесь очень нехорошая ситуация получилась. В результате телескоп не работает, показать качество монтировки не получилось, денег я получил за монтаж прямо скажем маловато (но справедливо - монтаж МАКЕТОВ телескопов дорого не стоит  ) да еще и не получилось пофоткать на полуметровике, на что мы с Геной очень рассчитывали.

Если бы заранее знать такой расклад, лучше было бы потянуть некоторое время и ту же FS-2 сразу поставить. И в результате телескоп быстрее бы стал результаты выдавать.

Ребята, Diskus, Олег, поспокойнее, please, соблюдайте объективность. Если бы вы сразу монти с моторами предложили бы, а то же вариантов никаких и не было. И, Олег, мне ж казалось, что вариант с оплатой твоей работы был найден? И, на счет того, чтобы еще потянуть, это ты Олег, загнул. И так не очень быстро все было  . А дорого яичко, ко христову дню, как говорится. Так что вы уж особенно в раж с обличениями не входите   

[ysdanko]

Да нормально все. Обычная ситуация со смежниками. К сожалению без них бывает трудно обойтись, или не возможно...

[Diskus]

Спишем все на первый раз , в первый раз делалась монтировка , впервые разрабатывались привода , не было четкого ТЗ ...
Я думаю полученный нами всеми опыт бесценен и движемся мы в правильном направлении .

[kismet]

не было четкого ТЗ ...

А что, ты, к примеру, от Стаса надеешься четкое ТЗ получить? Было ж сказано, сделайте мне красиво, куда уж четче-то 

Спишем все на первый раз , в первый раз делалась монтировка , впервые разрабатывались привода

Вот именно, поэтому лучше не искать виноватых. Тем более, что Олег эти двигатели и в руках держал, и участвовал в их монтаже на Пулковский телескоп. Т.е. вполне мог бы забраковать их еще год назад и подыскать другое решение.

Я дал ссылку на эту ветку разработчику автоматизации, посмотрим, что он скажет.

[Diskus]

не было четкого ТЗ ...

А что, ты, к примеру, от Стаса надеешься четкое ТЗ получить? Было ж сказано, сделайте мне красиво, куда уж четче-то 

После нескольких дней переписки получил , поначалу конечно он загнул , но потом пришли к общему знаменателю 
Вот вполне нормальное  и выполнимое ТЗ
  -несет до 150кг
  -будет изготовлена и сможет стоять на месте до 15 июня 2009 года
  -даст скорость 10гр/сек
  -даст точность наведения до 3 угл. мин.
  -будет иметь все опции (GPS, GOTO, управление через Инет,  взаимодествие с другими популярными системами)
  -проработает более 10 лет при постоянной эксплуатации
  -будет весить в разумных рамках (не более 500 кг - желательно  указать наиболее реальный вес монтировки
  - стоить столько- то и столько-то....
Для меня этого  вполне достаточно ... 
 

[Грин]

Выдай им встречное ТЗ на колонну. Желательно ломанную.

[Diskus]

Да нехватало еще нам начать бодатся , причем без повода и практической пользы для дела  ...
Главное сделано , железо стоит а поменять привод дело пяти минут .
В следующий раз будет по-другому ...
ТЗ - выполнение - тестирование на месте у нас всеми заинтересоваными сторонами - обмывание результатов -отправка на место - монтаж -повторное тестирование на месте опять таки всеми заинтересованными сторонами -окончательная обмывка . 

[ctac]

не было четкого ТЗ ...

А что, ты, к примеру, от Стаса надеешься четкое ТЗ получить? Было ж сказано, сделайте мне красиво, куда уж четче-то 

 Не правда!
 Я сказал: "Сделай мне гламурно!"

[kismet]

не было четкого ТЗ ...

А что, ты, к примеру, от Стаса надеешься четкое ТЗ получить? Было ж сказано, сделайте мне красиво, куда уж четче-то 

После нескольких дней переписки получил , поначалу конечно он загнул , но потом пришли к общему знаменателю 
Вот вполне нормальное  и выполнимое ТЗ
  -несет до 150кг
  -будет изготовлена и сможет стоять на месте до 15 июня 2009 года
  -даст скорость 10гр/сек
  -даст точность наведения до 3 угл. мин.
  -будет иметь все опции (GPS, GOTO, управление через Инет,  взаимодествие с другими популярными системами)
  -проработает более 10 лет при постоянной эксплуатации
  -будет весить в разумных рамках (не более 500 кг - желательно  указать наиболее реальный вес монтировки
  - стоить столько- то и столько-то....
Для меня этого  вполне достаточно ... 
 

Прошу прощения, но в таком же объеме ТЗ на уссурийскую монтировку тоже было.  В чем разница? Почему ТЗ от Стаса - нормальное, а ТЗ на уссурийскую монтировку - нечеткое? Объясни. 

[kismet]

не было четкого ТЗ ...

А что, ты, к примеру, от Стаса надеешься четкое ТЗ получить? Было ж сказано, сделайте мне красиво, куда уж четче-то 

 Не правда!
 Я сказал: "Сделай мне гламурно!"

Речь не о тебе 

[kismet]

Ответ автоматизатора пулковской и уссурийской монтировок:

Serj "Ни в жись не поверю что в правильно настроенном сервоприводе может быть хоть какая-то значительная неравномерность в скорости"

Здесь 2 вопроса - в принципе по приводу, и конкретно про Уссурийск.
По второму вопросу.
Привод настраивался на месте на усреднённые настройки для всего диапазона скоростей, так, чтобы его не разнесло к чертям, покрутить телескоп толком я не мог, естественно - сам понимаешь почему. Но была создана возможность донастроить позже, как только уберут механические ограничения на его движение.

Теперь в принципе по работе привода.
Вообще давай я объясняю тебе, в чём здесь нюанс, и что им не понравилось из-за недопонимания особенностей работы привода. Часовое ведение - это 15''/сек, т.е. (15''*3000)/сек на валу двигателя=12,5 градусов в секунду=2,08 об/мин. Дискрета датчика скорости у SEW 0,3 об/мин. Вращение двигателя на скорости 1/3000 от номинала с высокой стабильностью - это вообще очень сложная задача. Конечно, такой режим, т.е. 2,08 +- 0,3 об/мин нам не годится в принципе.

Это отчасти понял Serj:
"Да, грустно как то с этими сервоприводами... Сейчас звонил в питерский SewEurodrive, там сказали что точность абсолютного позиционирования 0,5-1 оборота с оптическим энкодером. С резольвером типа ещё хуже."

НО! С такими низкими скоростями и работать нужно совсем по-другому. Нам нужно по сути не поддержание скорости как таковой, а слежение за объектом наблюдения, с достаточной точностью по углу позиционирования. Такой режим работы носит в теории управления название "следящий привод".
Максимальная ошибка червячного редуктора, как утверждает Diskus, составляет 2-3'' по всему обороту, на локальном участке ещё гораздо меньше. Использован энкодер 4096 имп./об.дв. Т.е. это 4096*3000=12 288 000 на оборот телескопа, что даёт дискрету перемещения 0,1 '', она же точность по валу двигателя (для наших целей более чем достаточно). В таком режиме контур позиционирования поддерживает в каждый момент времени позицию двигателя с точностью до одной дискреты датчика. Вот этот режим я и реализую сейчас в контроллере привода с помощью программирования на языке IPOS.
Помимо этого, настройки контуров скорости и положения отличаются для скоростей верхнего и нижнего диапазона почти на порядок, кроме того, в механике обнаруживались резонансы, которые надо обходить. Поэтому я пишу сейчас также адаптивный регулятор скорости и положения.

Олег Чекалин "С вероятностью 99% будет замена привода на другой, про маховики, это бред электронщика."
LifeIsGood "Олег, а в чем проблема с маховиками? Они действительно увеличивают стабильность ведения даже у шаговиков."
Diskus "Ага , давай еще вариатор прицепим Какие нафиг маховики на таких скоростях ..."

Этот момент называется второй закон Ньютона. Для вращения он имеет форму основного уравнения динамики вращательного движения твердого тела и гласит - при воздействии момента сил производная угловой скорости обратно пропорциональна моменту инерции объекта. Т.е. чем больше маховик - тем меньше пульсации.
Для привода режим работы без инерционной нагрузки очень труден. Момент инерции нагрузки приводится к валу поделенным на квадрат передаточного числа, в данном случае это аж 1 к 9 000 000. Т.е. привод нагружен здесь по сути только червяком, да и то его момент инерции поделен на 100 - почти холостой режим.
Я изучал вопрос балансировки высокооборотистых маховиков, в гироскопахи т.д. К сведению Diskus - балансируют замечательно, например, даже турбины весом сотни тонн, и обороты там бывают 10000 об/мин и выше (например, на ТЭЦ и АЭС) - и ничего, не разваливаются ведь, даже вибраций никаких нет - сам видал.
Для информации - именно так сделан привод 6-ти метрового БТА. Двигатель Sew Eurodrive на 5 кВт, маховик 80 кг весом - этого оказалось достаточно, чтобы всю эту огромную махину крутить с точностью в сотые доли секунды и диапазоном плавных скоростей 1 к 30 000 (!!!). Здесь мы можем получить не худший результат. Только телескопчик у нас поменьше БТА будет. Нужен маховик весом всего лишь 0,5-1 кг.

По поводу того, что дружно предлагают Чекалин и Diskus поставить. Это модуль управления fs2, а также SECM8 - довольно убогий шаговый двигатель с редуктором, популярный почему-то у любителей.
http://www.amazon.de/ASTRO-ELECTRONIC-SECM8-Schrittmotor-einstufigem-Planetengetriebe/dp/B0018IUMM4
http://www.astro-electronic.de/fs2.htm
У него стандартые 200 шагов на оборот двигателя. Максимальная скорость у него тоже не ахти какая - максимум около 10 об/сек при моменте на валу 0,5 от номинала без пропуска шагов. Если при нужной нам верхней скорости просчитать часовое ведение, получится 1 шаг в секунду. За секунду небо переместится аж на 15 ''. В режиме "микрошаг" огромная неравномерность движения между стабильными положениями. Таков уж принцип работы шаговика - дискретное перемещение от шага к шагу. Так что не годится.