Fahrtregler4_5 (Zweikanal)

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    • Dokumentation

      Obwohl Männer ja erfahrungsgemäß keine Bedienungsanleitungen lesen, habe ich für den Fahrtregler4_5 eine Dokumentation geschrieben. :D

      Darin enthalten sind Hinweise über die vorhandenen Features, die unter der Motorhaube schlummern. Ebenso Hinweise über mögliche Fehlerursachen, wenn der Bot mal nicht so fährt, wie das eigentlich sein soll.

      robots.ib-fink.de/fahrtregler4_5/Fahrtregler4_5.pdf

      Ich glaube, derzeit wird das Feature mit der linearen Kreuzmischer-Steuerung noch etwas unterschätzt. Marien's Idee war ja, dass bei einer Kurvenfahrt auch das kurvenäussere Rad die Geschwindigkeit reduziert. Das kann man mit dem neuen Kreuzmischer individuell einstellen. Ich denke, damit kann man jedem Bot "Manieren beibringen", so dass ein gezieltes Steuern möglich ist. (Ausser es beherrscht jemand seine Panzersteuerung und kann mit der dritten Hand die Waffe auslösen :D , aber das ist nicht das Thema....)

      Hab' in einem separatem Kapitel die Einstellmöglichkeiten der linearen Kreuzmischersteuerung erklärt. Vielleicht verschwindet dann die Hemmschwelle, sie einzusetzen. ;)

      Wenn jemand eine Lücke auffällt oder Verbesserungsvorschläge hat, dann bitte melden. Die Doku sollte einigermaßen leserlich sein, bevor ich versuche, sie in's Englische zu übersetzen.

      (Die holländischen Texte von dem PC-Programm fehlen noch, Babeth hatte offenbar noch keine Zeit dafür.)
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      Interesse an Elektronik für Schaukampfroboter und Kettenfahrzeuge (Fahrtregler, ESC) ? => http://www.Robots.IB-Fink.de
    • Original von Flatliner
      Sehr ausführlich, damit werde ich mich in den nächsten Tagen mal beschäftigen :D


      Ich hab' noch ein paar Kleinigkeiten ergänzt. Sind ein paar Tipps mit eingearbeitet, wie man die Einstellungen optimal an das Fahr-/Drehverhalten des Bots anpasst. Auch für die Fehlersuche (Der Klassiker: Falsche Richtung bei Kurvenfahrten) sind noch diverse Hinweise hinterlegt, wie man den Fehler findet und beseitigt.

      Nachdem's jetzt doch relativ viel zum Lesen wäre, bis man den gewünschten Punkt findet, habe ich ein Inhaltsverzeichnis erstellt. :D Jetzt könnte man es schon mehr in Richtung "Nachschlagewerk" betrachten.

      => Wenn was auffällt, was "unverständlich" ist oder noch ergänzt gehört, dann einfach mitteilen.
      Derzeit bekannt: Es fehlt noch eine Slizze wie man den Empfängerkanal der Lenkung auf die beiden Gyroskope aufteilt. => Folgt noch. ;)
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    • Hab' heute Rückmeldung von den Militär-Modellbauern erhalten.

      Mit einer separaten 80A Sicherung funktioniert der Fahrtregler4_5 auch mit dem großen Panzer. Allerdings ist das Drehen auf der Stelle noch ein kleines Problem. Hier fließen dann 116 Ampere, die MOSFET-Halbbrücken regeln ab. Aber ansonsten funktioniert der Fahrtregler.

      *freu*

      Als Nächstes erfolgen die Tests bei 24V (bisher 12V). Das Verhalten beim Drehen auf der Stelle wird wohl nicht besser werden.
      Ich fange deshalb definitiv an, den "Monoblock-Mode" zu programmieren. Da werden an einem Fahrtregler dann die beiden Leistungskanäle synchronisiert, so dass sie parallelgeschaltet werden können. Sind dann theroretisch bis zu 110 Ampere pro Kanal möglich.
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    • Original von Marien
      erhoehten spannung bringt doch auch erhooehten strom. Geht das mit den Regler?

      Ist das nicht die Lösung des Problems? höhere Spannung = niedrigere Stromstärke bei gleicher Leistung.
      Also sollte der Panzer bei 24V doch eigentlich mit deutlich weniger als 116A auf der Stelle drehen, oder nicht?
      haben ist besser als brauchen
    • erhoehten spannung bringt doch auch erhooehten strom. Geht das mit den Regler?


      Original von Flatliner
      Original von Marien
      erhoehten spannung bringt doch auch erhooehten strom. Geht das mit den Regler?

      Ist das nicht die Lösung des Problems? höhere Spannung = niedrigere Stromstärke bei gleicher Leistung.
      Also sollte der Panzer bei 24V doch eigentlich mit deutlich weniger als 116A auf der Stelle drehen, oder nicht?


      Leider nicht ganz.

      Im Prinzip liegt ihr schon richtig. Wenn man die Spannung erhöht, braucht man weniger Strom, um die gleiche Leistung zu kriegen.
      Das Problem in diesem Fall ist, dass es ein Element gibt, das den Strom bestimmt. nämlich der Motor. Er verändert leider weder seinen Drahtdurchmesser noch seine Anzahl von Windungen. *Joke*. Was ich sagen will: Der Widerstand des Motors bleibt gleich.
      Das heißt, dass bei einer Verdopplung der Spannung auch zwangsläufig der doppelte Strom fließt. (Lassen wir die Induktivitäten mal aussen vor und betrachten es wie einen ohmschen Widerstand.). Wenn sich die Spannung verdoppelt und der Strom verdoppelt, dann ergibt das vierfache Leistung.

      Eine Alternative wäre, mit einer anderen Motorkennlinie im Fahrtregler die Pulsweite auf z.B. 50% festzulegen. Dann würde wieder nur der gemittelte halbe Strom fließen. Aber leider bleibt während des aktiven Pulses der Strom "hoch". Und somit schalten die MOSFET-Halbbrücken auch ab.

      Abhilfe wären andere Motoren im Panzer, die nicht so stromhungrig sind. ;)
      Ich versuch's mal mit dem Monoblock-Mode. Wenn's nicht funktioniert, dann muss eine komplette Neuentwicklung her. Das Gute ist, dass "Platz" in dem Panzer keine Rolle spielt. Und mit dem Fahrtregler4_5 kann man in Zukunft zumindest dann gut die Featherweights befeuern. ;)

      @Marien: Die MOSFET-Halbbrücken sind für bis zu 40V ausgelegt. Die restlichen Teile auf dem Fahrtregler habe ich bis 35V und (mit einer Ausnahme) für 30V dimensioniert. Im Prinzip kann man also LiPos bis zu 6S anschließen (=22.2V) bzw. auch einen 24V-BleiGel-Akku oder NiCd-Akkus.
      Allerdings interessiert hier vor allem die Spannung von geladenen Akkus. Und die ist bei 6SLipo ca. 25V und bei BleiGel ca. 29.5V. Bei NiCd. auch ca. 30V. Somit bin ich am Limit.
      Aber 24V Nennspannung ist ja auch schon was wert, oder? :D ;)
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    • Kurze Info an alle Botbauer, die den Fahrtregler4_5 benutzen:

      Flatliner-Dirk hatte mich vor längerer Zeit schon darauf aufmerksam gemacht, dass sich im PC-Programm für das Einstellen der Unterspannungserkennung noch ein Bug befindet. Ich hatte ihn nicht gefunden.

      Aufgrund eines weiteren Hinweises dann doch noch was gefunden: Wenn man den Fahrtregler abfragt, dann wird die Anzahl der festgelegten Akkuzellen zwar eingelesen, aber am Bildschirm falsch dargestellt. Bei LiPo wird das immer "3S", obwohl es z.B. "6S" sind und diese Zellenzahl auch im Fahrtregler gespeichert sind.

      Den Programmfehler habe ich behoben. Die neue Version vom dem Programm "IBF_GRA_Tools" ist über meine Homepage abrufbar.
      (ib-fink.de/downloads_software/IBF_GRA_Tools.zip)

      Sorry, falls sich da sonst noch jemand mit diesem Programmfehler hat herumärgern müssen.
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    • Wie immer nutze ich den Umfang deines Reglers eigentlich nicht richtig, sonder mache das über die Funke. Allerdings muss ich auch sagen, dass das Steuerverhalten mit der Funke nicht so gut ist (ist mir in Castrop aufgefallen) wie mit den Einstellungen auf dem Regler. Das Kurvenfahren ist mit deinem Regler (zumindest für mich) schon besser.
      ....ein Event muss her
    • Original von bat_boy
      Wie immer nutze ich den Umfang deines Reglers eigentlich nicht richtig, sonder mache das über die Funke. Allerdings muss ich auch sagen, dass das Steuerverhalten mit der Funke nicht so gut ist (ist mir in Castrop aufgefallen) wie mit den Einstellungen auf dem Regler. Das Kurvenfahren ist mit deinem Regler (zumindest für mich) schon besser.


      Danke für die Rückmeldung. Soweit ich mich erinnern kann, war in Castrop-Rauxel das "lineare Kreuzmischen" aktiviert. (?) Damit wird bei einer stärkeren Kurvenfahrt das kurvenäussere Rad ebenfalls etwas in der Geschwindigkeit verringert. Je nach Lust und Laune (bzw. dem Fahrverhalten des Bots) kann damit eine möglichst angepasste Drehgeschwindigkeit auf der Stelle (damit man beim Drehen nicht zu schnell ist und ständig über die anvisierte Position hinausschießt) oder einer beherrschbaren Kurvenfahrt bei Vollgas eingestellt werden. Dabei war das noch die Standard-Einstellung, ohne die drei Parameterwerte optimal eingestellt zu haben.
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    • Es gibt wieder eine Neuerung beim Fahrtregler4_5, diesmal für die Version XXL.

      Aktuell sind hier MOSFET-Halbbrücken verbaut, die für jeweils 55A maximalen Nennstrom vorgesehen sind.
      Laut dem letzten Test von Hendrik mit dem großen Panzermodell konnte der Fahrtregler bei den zwei Motoren einen Strom von 116A . Das reichte gut für Vorwärts-/Rückwärtsfahrt, aber beim Drehen auf der Stelle schaltete der Fahrtregler ab. Die Strombegrenzung hatte zugeschlagen.

      Ähnlich wie bei Flatliners Alptraum mit dem Waffenkanal habe ich jetzt wieder eine Parallelschaltung einprogrammiert. Diesmal werden aber nicht die beiden MOSFET-Brücken von einem Kanal parallel geschalltet. Jetzt werden die beiden Fahrkanäle komplett parallelgeschaltet. In der Hoffnung, dass sich der benötigte Strom möglichst gleichmäßig auf die jeweils beiden parallelgeschalteten Halbbrücken aufteilt, wäre damit ein theroretischer Strom pro Motor von 110A möglich.
      Der einzige Nachteil ist, dass jetzt für das Befeuern der beiden Antriebsmotore auch zwei Fahrtregler notwendig sind.

      Beim Test auf meinem Motorenprüfstand war pro Fahrtregler bei 13.2V Nenn-Betriebsspannung (4S LiFePO4) ein Strom von 85A möglich. Dann waren die Motoren im Stall-Betrieb. Mehr konnte ich dem Fahrtregler nicht abverlangen.

      Die technischen Details erspare ich euch, aber die Änderung der Software war doch etwas aufwändiger. Die beiden MOSFET-Halbbrücken werden nach wie vor von zwei unabhängigen Pulsweiten-Modulatoren angesteuert, die nichts voneinander wissen. Das Aufwändige war, die vier MOSFET-Halbbrücken jetzt immer synchron laufen zu lassen. Also keine getrennten Subroutinen mehr, sondern exakt immer ein Ansteuer-Bit für Kanal1 und sofort das zugehörige Bit für Kanal2.
      Ich habe es mit dem Oszi überprüft und keine Fehl-Programmierung gefunden, die beim Parallelschalten ein fatales Rauchergebnis zur Folge haben könnten. Alle aufgezeichneten Signale ware auf maximal 500ns synchron.

      Als kleinen Nachteil für bestehende Fahrtregler4_5-Benutzer: Ich musste die standardmäßige Ansteuerung von Kanal 2 etwas ändern. Wer bei seinem Fahrtregler einen Firmware-Update bekommt, bei dem läuft der Motor von Kanal 2 zukünftig invers. Also vertauschte Fahrtrichtungen. Dazu bitte einfach die beiden Pole an den Schraubklemmen von Kanal 2 vertauschen.

      Aber jetzt wieder zu der Parallelschaltung. Ich habe diese Variante "Monoblock-Betrieb" getauft. (Der Fahrtregler kann nur noch einen Kanal, also "Mono".)

      Um die Endstufen möglichst synchron zu belasten, sollen von den Ausgängen dann jeweils separate Drähte zum Motor führen.
      Es ist unbedingt darauf zu achten, dass die beiden inneren Pole (gepulste Ausgänge) parallelgeschaltet werden. Bei Vertauschung der Pol-Pärchen ist das ein satter Kurzschluss!)





      Achtung!: Die Parallelschaltung darf nur dann durchgeführt werden, wenn der Fahrtregler auch entsprechend parametriert wurde. Eine Parametrierung ist nur dann wirksam, wenn der Hakenschalter geöffnet ist. Ich habe dazu einen Schrumpfschlauch um den Haken geschrumpft. Damit wird ein versehentliches Berühren ausgeschlossen.







      Um die Parallelschaltung zu aktivieren, gibt es im PC-Programm bei der Inbetriebnahme-Software einen neuen Menüpunkt: Motorbeschaltung / Monoblock



      In der Betriebsart "Panzersteuerung" könnte man einfach jeden Ausgang des Empfängers mit einem Fahrtregler verbinden. Und das würde funktionieren.
      Aber auch Panzerfahrer benutzen die Kreuzmischerfunktion des Fahrtreglers, damit der linke Kreuzknüppel für andere Funktionen verfügbar bleibt.
      Die Aufteilung der Motoren auf zwei verschiedene Fahrtregler wäre somit das Aus für die integrierte Kreuzmischerfunktion. Aber ich habe eine Unterscheidung vorgesehen, "woher" das Steuersignal für den Fahrtregler kommt.
      1) vom Empfängerkanal 1 bzw. der Berechnung der Kreuzmischerfunktion für den rechten Motor
      2) vom Empfängerkanal 2 bzw. der Berechnung der Kreuzmischerfunktion für den linken Motor

      In der Praxis heißt das, dass der Empfängerausgang, der für die Lenkung der Kreuzmischeransteuerung zuständig ist, sowohl auf den Eingang1 der ersten Fahrtreglers als auch auf den Eingang1 des zweiten Fahrtreglers gelegt wird.
      Ebenso der Empfängerausgang für die Geschwindigkeit, die bei beiden Fahrtreglereingängen für die Geschwindigkeit benutzt werden (Eingang2).
      Beide Fahrtregler berechnen somit das Mischungsverhältnis separat für sich. Wenn beide Fahrtregler gleich parametriert sind (Ausnahme: woher sie die Signale für den Monoblock-betrieb beziehen), dann wird das berechnete Ergebnis auch gleich ausfallen.

      Hinweis für die Verdrahtung des Empfängers mit zwei Fahrtregler: Der Empfänger darf immer nur von einem Fahrtregler mit +5V versehen werden.
      In der Testverdrahtung hatte ich die Leitung vom Empfänger zum Fahrtregler1 dreipolig gelegt. Von dort nur noch mit zwei Pole (ohne Plus) zum anderen Fahrtregler.

      Fragen? Oder alle erschlagen? :D
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    • Vielen Dank für die positiven Rückmeldungen.

      Original von bat_boy
      vielleicht solltest du dich tatsächlich mal auf deren Foren melden.....


      Im Prinzip "ja", aber .... die Fahrtregler sind in erster Linie für euch (Roboteers) entwickelt worden. Wenn jemand aus einer anderen "Branche" sie haben will, dann gerne. Ich möchte die abgegebenen Baugruppen aber immer gerne im Auge behalten, damit ich mitbekomme, was so ansteht oder wo es Probleme gibt/geben könnte. So einfach "verkaufen" und dann nicht darum kümmern möchte ich nicht. Denn wenn mal was schiefgeht und ein Fahrtregler abgefackelt wird, dann ist bei einem "Fremden" anzunehmen, dass er auf Garantie besteht und eine neue Baugruppe haben will. Unabhängig davon, dass er u.U. selber einen Verdrahtungsfehler gemacht hat und jetzt den Fehler abschiebt. In der Richtung als lieber eine Weitergabe der Baugruppen an "Leute meines Vertrauens". ;)

      Bei den o.g. Tests mit dem schweren Panzer sind Ströme vorhanden, bei denen "alles" auftreten kann. Das ist ein Risiko für mich. Aber es ist abgesprochen, dass diese Brachialtests mit den Baugruppen gemacht werden dürfen, also ist es ok. Ich tausche mich mit Hendrik immer vorher aus, damit bei den Verdrahtungen und Tests alles "geregelt" ablaufen kann.
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    • Danke für die Rückmeldung. *freu*

      ...bis zum Elektroauto

      Das wäre natürlich der Hit. ;) Ich hatte schon mal einen Tick dran gedacht, mir so eine kleine Elektrokarre aufzubauen. Vom Chassis her ein alter Messerschmitt Kabinenroller (wg. Aerodynamik). Würde locker reichen, um damit in die Arbeit zu fahren, etc.
      Aber nachdem das Gefährt einen ziemlichen Umbau hat, muss eine Einzelabnahme des Fahrzeugs gemacht werden. Das schaffe ich nicht, denn der "Bestandsschutz" gilt nicht mehr. Ich müsste also die Bremsen usw. alles separat zertifizieren lassen usw. . *graus* Mir reicht's schon immer, wenn ich beim TÜV angemeckert werde, weil an den Motorrädern noch die Original-Zündkerzenstecker dran sind und nicht die moderneren Geschirmten...
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    • Gestern kam die Rückmeldung über den Einsatz des Fahrtregler4_5XXL in dem großen 300kg-Panzer.

      "The eagle has landed" . :D

      Das Anstrengenste ist, wenn ein Kettenfahrzeug auf einem Mutterboden auf der Stelle drehen muss. Das hat funktioniert. Die beiden parallelgeschalteten Endstufen von jedem Fahrtregler liefern also genügend Strom, um die beiden 500W-Motoren auch unter Last ausreichend zu versorgen.
      (Bei der Strommessung mit der Stromzange wurde das Meßgerät offensichtlich überfordert, denn es kam "Überlauf", obwohl der Anzeigebereich bis 400Ampere gehen sollte.)

      Doku-Videos:
      members.roboteers.org/IBF/Koen…r_Fahrtregler4_5XXL_1.mp4

      members.roboteers.org/IBF/Koen…r_Fahrtregler4_5XXL_2.mp4



      Was jetzt für etwas mildernde Umstände sorgt: Die Aussentemperaturen von etwas über 0 Grad. Im Sommer oder in einer Messehalle wird die Verlustleistung wahrscheinlich für das Auslösen der Übertemperatursicherung sorgen. Der Einsatz von zwei Lüftern ist also zu empfehlen.
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    • Original von Marien
      Impressive!
      Im video ist den Panzer nicht komplet (aber offen). War er beim Probefahrt geschlossen und schwerer?

      Nein, die Testfahrten erfolgten alle mit abgenommenem Turm. (Oben auf den Akkus sieht man die beiden Fahrtregler liegen.)
      Es kommt also für den späteren Einsatz noch etwas Gewicht vom Turm und dem Geschütz mit dazu. Aber das ist eigentlich "nur" Gewicht. Für das Drehen auf der Stelle ist zusätzliches Gewicht zwar noch beschwerlicher, aber dominierend sind wohl die Ketten selbst, die auf dem Mutterboden bei Drehbewegungen die Erde seitlich wegschieben müssen.

      (So sieht der Panzer komplett aus: album.roboteers.org/displayimage.php?pid=5326&fullsize=1 Die Ketten sind wirklich "massiv". )
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