Vibrationen am DYS-3 Achs - Gimbal bei Wind

[Lanide13]

Hi,

bin auf der Suche nach Tips, wo ich am besten bei der Fehlerbehebung ansetzen kann:
Habe vor allem bei Wind, das heisst, sobald ich mit dem Copter Fahrt aufnehme extreme Vibrationen. Hab mal ein Video hochgeladen, auf dem man das sieht... Bei Windstille (Ende vom Video) sind die Aufnahmen einigermaßen brauchbar, aber sobald der Kopter wieder Fahrt aufnimmt verschwimmt das Bild...

Habe ein DYS 3-Achsen Brushless Gimbal für die Sony Nex verbaut mit einem original Basecam 32bit Board und zwei Sensoren.
Mit den Gain Werten der Naza hab ich schon ein bisschen gespielt, oft verursachen ja zu hohe Basic-Gain-Werte Vibrationen, aber egal ob ich auf Pitch und Roll auf 170 oder auf 80 fliege, da ändert sich nix.

Die Motoren am Copter (Arris 4010 380kV) laufen eigentlich sehr ruhig und auch die Props (Sigma Carbon Fiber) waren ab Werk ganz ordentlich ausbalanciert.

Mir ist klar dass bei Wind da ordentliche Kräfte auf die Kamera wirken, aber irgendwie muss es ja gehen.
Wäre Dankbar für Ratschläge!

http://youtu.be/SoZNBh4FzW0

 

[buckker]

grüss dich

Bist du sicher, dass die Props wirklich sauber gewuchtet sind? Ich sehe da ein richtig schöner Jello Efekt

Ich würde als erstes mal die Propeller Unwucht überprüfen. Wenn dies erledigt ist, kannst du weitersuchen.

Bezüglich dem Gimbal gibt es viele Möglichkeiten: Schlechte Motoren, zu schwache Motoren, zu weiche Dämpfung, nachgiebige Gimbal Mechanik, schlecht eingestellte PID Werte, schlecht ausbalanciert...

Versuch mal eins nach dem Anderen auszuschliessen.

Gruss Michael

 

[Lanide13]

Danke für die Einschätzung!
Eigentlich habe ich die Propeller geprüft und keine großartigen Unwuchten festgestellt, aber ich werde mir das nochmal anschauen.
Die Dämpfung habe ich auch schon verändert, aber das hat nichts gebracht.
PID Werte halte ich für unwahrscheinlich, das ganze funktioniert ja in Ruhe und im Schwebeflug.
Die richtigen Vibrationen treten ja erst auf, wenn man auch akustisch starke Windgeräusche hört...
Momentan tippe ich noch am ehesten auf eine nachgiebige Mechanik - ist halt ein China-Gimbal...

Vielleicht auch mal anders gefragt: Fliegt jemand dieses Gimbal und hat keine Probleme?

Gruß Daniel

 

[skorpion64]

Hallo zusammen.

Ich hole diesen Thread mal wieder hoch, da ich ein ähnliches Problem habe.

Habe ein 3-Achs Moy Gimbal der NEX Grösse mit Alexmos 32 Bit Controller. Hatte zunächst vor dort meine Sony DSC HX20V drauf zu setzen, da diese aus der Hand tolle und gestochen scharfe Videos und Bilder macht.

Auf dem Gimbal hat sie aber fürchterliche Jello Effekte so dass die Videos mit der Gopro 10x besser sind.

Das Gimbal ist mit einer Dämpfungseinheit an den Kopter angebaut.

Ich habe mir eine Alpha 5000 bestellt welche ich heute getestet habe und gehofft, dass meine Probleme damit gelöst sind.

Jetzt mit der NEX/ Alpha ist das schon deutlich besser geworden, aber nicht weg, ich habe nach wie vor zyklische Vibrationen.

hier habe ich das Vid mal hingestellt: http://youtu.be/58kPQfPRX4k (bitte nicht an dem unscharfen Bild stören, ich habe den Fokus auf manuell und unendlich gestellt, das passt noch nicht ganz. Der Effekt ist aber deutlich zu sehen)

Ich bin mal ein bisschen deutlich vor & zurück und links und rechts geflogen, die generelle Stabilisierung würde ich als gut bezeichnen.

Auch auf der Werkbank (also ohne dass sich die Propeller drehen) gibt es je nach Gimbalstellung Vibrationen mit sehr kleiner Amplitude. Ich habe schon mal mit dem Oszilloskop gemessen, die Vibrationen liegen ca bei 108 Hz. Ich bin mir relativ sicher, dass es diese Vibrationen sind, die dann auch im Video zu sehen sind. Es gibt also eine Eigenerregung/ Frequenz im Gimbal. Ich bin mir aber nicht sicher, ob es vom Pitch oder Roll Motor kommt.

Alles ist Fest verschraubt.

Ich hatte auch den Filter mit 108 Hz +- 15 Hz schon mal eingestellt, der lässt eine einmal entstandene Vibration wieder abklingen, aber diese entstehen immer wieder und machen die Videos unbrauchbar.

Wer kann zielführende Tipps geben?

Vielen Dank,

STefan

 

[skorpion64]

Video dauert noch 20 min, bis es hochgeladen ist

 

[buckker]

Grüss dich

Die Aufnahmen sind grundsätzlich nicht mal so schlecht. Mit ner anständigen Videobearbeitungssoftware würde man diese Artefakte mit minimalem Qualitätsverlust raus bringen. Aber das ist ja nicht Ziel und Zweck der Übung

Das Problem liegt höchstwahrscheinlich am Gimbal oder ev. zu harter Dämpfung. Dein Gimbal darf in keiner Lage ins Schwingen kommen. Sobald du draussen bist, hast du unzählige Faktoren die das Gimbal anregen können. Wenn es schon auf der Werkbank (unter Laborbedingungen) überschwingt, wirst du draussen nicht glücklich.

Verstelle die PID Werte so, dass bei einer Anregung von Hand sich die Achsen sofort beruhigen. Ich tippe meistens mit einem Schraubenzieher die Achsen sanft an.

Kennst du dich mit PID Regelungen aus? Wenn ja, dann sollte das Schrauben an den Einstellungen schnell über die Bühne gehen.

Gruss Michael

 

[skorpion64]

Hallo Michael,
danke für die schnelle Antwort.

Ich hatte mal Regelungstechnik studiert. Da gab es mal das Thema Regleroptimierung nach Chine, Rhone und Reswick im Mann/Schiffelgen Ist aber schon 25 Jahre her.

Werde da morgen noch mal rangehen wenn ich Zeit finde.

Die Pitch Reglerwerte sind im Vergleich mit den anderen für Roll/ Yaw schon ziemlich klein. Ich hatte P und vor allem D schon sehr weit runter gedreht aber das hat nicht wirklich was gebracht. Ich muss erst mal zweifelsfrei herausfinden ob es von Pitch oder Roll kommt. Die Frequenz v. 108 Hz spricht für mich aber eher für Pitch.

Ich probiere auch mal die Motorpower herunterzunehmen, hat zumindest bei anderen was gebracht.

Dann muss ich die Sony Alpha erst mal besser kennenlernen. Vielleich tuts die im AF Mode auch ganz gut. Jedenfalls ist die schon mal viiieeel besser als die HX20V.

 

[buckker]

Moin Stefan

Ev. ist deine Mechanik wirklich zu wenig steif… Ich hatte in den Anfängen auch Probleme damit. Nun baue ich die Gimbals massiver und räume die meisten Probleme zu Beginn aus dem Weg.

Kannst du mal deine Settings posten? Ein Screenshot von den PID’s reichen.

Ev. hilft auch jede Achse von Grund auf neu einzustellen. Ich würde mit Roll beginnen, danach mit Pitch und Yaw weitermachen. Dazu P auf 10 setzen, I auf 0.01 und D auf 10. Nun musst du schauen ob Schwingungen vorhanden sind. Wenn nicht P erhöhen. Sobald du Schwingungen hat wird der D Anteil erhöht. Das machst du solange bis es nicht mehr weiter geht. Nun würde ich beide Anteile ca. 10% zurücknehmen. Abschliessend erhöhst du den I-Anteil bis Schwingungen auftreten. Diese Prozedur nun für alle Achsen durchführen.

Ich fliege unter anderem eine A6000. Die ist wirklich top für den Preis sowie das Gewicht. Vor kurzem habe ich ein Firmwareupdate gemacht. Nun können Videos im XAVCS mit 50Mbit/s aufgenommen werden. Die Qualität ist wirklich beeindruckend.

Ich denke du kannst bei deiner A5100 auch auf Autofocus stellen.

Hier ein kurzes Video das ich vor kurzem zu Testzwecken aufgenommen habe:

[video=youtube;z37MdCdyrdI]https://www.youtube.com/watch?v=z37MdCdyrdI[/video]


Gruss Michael

 

[skorpion64]

Hallo Micheal,
tolle Videos hast Du da, Respekt!


Bin noch nicht wirklich weiter, habe mal testweise die Motorpower runtergenommen und den LPF (Low Pass Filter) auf 2 gestellt. Hat bei einigen schon geholfen.

Werde weiter testen.


Vielleicht verschlimmert auch meine doppelte Gummiaufhängung die Problematik. (Die Halteplatte selbst ist noch mal mit in den Gummihaltern festgemacht.

 

[buckker]

Hallo Stefan

Der Low Pass Filter hat bei mir auch ein wenig geholfen. Inzwischen habe ich ihn bei meinen 2 Alexmos Gimbals wieder ausgeschaltet.

Falls die PID Werte des Copters etwas grenzwertig gewählt wurden, kann es natürlich auch dadurch Vibrationen im Flug geben. Am besten legst du zum Testen eine Flugroute fest. Diese fliegst du immer möglichst gleich ab. So kannst du schön Vergleichen wie sich die Modifikationen auswirken.

Gruss Michael

 

[skorpion64]

So, seit letztem Wochenende und sehr vielen Testflügen sind die Vibrationen jetzt weg.

Hauptsächlich waren die Vibs auf Roll. Ein zu lasches Einstellen der PID-Werte hat aber insgesamt zu einer schlechteren und ungenaueren Stabilisierung geführt und haben die Vibs nicht verbessert.

Ich habe jetzt den Kopter umgebaut. Landegestell und Akku an zusätzlicher Center-plate, welche vom Haupt-copter mechanisch entkoppelt ist.


Life is good.