Измерение перегрузок действующих на вертолет. Фильтрация сигналов и прочее

[AndRay]

А какая связь? на графике вполне приличный осмысленный спектр с четко видимыми гармониками. Но у них у всех  акселерометры вроде должный внутри коробочек висеть на виброразвязках

[kasmirov]

А какая связь? на графике вполне приличный осмысленный спектр с четко видимыми гармониками. Но у них у всех  акселерометры вроде должный внутри коробочек висеть на виброразвязках

Ну такая, что если аксель аналоговый, то снимать с него показания можно с любой частотой, какой хочешь. И фильтр низких частот поставить можно. Т.е. можно практически полностью убрать эффект алиазинга.   
Если цифровой, как у меня, то есть ограничения. Например 400Гц, что позволяет обрабатывать сигналы с частотой не более 200Гц. Вдобавок, как правильно подсказал Володя, происходит отражение всего того, что выше на диапазон 0-200.

Судя по графику скокума, частота дискретизации не менее 1000 Гц. Ну может датчик такой крутой. 

[Vovets]

Получается что аналоговые?

Я чот не нашёл, какую ты модель акселерометра используешь. Но вот, например, у ADXL363 встроенный (аналоговый) ФНЧ, настраиваемый на ODR/2 или ODR/4. ODR=Output Data Rate. У твоего, наверное, тоже есть. Тогда вопрос про aliasing снимается. Но ты посмотри в даташите.

И у аналоговых датчиков есть ФНЧ, как я посмотрел. Можно только его частоту внешним конденсатором подстраивать.

Осталось понять, какая полоса соответствует динамике вертолёта точки зрения твоей гипотетической БИНС.

[AndRay]

сли аксель аналоговый, то снимать с него показания можно с любой частотой, какой хочешь.

Хмм..не задумывался над этим. Кстати, то что ты меряешь - оно не в зашкале, случайно? Я, кстати, на вибростенд ставил 3000 герцовый цифровой датчик, отлично работал, кстати.

[Vovets]

если аксель аналоговый, то снимать с него показания можно с любой частотой, какой хочешь

С любой не получится, читайте даташиты, там всё написано. Как минимум, у датчика есть резонансная частота в районе единиц килогерц при приближении к которой, думаю, будет трэш.

[AndRay]

Вот данные, честно порезанные до 2.5 Герц
https://www.dropbox.com/s/790etknyy7zkoqx/2_5__HZ_filter.rar?dl=0

Что мне есть сказать по данным вообще... ПОхоже что это просто акселерометр вибрировал в месте где висел в пределах +-10g а в полете эта вибрация слегка поджималась ускорением вертолёта. Т.е, похоже..То, что на 30-35 герцах ротор видно крайне слабо говорит о том, что акселерометр мерят всё, что угодно кроме самого вертолета....

[AndRay]

В общем, посмотрел я на данные и понял что меня так занимало...В общем, борт вообще не вибрирует..оно аккуратно и четко прецессирует...(в принципе, вполне разумное поведения для гироскопа). Если более аккуратно поработать с данными можно даже выделить ось и в новых осях получть вместо эллипса окружность. Но мои подозрения - это не ось вертолета а болтанка платы вокруг подвеса. Причем заметь - зашкалы...

[kasmirov]

Нет. Плата там гвоздями прибита была
Данные вполне вменяемые, если ты посмотришь ровные фигуры типа воронок, то там перегрузка 1..2g.
Раскидана по трем осям, как и должно быть, т.е. видно силу тяжести, распределенную между z и x, центростремительную по y.
Меня не устраивает волнообразность показаний. Явно в такие моменты вибрация еще усиливается, добавляется пульсирующий воздушный поток от винта в срывном режиме.

А зашкаливание действительно имеет место быть по оси z как раз на том самом участке после 11000, где в районе 10 было. Уж чета мощное Ярик там задвинул.
Сегодня переделаю на 400Гц и повторю эксперимент, но на другой вертухе и полетаю ровные фигуры.

[AndRay]

Плата там гвоздями прибита была

не показатель..у меня от вибрации диафрагма в камере вибрировала в полете, видео тряслось...месяц искали, приклеили - исчезло.

Меня не устраивает волнообразность показаний.

Так я и показываю что это не ВОЛНЫ, это прецессия вертолёта...ну типа размешивания сахара в стакане ложкой. Вот эти волны - это движение ложки - видишь как 5 переходит в 7 и обратно. И амплитуда волны в 10G - тому свидетельство. В общем - звони, расскажу

Кстати, чувствительность по всем осям одинаковая?

Если сложить квадраты всех ускорений и извлечь корень - увидим модуль ускорения. Он нигде ниже 5G в среденм вроде не падает...Т.е. основная движуха - это прецессия, похоже.

[kasmirov]

Я чот не нашёл, какую ты модель акселерометра используешь. Но вот, например, у ADXL363 встроенный (аналоговый) ФНЧ, настраиваемый на ODR/2 или ODR/4. ODR=Output Data Rate. У твоего, наверное, тоже есть. Тогда вопрос про aliasing снимается. Но ты посмотри в даташите.

И у аналоговых датчиков есть ФНЧ, как я посмотрел. Можно только его частоту внешним конденсатором подстраивать.

Осталось понять, какая полоса соответствует динамике вертолёта точки зрения твоей гипотетической БИНС.

LSM303DLHC
http://www.st.com/resource/en/datasheet/lsm303dlhc.pdf
Дешевая микросхема для мобильников
И там есть high pass filter. Есть даже какие-то настройки.
Поковырялся я в датишите повнимательней и обнаружил, что 400Гц не предел. Есть еще режим Normal (1.344 kHz) / low-power mode (5.376 kHz)
Разбираюсь.

[kasmirov]

Плата там гвоздями прибита была

не показатель..у меня от вибрации диафрагма в камере вибрировала в полете, видео тряслось...месяц искали, приклеили - исчезло.

Меня не устраивает волнообразность показаний.

Так я и показываю что это не ВОЛНЫ, это прецессия вертолёта...ну типа размешивания сахара в стакане ложкой. Вот эти волны - это движение ложки - видишь как 5 переходит в 7 и обратно. И амплитуда волны в 10G - тому свидетельство. В общем - звони, расскажу

Кстати, чувствительность по всем осям одинаковая?

Если сложить квадраты всех ускорений и извлечь корень - увидим модуль ускорения. Он нигде ниже 5G вроде не падает...Т.е. основная движуха - это прецессия, похоже.

Давай лучше на поле выберемся вместе и помучаем технику вживую.

Чувствительность одинаковая разумеется.

Все пучком с корнем. Он после фильтрации как надо 1g показывает на земле (до фильтрации он действительно в движении только херь всякую мерял). Даже шаги Ярика посчитать можно, когда он несет вертушку к старту См. скриншот 1
2-й скрин - торможение после радуги, перегрузка под 6g (кратковременная). Очень похоже на правду. В прошлом году мерял перегрузки путем подсчета траекторий по кадрам из видео.
Далее, рассмотрим фигуру, воронка в инверте. Тоже все как надо, на выходе развернул вертолет и пульнул вверх - тоже отлично видно, см. скриншот 3.
 

[AndRay]

Методологическая ошибка, на мой взгляд. Нельзя разделять влоб сцепленные переменные.

Фильтровать надо не Х Y Z тогда уж, а потом брать их корень из квадратов.... Очевидно, что любое сглаживание знакопеременной финкции будет давать что-то около нуля.

А сначала свести их в радиальное ускорение а потом фильтровать ( углы- отдельно). И вот тогда видно что  нуля нет вообще, ниже 4G постоянное ускорение не снижается "волны". Т.е. в любой момент времени на датчик действует от 4 до 8 G но направленные куда попало. Попробуй так сделать - станет очевиднее то, про что я говорю.

Ну представь что у тебя акселерометр стоит на ободе колеса. Он покажет среднее по Х и по У нуль..и частоту оборотов колеса....но реально у него будет постоянно ускорение радиальное не зависящее от времени.
Наша задача ловким трюком расцепить вращательные и линейные ускорения как раз.

номера тиков и длительность каждого скриншота можешь подсказать?

[kasmirov]

Т.е. в любой момент времени на датчик действует от 4 до 8 G но направленные куда попало.

Где ты это увидел?
На последних скриншотах ничего подобного нет. От 1 до 2.
В одном месте только 6, так там и видно, что правда.
Если ты видео на первой странице смотришь, то там чистые нефильтрованные данные, состоящие в основном из вибраций.

Зы. То, что ты предлагаешь, делать нельзя.

[AndRay]

Свел сырые ускорения  в вектор и смотрю его модуль после взлета.

состоящие в основном из вибраций.

Вибрации имеют форму прецессии

[AndRay]

Вот, загрузил в маткад данные в виде 3Д - видно отлично