Re: [問題]關於用電腦透過8051操控馬達的時間精度

[MasterChang (我愛ASM)]

※ 引述《iHakka (iHakka)》之銘言：
: 不好意思！我覺得我可能說得不夠清楚！
: 我想更進一步說明一下我的想法好了！
: 因為天文社沒有錢買赤道儀，可我又想拍美美的照片
: 所以興起動手自己做的想法！！！
: 因為要追天體所以基本上望遠鏡繞一圈的時間就是一個恆星天
: 不精確一點就是360度/86400秒，我姑且先以這個為標準
: 要求的精準度是取決於望遠鏡的焦長計算出
: 星點走一個像素所需的時間，角頻率跟這個差異大的話就脫線了！

        1度=60分=3600秒 -->360度應該是1296000秒？還是我的認知是錯的？
        ※還真的誤會了~~~居然是時間的秒 冏rz


        以上可以知道馬達不用太快，但是要慢的很穩定，角度解析要高。
        下面你有提誤差在10分，大概在正負0.083度。要有這樣高精度的步
        進馬達有困難吧？

        我不知道你的步進是多少的？一般電料行的多是200步級(1.8度)
        顯然不符你需求，倒不如買直流馬達+減速機+Encoder，可以參考祥
        儀的。http://www.shayye.com.tw/products.html

        例如IG32-03&04，1/264減速，可以在24RPM提供12kg-cm的扭力。
        馬達端的Encoder解析為7ppr，那輸出端不考慮減速機齒隙誤差的
        話可以提供7*264=1848ppr的解析。解析0.2度，離目標有點遠。

: 所以基本上恆星時基本上跟馬達的週期不是整除的一定會有微小的誤差
: 或者機械結構上的誤差所以會有修正的機制

        減速機普通的齒隙都滿大的(和你要的精度相比)，而且你會發現怎
        樣控都不會逼近你要的位置。

: 那我修正的方法就是看前後影像的差異去修正
: 哪再來因為望遠鏡要有保護機制所以會限制他移動的角度範圍
: 所以基本上還是要有角度的資訊，但在這邊不用很精準
: 要求精準的地方是在自動導入的時候，必須先抓到角度的資訊
: 然後算出要移動多少角度才能到我要的位置，誤差大約在10角分即可
: 我可以再寫程式讓他拍週圍的星場然後找出我要他指的位置再做二次修正
: 以上大概是我的想法！

        我做過類似的系統，為了避免齒隙問題，馬達是ETEL直驅
        TMK系列的馬達(http://www.etel.ch/ )，Encoder是海德漢RCN系列的
        光學編碼器(26bits)，所以你的要求我看有難度XD。

        參考看看囉!!

: 那我時做的時候就是在8051裡面讀電腦的訊號輸出一種激磁的順序
: (姑且用4相的來做，加上減數齒輪後的角精細度可以夠小)
: 因為有很多例外狀況會發生，可能我想到的、想不到的
: 所以我就用電腦端來寫操控，這樣才能可程式化判斷
: 但是問題電腦端的輸出不是很一致，就造成了追蹤上的誤差
: (用matlab寫tic toc計時fprintf，USB 9600 我知道可以在高只是先用這個做而已)
: 所以才想請教一下這類的問題是要怎麼去處理。
: 或者說不該用步進馬達要用其他的東西之類的！
: 我另外還擔心的失步的問題究竟會不會很常發生？
: 補充：我的背景是理科，對於機械、電機不熟只有自己拿書學
:       希望解釋能淺白一點，謝謝！

        這個最好用專業的驅動器。

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        不要問我從哪來，我只是一個浪跡天涯的工程師....

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◆ From: 118.232.32.43
→ kdjf:前面接個1/50的螺桿？
→ kdjf:我覺得難的在弄出一個不會卡的鏡架(有現成的夠順的架子？）
→ kdjf:然後有受力的零件都要有夠好的剛性
→ WolfLord:其實，可以用減速DC加上一個機械煞車裝置來夾控精度
→ WolfLord:問題核心還是在檢角器上...夠好的檢角器其實挺貴的。
推 iHakka:恆星日=23.9344696小時，也就是說天體的自行速角速度是
→ iHakka:0.004178...度/秒這是我要求的角精確度，然後
→ iHakka:開始就要想辦法讓馬達1秒鐘走n步的大小為那個值
→ iHakka:我規劃是馬達的腳速度是天體運動的五倍，但是從電腦輸出訊
→ iHakka:號的時間的標準差很大，所以就有時走快有時候慢y
→ iHakka:10腳分對於天文的要求真的很低...但我知道機械上有難度
        馬達速度控制最好有專用的控制器去做，不過你的規格恐怕不是你的口袋
        能負擔的。與其求一個做不到機械平台，何不用一個高畫素的專業相機去
        做。

        比如1000萬畫素(3648 x 2736)的專業相機，假設你的FOV是20度，那橫向
        解析就是20/3648=0.33角分，透過影像後處理預測你的要資料。這樣平台
        就可以用比較粗的精度移動。後面就是數值分析和預測而已。

        參考看看。

推 ruemann:專業著的
→ ruemann:所以說啦  pc只給開始時間和每隔一段時間發個校正
→ ruemann:實際的時間計算是放在mcu裡做，這樣誤差就是Crsytal的誤差
→ ruemann:pc發的時間可以發好幾筆用來消除每筆間隔不準的問題
推 timestoprun:OS丟訊號要us級的會有很大的誤差...不斷被中斷...
推 WolfLord:其實要nS也可能，Mpney talks
推 WolfLord:                Money talks
推 iHakka:請問直流馬達會不會有誤差累進的問題？
        What are you talking about?
※ 編輯: MasterChang     來自: 118.232.32.43        (01/05 17:18)
推 iHakka:就步進馬達走的位置是n步*步進角的大小這樣。這步差一點點
→ iHakka:不會影響到下一個步進角的位置，啊直流馬達的話
→ iHakka:再走的時候應該會有影響吧?
推 iHakka:另外，深空天體真的都是小小的頂多就10個角分而已，要看到
→ iHakka:等等，上面那句話刪掉好了！我在想一下
→ kdjf:你前面也有說要用副相機的影像來修正,不過真要一步一步走的話
→ kdjf:和相機抓raw檔下來,再matlab重疊處理的意義不就差不多了？
推 iHakka:可是我因為要抓位置如果誤差一直累積的話麻煩就大了
推 WolfLord:說真的，我覺得你幻想了半天。還是用買的比較便宜 XDD
推 deo2000:就像我做人臉追蹤平台一樣，雖然報告都講羅技4k我只要1.7k
→ deo2000:但考量效能、體積、易用性、投入時間等等1.7k還是輸到脫褲
→ deo2000:很炫的專題，但是沒有人會想花錢買。
→ deo2000:我做過蚵仔煎、可麗餅之後才覺得「用買的真便宜!」
→ deo2000:只是想省錢，不是想學技術的話，划不來。
推 andyjy12:piezo motor?
推 ZanFu5566:你要省錢就拍多點照片自己砍阿