erster ansatz für die regelungstechnik. das technikgerüst ist soweit fertig, die "it" (arduino, raspberry) läuft :
1) statisches tauchen
das boot ist zunächst bei eher leeren regelzellen (100ccm vorne und hinten) leichter , schwimmt also .
nun kann man manuell (knopf am joystick) die zellen fluten, irgendwann sinkt das boot. in dem moment wo man aufhört, manuell zu steuern, wirkt :
-> der tiefenregler : er versucht, das boot durch lenzen und fluten in der tiefe stabil zu halten. meßgröße ist nicht nur der druck (nicht ausreichend empfindlich) sondern
die beschleunigung nach unten. das integral wird zu null geregelt (=geschwindigkeit null). vielleicht : p-teil druck, d-teil geschwindigkeit (integral acc).
-> der statische lageregler : er überlagert, und hält das boot horizontal
.... der arbeitet so lange, bis lange genug : das boot stabile tiefe hat (v=0) und ausgependelt ist (horizontalwinkel null). dann werden diese beiden regler deaktiviert,
"stabiles boot" wird angezeigt.
2) horizontal fahren
das boot soll in stabiler tiefe fahren. fahrtregler macht geschwindigfkeit ungleich null, seitenruder macht kurs. dann wirkt :
-> der dynamische lageregler : er hält das boot durch ausschläge der tiefenruder in konstanter tiefe. sobald der steuermann das teifenruder betätigt, wird er deaktiviert.
es geht zu 3) . sobald der fahrtregler auf null gesteuert wird, gehts wieder zu 1)
3) dynamisch tauchen
tiefenruder am joystick bewirkt, daß alle regler deaktiviert sind. das boot hängt direkt am steuerknüppel. wenn man nicht mehr tiefe steuert, gehts wieder bei 2) weiter.
sobald der fahrtregler auf null gesteuert wird, gehts wieder zu 1)
..also drei regelkreise. der tiefenregler erscheint mir (theoretisch) noch am einfachsten. die lageregler hängen sehr von der lage des metazentrums ab, wenn ich das
richtig verstehe (de.wikipedia.org/wiki/Metazentrum).
ich interpretiere das so : wenn der auftriebsschwerpunkt über dem masseschwerpukt liegt, wird das boot eigenstabil. dagegen muß der regler arbeiten.
größenmäßig ist wohl der abstand der beiden mal der masse das zu erzeugende moment.
beim statischen regler berechenbar.
beim dynamischen bräuchte ich stabile geschwindigkeit und rechenbarkeit der kraft, die von den tiefenrudern bei einem winkel erzeugt wird. da seh ich schwarz.
also geraten : ich lege den auftriebsschwerpunkt ein wenig über den masseschwerpunkt, damit das ding ein wenig eigenstabil ist.
das muß so wenig sein, daß das von den tiefenrudern erzeugte moment auch bei langsamer fahrt ausreicht, den rumpf zu kippen, aber so viel, daß der regler gut arbeiten kann.
(alles ohne reibung, trägheit usw....oh weh)
...was meint ihr, hört sich das sinnvoll an ?
