Automatisk krutdispenser

[Katjing]

Jag undrar om du inte skulle vara betjänt av att estimera tillståndet med hjälp av ett partikelfilter och sedan kontrollera matningen med någon lämplig algoritm från reglerteknikens värld.

"algoritm från reglerteknikens värld" förstår jag. Men det där med att "estimera tillståndet med hjälp av ett partikelfilter" tarvar för ett förtydligande. Jag tror att jag kommer att lägga lite krut på min hemmasnickrade algoritm innan jag letar vidare.

Själv har jag i princip bara använt mig av PID, men jag tror inte att det passar sig här

Jag är ingen expert på PID, men den typen av reglering passar väl primärt system med både in- och utflöde. Till exempel att hålla en balja med vatten vid en konstant temperatur (ett elpatron värmer samtidig som det förekommer värmeläckage). PID används väl därtill främst för kontinuerliga regleringar. En laddning är ju en ändlig process. Jag tror inte heller på PID.

Jag tänkte mig att det går att approximera bommen till en harmonisk oscillator, men inser nu att det kanske inte är så enkelt med tanke på att man matar på krut kontinuerligt, och därmed ändrar "konstanterna".

Ett partikelfilter är en estimeringsmetod som kan hjälpa till att hantera brusiga och uteblivna mätdata. Men för att ha någon nytta av det behöver du en funktion som ger dig jämviktsläget, x0, från x och dx/dt. Ungefär så.

PID kan användas till mycket mer, t.ex. att positionera en robotarm. Så det kan nog fungera även här, men det är ju direkt dåligt med overshoot, så det får man akta sig för.

[Öskar]

Jag tänkte mig att det går att approximera bommen till en harmonisk oscillator

Jag har också varit inne på att prognostisera bommens balanspunkt genom att räkna på bommens oscillation. Har dock övergett tanken bl a av det skäl du nämner; det fungerar bara när man inte matar krut. Därtill är oscillationen avhängig av den faktiska laddvikten, vilken inte är känd för BSIRAD.

Ett partikelfilter är en estimeringsmetod som kan hjälpa till att hantera brusiga och uteblivna mätdata.

Lägger det där med partikelfilter på minnet, för vidare utvärdering om min nuvarande beslutslogik visar sig vara en återvändsgränd.

PID kan användas till mycket mer, t.ex. att positionera en robotarm. Så det kan nog fungera även här, men det är ju direkt dåligt med overshoot, så det får man akta sig för.

Jag kan förvisso nästan ingenting om PID, men jag har svårt att se en PID-implementering som inte får BSIRAD att mata intermittent alternativt långsamt.


Förestående provkörning
På onsdag har jag avsatt tid för att provköra BSIRAD med den nya beslutslogiken. Jag har stora förhoppningar på den! Det är dock en ganska lång och komplex kedja från idé till praktisk test. Först måste man använda sina teoretiska kunskaper och praktiska erfarenheter för att tänka ut en logik som man tycker borde fungera. Därefter ska logiken beskrivas i programkod. Först därefter kan man prova . . . så det kan mycket väl visa sig vara en nitlott.

[Öskar]

Avrapportering ny beslutslogik

Har nu tagit mig tid att provköra BSIRAD med den nya beslutslogiken.

Provkörningen var en befrielse, även om långt ifrån allt fungerade perfekt. Det var en skön känsla att se och höra hur stegmotorn kontinuerligt ändrade hastighet. Det var tydligt att den jobbade mot bommens rörelser och ständigt anpassade sig. Krutet matades näst intill kontinuerligt men med ständigt varierande flöde. Det var helt uppenbart att flödet motverkade bommens svängningar mycket effektivt. Laddningsförloppet var också betydligt snabbare än tidigare. En lätt berusande djävlar-och-anamma-känsla infann sig.

Den nya logiken omfattar 16 stycken konfigurationsparametrar per förprogrammerad laddning. Jag hade gjort kvalificerade gissningar för dessa värden, för att ha någonstans att börja. Att justera parametervärdena är en del av kalibreringsprocessen. Kalibreringen optimerar BSIRADS beteende för en given laddning.

Vid första provkörningen laddade BSIRAD både snabbt och exakt, men med total missar ungefär var tionde laddning (överladdning 0,15 – 0,2 grain). Efter en del justeringar av parametervärdena ökade laddningstiden men missarna uteblev. Följande resultat uppmättes:

• Ladda 9.0 grain Vihtavuori N32C (25 laddningar)
  Viktspridning 9,00 – 9,02 grains
  Tidsspridning 18 – 27 sekunder

• Ladda 42.1 grain Norma 202 (25 laddningar)
  Viktspridning 42,10 – 42,13grains
  Tidsspridning 29 – 41 sekunder

Förmodligen går det att uppnå ännu bättre resultat (snabbare och precisare) genom att systematiskt prova sig fram. Kommer troligen att pröva det framgent. Mest för att se vad som är möjligt.

Nya fel
Tyvärr uppstod nya fel. Bland annat började två av knapparna (zeroing och load nr 4) självmant sända tryck-signaler lite sporadiskt. Super irriterande! Eftersom det är två knappar som spökar, så misstänker jag att det är något fel i mjukvarukonfigureringen. Förhoppningsvis är det något fel i GPIO konfigureringen. Även displayen krånglar. Redan från början har denna display varit långsam vid uppdatering och tillfälligt förlorat kontrasten för vissa pixlar. Men nu uppdaterar den inte alltid alla tecken enligt kommando. En gång förlorade den helt greppet om det latinska alfabetet. Här misstänker jag hårdvarufel.

Provkörning och parameterkalibrering 3 timmar

[sevehem]

Sedär så kul! Trist bara med strulade prylar men det löser du garanterat. Tycker tiden det tar nu börjar bli helt klart rimlig. Det finns ju annat att pyssla med när maskinen mäter upp!

[Magnus M]

29-41 sek per laddning är ju ungefär vad jag lyckas med när jag laddar för hand för jaktammo. Helt godkänt med andra ord Sen är det ju kul att ladda, så man vill inte att det ska gå för fort heller

[Öskar]

Fel: självtryckande knapparna.
Inget konfigurationsfel har hittats. Jag har använt mig av Raspberry'ns inbyggda mjukvarukontrollerade pull-down motstånd. Troligen är de dessa som krånglar. Jag ska komplettera min knappsats med riktiga 10KOhms motstånd för att dränera eventuella krypströmmar som kan leda till felaktig knapp-avläsning.*

• *När man använder en GPIO-pin för input (t ex för att känna av en knapptryckning), så kan spänningen över den variera okontrollerat pga krypströmmar. Därför ansluter man ett motstånd (normalt 10KOhm) mellan pin'en och jord. Då dräneras krypströmmarna/spänningen och avläsningen blir 0 (av). 10KOhm är ett så högt motstånd att det bara förmår leda bort små krypströmmar. När knappen trycks ner så släpps spänning på pin'en och avläsningen blir 1 (på). Raspberry'n har inbyggda resistorer sägs ha ett motstånd om 50KOhm. Fördelen med de inbyggda motstånden är att man slipper mecka med egna motstånd, samt att de kan slås av/på via mjukvara.

Fel: seg och oförutsägbar display
Har beslutar ett ej felsöka. Har beställt en ny display. Hoppas den hinner fram innan jul.

display_jiddisch.jpg

Felsökning 10 minuter

[Öskar]

Rättning av småfel
I väntan på ny display håller jag på att testa, rätta och förbättra. Den krånglade displayen försvårar arbetet något.

Ofrånkomliga praktiska problem
Jag har nu kommit så långt med BSIRAD att mer och mer arbetsmoment måste utföras med den riktiga hårdvaran. Finjusteringar och kalibreringar kan inte göras medelst förinspelad video. Slutliga tester måste även de utföras på den riktiga hårdvaran med stegmotor, fysiska knappar och display.

Hittills har jag tack vare mina ”dummies” kunnat utföra lejonparten av allt jobb utan att ha tillgång till BSIRAD. Koden har jag kört på PC'n eller i molnet (pythonanywhere.com). Det är mycket lättare att ta vara på små tidluckor här och där, när man kan jobba med PC'n eller iPaden. Faktum är att jag gjort en hel del jobb på pendeltåget till och från jobbet.

Rasberry'n klarar förvisso galant av att köra BSIRAD-mjukvaran, men att jobba mot den medelst skärm och tangentbord är frustrerande. För det första är den seg med det grafiska gränssnittet på. För det andra har jag den i källaren när jag laddar, men på kontoret när jag utvecklar/testar/rättar. Därtill ska det kladdas med krut. Det är minst sagt halvjökigt! Detta medför att utvecklingstakten påverkas negativt. Det känns inte som att det är någon ide att börja jobba om jag inte har minst en timme att lägga. Sådana timmar är bristvara.

Jag glädjer mig ändå åt den ”återbäring” som mina ”dummies” har gett mig. De har besparat mig väldigt mycket tid och frustration.

Detta är en ofrånkomlig situation som trots allt tyder på att jag närmar mig målet.

Ändrad avstängningslogik
För att underlätta slutförandet av BSIRAD så har jag förändrat BSIRADs ”shutdown logik”. Istället för att BSIRAD stängs av när man hållit ner stop-knappen i tre sekunder, så kommer en meny upp på displayen. I den kan man välja mellan:

• Shutdown (stänger av BSIRAD)
• Reboot (startar om hela raspberry'n)
• Restart (startar om BSIRAD-mjukvaran utan att starta om operativsystemet)
• Start old version (leder vidare till en ny meny)

display_shutdown.jpg

Väljer man "Start old version" så kommer man till en ny meny där man kan välja att starta en äldre version av BSIRAD-mjukvaran. Kan tyckas vara helt onödigt, men för mig som utvecklar underlättar det att kunna ha flera versioner installerade samtidigt. Jag kan då genomföra flera förändringar (men i separata programversioner) för att därefter installera alla i ett svep. Därpå kan jag prova av dem en och en utan att behöva installera om emellan. Underlättar mycket när man vill prova sig fram. Menyn anpassar sig automatiskt efter de för tillfället installerade versionerna.

display_start_old_version.jpg

Självklart kan man också "backa ur menyerna" och återgå till tidigare "läge".

Diverse mjukvaruutveckling, test och rättningar 2 timmar

[Öskar]

Hej-hopp!

Det var nu ett tag sedan jag avrapporterade. Det beror helt enkelt på att jag inte jobbat med BSIRAD sedan dess. Kort efter föregående inlägg så la LCD-displayen av helt och hållet. Jag bestämde då att ta en paus från projektet tills ersättningsdisplayen anlänt. Den kom strax före jul, men jag har haft fullt upp men ”sociala familjeförpliktelser” sedan dess.

Jag har dock påbörjat en ”gör det självguide”, men inte kommit speciellt långt. Jag har bestämt mig för att skriva den på engelska.

Hoppas att inom kort få tid att montera ersättningsdisplayen och därefter fortsätta utvecklingen.

[sevehem]

Hej-hopp!

Det var nu ett tag sedan jag avrapporterade. Det beror helt enkelt på att jag inte jobbat med BSIRAD sedan dess. Kort efter föregående inlägg så la LCD-displayen av helt och hållet. Jag bestämde då att ta en paus från projektet tills ersättningsdisplayen anlänt. Den kom strax före jul, men jag har haft fullt upp men ”sociala familjeförpliktelser” sedan dess.

Jag har dock påbörjat en ”gör det självguide”, men inte kommit speciellt långt. Jag har bestämt mig för att skriva den på engelska.

Hoppas att inom kort få tid att montera ersättningsdisplayen och därefter fortsätta utvecklingen.

Och vi följare längtar! Gott nytt år

[Öskar]

Hårdvara utbytt/kompletterad

Har ny lödat på nödvändiga kontaktdon på den nya LCD-displayen samt monterat den.

Därtill har jag kompletterat knappsatsen med åtta (8) stycken 10KOhms motstånd (ett per knapp), som dränerar bort eventuella krypströmmar.

Jag hoppas nu att alla hårdvaruproblem är undanröjda.

Kontrollpanel_uppgraderad.jpg

Jag har också slängt ihop en extra trickler. Något mindre diameter på matningsröret i jämförelse med den tidigare (innerdiameter 5,55 kontra 6,35 mm). Jag gjorde även inloppshålet något mindre. Ska bli intressant att erfara skillnaderna i matningsbeteende mellan de två. Har för avsikt att använda den nya för Norma 200/202 vilket flödar snabbare/lättare än Vihtavuori N32c.

tricklers.jpg

trickler_matningsrör.jpg

Byte av LCD-display, 10 minuter
Löda fast extra motstånd + extra jordkabel, 20 minuter
Bygge extra trickler, 15 minuter

Närmast kommer jag att kontrollera att den nya hårdvaran fungerar tillfredsställande. Därefter fortsätter arbetet med optimering av beslutsalgoritmen, rättning av diverse fel samt vissa förbättringar.

[Öskar]

Test ny hårdvara
Har nu provkört BSIRAD med ny display och extra motstånd. Fungerar ypperligt.

Test ny trickler
Har också provat den nya tricklern. Det är en förvånansvärt stor skillnad i matningskaraktäristik på den nya och gamla trickler. Jag provade att ladda 41,5 grain Norma 200. Med den gamla tricklern tog det mellan 30 och 45 sekunder. Med den nya tog det initialt mellan 120 och 200 sekunder. Det gick dock dock enkelt att anpassa BSIRAD till den nya tricklern. Det tog bara fem (5) laddningar att sänka laddtiden till mellan 50 och 60 sekunder genom att justera de laddningsstyrande parametervärdena i konfigurationsfilen. Med lite pill kan man nog få ner det ytterligare. Jag struntar i det och kommer istället att ta upp ett större hål matningsröret. Det är uppenbart fördelaktigt med ett något större hål.

Det intressanta är tricklerns stora påverkan på matningen. Det kommer inte gå att byta ut trickler hur som helst. Man kommer att vara tvungen att ha fasta uppsättningar där varje knapp hör ihop med ett krut och en trickler. Alternativet är att göra sina tricklers nära nog identiska. Hur det nu skulle gå till utan tillgång till svarv?

Näst på agendan står lite småpill som jag tidigare skjutit på framtiden. Det är frågan om prestandaförbättringar, felsökning och felrättningar.

Provkörning och lite justeringar 1,5 timmar

[sevehem]

Hur går det för mitt favoritprojekt här på RS? Eviga framgångar eller?

[Öskar]

Dessvärre har jag inte hunnit göra någonting sedan förra rapporteringen. Har haft sjukt mycket att göra på jobbet. Därtill har min äkta hälft tvingat mig att utföra visst renoveringsarbete på huset. Jag hoppas att det ska tunna ut lite efter vecka 10 så jag kan återuppta fulländandet av detta projekt. Igen är mer sugen än jag!

[sevehem]

Ja det är jobbigt när livet kommer i vägen för livsviktiga hobbys! Ha det fint!

[Öskar]

Video:
https://youtu.be/ZeCWp6IJXeg

[Fält]

Riktigt imponerande bygge och video!

[sevehem]

WOW! Inte bara välfungerande utan snygg också! Heja heja!

[Thjona]

Bra jobbat

[Öskar]

Jag är det största klantarschlet som går i ett par skor.

Dristade mig till att börja spela in ytterligare en video. Filmade medans jag plockade isär BSIRAD för att visa inkråmet mm. Sedan tänkte jag att jag borde filma en laddning när alla komponenter är urplockade, så man ”ser bättre”. Sagt och gjort, jag kopplade ihop delarna utanför huvudkapslingen. Såg häftigt ut tyckte jag. Slog på kamerorna och kopplade in strömmen . . . ingenting händer . . . jag ryckte ur strömkabeln direkt när jag kände lukten av nypoppade popcorn. Det visade sig att jag kopplat in dupontkontakten i Raspberry’n med viss förskjutning. Det finns ingen sarg runt GPIO-stiften, så det är möjligt. BSIRAD är nu obrukbar.

Den absolut minsta tänkbara skada som skett är att antingen har LCD-displayen brunnit eller så har Raspberry’ns GPIO-pins slocknat för gott. Kanske båda. Kan också vara så att fler komponenter tagit skada.

Hur fan kan jag vara så dj--la klantig? När jag äntligen lyckats friställa lite tid för att slutföra detta projekt . . . Jag som såg framför mig att det var dags att börja skörda frukterna . . .

Till råga på allt så har ju tydligen regeringen/Postmord stängt sidenvägen, så nu blir det till att köpa dyr-komponenter.

Nu är jag fanemej nära att ge upp! Jag orkar inte ens tänka på felsökning. Nu tar jag påsklov från både jobbet och BSIRAD.

Glad påsk på er!

[sevehem]

Nej vad tråkigt att läsa. Skit i alltihop en stund så kommer du tillbaka med full styrka igen! Glad påsk