Onderwerp: PyPilot, de stuurautomaat van OpenPlotter

roozeboos schreef :
Net zoals bij jouw software dus

Inhoudelijke reactie: ik heb bijna een jaar geleden zo'n bordje gekocht en was bezig die te koppelen aan een speciaal aangeschafte st2000 met kapot k
kompas.

Ik had toen nog niet voorzien dat ik zou gaan reizen, maar we zijn nu een kleine 8 maanden verder en ik kom eind deze maand terug naar Nederland. Ik ga dan absoluut verder met dit project.

brambo schreef :
Dat kan natuurlijk maar vergeet niet dat je zo ook de teller van het aantal omwentelingen van de aandrijving bypassed, tenminste bij een Simrad.
Die zort ervoro dat het din niet bij hald uitsturen den boel kapot kan drukken.
En daarvoor heb je nu eenmaal die electronica nodig.
Je moet dus dan wel opletten dat de stang van de helmstokautomaat niet te ver uit kan worden gestuurd, bijv. m.b.v. een roerstandmelder.
Eventueel heb ik wel de (PDF) service manual van de Simrads voor je , daar staat er ook wat over in inclusief alle electronica schema's.
Ad

Beste YB,

ik heb die vraag eerder ook gesteld aan de ontwikkelaar van PyPilot. Zijn antwoord was, dat het dan via de stroomvoorziening wordt gesignaleerd en de verdere actie van de stuurmotor automatisch wordt uitgeschakeld.

Eindstoppen aanbrengen schijnt ook mogelijk te zijn.

We zullen het gaan ervaren.

Groet,

Bram

Klopt, er zit een stroommeetcircuitje in, die de spanning heel snel afkoppelt.

boarderbas schreef :
Ik snap niet waarom iedereen zo negatief is tegen mij. Die genoemde 20 updates heb je bij de framboos binnen een maand in je mik. Dan doet ie het toch snel?

Maar serieus, Een motortje aansturen kan zelfs een stagiaire wel binnen een paar maanden realiseren. Dat is geen rocketscience.
Een boot, sterker nog honderden verschillende boten aansturen zodat er een behoorlijk rechte koers gevaren wordt bij de verschillende wind- en golfrichtingen is hele andere koek.
Die software maak je niet in een maand, lijkt mij zo.
Maar goed, als hobby project is het zeker leuk. Als er een paar gaan testen op zee zal blijken hoe ongelijk ik heb.

Tenslotte: zoals ik het begrijp wordt de motor met lange draden aangesloten op de pypilot? Dan ben ik wel benieuwd of de marifioon het nog doet als de motor draait. De motor wordt PWM aangestuurd, want je wil snelheid regelen. Lange draden tussen motor en driver geeft dan echt heel veel storing. Lang is in dit geval meer dan 35 cm. En ja, ik heb dit zelf meegemaakt met een moeizame CE keuring. ( op afstand instelbare muurhouder voor tv scherm)

roozeboos schreef : Chris, ik denk dat het komt door door je eigen vaak zure en negatieve reacties, dan gaan mensen dat ook terug doen.



Aansturing kan vlak bij de motor ingebouwd worden. Wordt via seriële communicatie aangestuurd vanuit de plotter.

okay, maar dat moet dan dus in de buis passen. Zal een hoop ellende besparen, dat is zeker

Beste Roos,

je snapt nog steeds de werking niet van Linux. Want OpenPlotter is gewoon gebaseerd op Linux. De updates van OpenPlotter zelf zijn al van maanden geleden.

Linux is een continue proces van verbeteringen. Je hoeft niets op te waarderen en je kunt ook nog kiezen wat je op wilt opwaarderen. Er wordt je niets opgedrongen. Dat is bij een ander OS wel wat anders.

Elke maand verschijnt er een nieuwe kernel versie. Die dan later door diverse Linux versies worden geimplementeerd. Nu 5.2. Laatste versie voor Raspian is nu 4.19.20.

Het is steeds hetzelfde afgesleten liedje, zo win je nooit het "songfestival".

Groet,

Bram

It Paradyske schreef : het was maar een grapje hoor. Dat leek me nu overduidelijk. Blijkbaar snapt men mij niet. Nog steeds niet na 16630 postjes...

roozeboos schreef : dat is toch "altijd" zo? Uit mijn playmarine stuurcomputerkastje gaan iig. 2 draadjes van een meter of 4 naar m'n Jefa.

ja nu je het zegt. Zals de driver extra gefilterd zijn. Nou ja, ik weet het ook niet.
Mocht iemand gaan testen met een echte installatie aan boord, zet dan ook de marifoon aan.

Stoort ie niet, dan mag je mijn opmerking negeren. Kan overigens altijd hoor, mij negeren. Zal m alvast zelf maar inkoppen.

Interessant punt. Geen idee hoe de pelagic dat doet - bij ons zit er in ieder geval een paar meter tussen aansturing en drive. Verder gewoon 2 parallelle draden, niet extra ontstoord. Blijkbaar heeft de ontwerper daar wat op gevonden, of ik heb mazzel. Geen storing gemerkt op de marifoon, in ieder geval.

Waar ik eigenlijk naar op zoek was is informatie die aangeeft of het gebruik van een kalman-filter in de software van de pypilot zijn vruchten afwerpt. Ik meen dat ik dat ergens op het forum heb gelezen, dat er in de pypilot gebruik wordt gemaakt van een kalman filter. Het is een beetje dingetje voor de regeltechnische freaks (en ik vind het jammer dat ik dat niet ben) maar ik heb begrepen dat regeltechnici euforisch worden over dat kalman filter. Waar een PID-regeling (uit de jaren 20) vaste instelbare parameters heeft (met welbekende namen als 'gain' en 'damping') die je bij elke koers en zee eigenlijk aan zou moeten passen, zou een kalman filter een mechanisme zijn dat die parameters continu, dynamisch, zelf bijstelt. Corrigeer me graag als ik het misheb, in aanmerking genomen dat ik het simpel probeer uit te leggen. Ik heb de indruk dat de duurdere autopilots dit al jaren hebben zonder zich er over uit te laten in technische termen, en de goedkope autopilots nog simpele PID-regelingen hebben - op mijn st2000+ zitten nog van die instelmogelijkheden. Maar wie wil nu parameters aan gaan zitten passen als de wind toeneemt - dan heb je wel wat anders te doen. Door de input van 9-assige IMU's mee te nemen in de regelcyclus van een kalman filter moet zo'n mechanisme snel door kunnen hebben hoe een golf van achteren met een bepaald schip herkend en gestuurd moet worden. Dat is wat de aanschaffers van dure boten al jaren verwachten en krijgen voor hun geld. En dat wil ik ook.

Ik kan nog nergens gedetailleerde recensies vinden van de performance van pypilot bij wind > 1 Bft. Ik heb de indruk dat het een fantastisch concept is dat dat door gebrek aan echt serieus opgepakt te worden niet genoeg momentum krijgt om uitgebouwd te worden, anders dan door het doorzettingsvermogen van die enkele briljante geest die het heeft ontworpen. Ten eerste wil ik voor weinig een superieure autopilot hebben, als gebruiker zijnde. Maar als technicus zit het me dwars dat een zo'n mooi concept niet uit de verf lijkt te komen, zij het wegens onbekendheid met de techniek, zij het wegens een andere reden. Als economicus wil ik geen risico nemen een paar weekenden te gaan zitten klussen aan iets wat niet bruikbaar is.

Dus nogmaals de vraag: wie weet waar ik kan vinden of die pypilot een performance heeft vergelijkbaar met, zeg, een EV-100.

Thx,

-

Hier kun je meer informatie verkrijgen.

pypilot.org/wiki/doku.php

Het is open bron software en wordt nog verder ontwikkeld.

Bram

ironman schreef :
Die Kalman filter wordt alleen gebruikt om de output van de IMU om te zetten naar een zo betrouwbaar mogelijke schatting van de oriëntatie van de boot in 3 dimensies.
Van hieruit wordt de afwijking van de gewenste oriëntatie berekend. En dat is weer input voor een (feed forward) PID filter. Pypilot maakt gebruik van vaste (instelbare) gains. Zaken als golfslag worden niet meegenomen.

Ik heb mijn kennis van het bestuderen van de code van pypilot. Ik heb pypilot nooit in praktijk gebruikt.

Wordt goflslag niet meegenomen obv de orientatie van het schip?

Ben ook zeer benieuwd naar de potentiele prestaties van geavanceerde regelalgorithmen. Alle intelligentie en (ook op andere vlakken) ervaring van de open community zou toch tot iets moois moeten kunnen leiden lijkt mij!

Ik heb tot nu tot eigenlijk nog niets concreets kunnen vinden over welke algorithmen bv Simrad, NKE of RM toepassen. In mijn B&G stuurcomputer zie ik parameters als “gain”, “reset time” en “dode band” terugkomen. Dat duidt erop dat de klassieke regeltechniek gebruikt wordt...

Ben benieuwd of er voor deze niet-lineaire, variabele en door ruis beinvloedde systemen geen verbetering mogelijk is met bv fuzzy logic, neurale netwerken of patroonherkenningstechnieken uit dit “big data” tijdperk (machine learning).

Zo’n open platform zonder firmware leent zich uitstekend voor experimenten hiermee denk ik...

Oud nieuws. Er zit heel wat zelflerendheid in een stuurautomaat.

In de "zero's" was de minitransat winnen een kwestie van 2 zaken; licht zijn en een knettergoede autopilot. Sommige teams staken meer tijd en geld in de autopilot dan in de boot. Dat moet ook wel, wil je besluiten een eindje te gaan tukken, terwijl je 6,5 meter bootje met 115 m2 zeil en twintig knopen op het log van een onstuimig zeetje afragt.

Uiteindelijk heeft met name NKE en wat andere "boutique" merken deze techniek in hun AP computers gebakken.

Welke techniek bedoel je precies? RM beschouwt “auto deadband compensation” al onder zelflerend.

Er hebben stapels NERDS met laptops in achteronders gelegen. Reken maar van jetje dat er slimmigheid in zit.

Waar jij op doelt is nagenoeg onuitvoerbaar. Met de zelfde koers- en windinformatie krijgt een AP een dermate verscheidenheid aan factoren om zijn kiezen (seastate, zeilvoering, zeiltrim, gewichtsbalans boot etc.) dat een automaat een basisset parameters moet hebben die werken en razendsnel de rest er bij moet kunnen verzinnen. De zelflerende algoritmes kunnen daarom niet te complex zijn.

Wat ik zo begrepen heb programmeren belangrijke campagnes (IMOCA60 bijvoorbeeld) nog steeds een aantal custom parameters in hun AP's om de AP beter toe te snijden op de boot. Een zelflerend algoritme vertellen waar ie vooral NIET hoeft te zoeken kan veel schelen.

Door middel van een snelle gps (10Hz) die COG door middel van Doppler niet gedempt bepaalt kun je binnen een bandbreedte de golflengte bepalen. Tot mijn eigen verbazing werkt dit verrassend goed tussen een golf periode van 6 tot 50 seconden. Als je de klassieke toegepaste demping op je kompas en wind data aanpast aan de gemiddelde aanwezige golf periode gaat je stuurautomaat aanzienlijk beter sturen. Uiteraard moet je een eventuele 3d sensor niet op die manier frustreren.

Aswin schreef :
Dat valt me een beetje tegen, maar ik begrijp de complexiteit. Toch kan dit al een wezenlijke verbetering zijn ten opzichte van alleen een electronisch kompas, plus dat je meer vrijheidsgraden hebt de gains zelf in te stellen.

Zie jij, of ziet iemand anders, kans de (openplotter plugin) code aan te passen zodat je handmatig presets van gains kunt kiezen, als in a) aan de wind b) halve wind, c) ruime wind? En elke preset daarvan voor low, medium, high golven? Dat is dan een eerste stap. Stap 2 is dat de plugin zelf die presets kiest op basis van NMEA input vwb de windhoek, en IMU input vwb de golfhoogte (hey die gele boeien bij de stortemelk berekenen toch ook de golfhoogte met een IMU). Zou dat zinvol zijn? In een derde stap kun je random verstoringen (+/-1 bv) introduceren in de gain settings van de gekozen preset en op basis van gemeten performanceverandering voorstellen doen voor aanpassingen daarvan (zoek maar op simulated annealing). Of je kunt in plaats van presets automatisch kiezen er tussen interpoleren.

Met het nautisch kapitaal van een nederlands zeilersforum en multidisciplinaire vaardigheden van de ZF leden moet er toch een werkend prototype van een zelflerende pypilot add-on te maken zijn, dat we vervolgens aan de open source kunnen toevoegen.

ironman schreef :
"If it ain't broke, don't fix it."

Zoals gezegd, ik heb nog nooit pypilot gebruikt. Ik weet niet of het werkt en waar er verbeteringen in de code nodig zijn. Zolang je dat niet weet is het zinloos over verbeteringen te speculeren.

Wat ik wel weet, en ook zelf heb ervaren, is dat het vrij gemakkelijk is een goed werkend programma te maken, maar dat het erg moeilijk is om een goed werkend systeem te maken. Electronica, behuizing en aansluitingen zijn lastig om echt goed te doen. Daar valt voor Pypilot een hoop winst te halen.

Ik hoor wat je zegt. Eerst maar eens aan de praat krijgen, dan weer je mond opendoen . Nou da's prima ik hou wel van een uitdaging ; de onderdelen zijn inmiddels besteld. Overigens zit er al een autogain.py in de codebase en volgens mij (maar mijn pythonese is nog minimaal) komt dat in de buurt van wat ik zelf al had bedacht.