Welche Sensoren für mini-Segway

[RedBaron]

Das ist ein Grenzfall, den Du da beschreibst.

Ich befürchte, da hast du unrecht. Begründung (anschaulich):

Stell dir vor, das System ist fast im ausgependelten Zustand. Das ist der Zustand, in dem sich das System am häufigsten befinden sollte. Aber eben nur fast ausgeregelt, der Fahrer hat gehustet . Nehmen wir an, durch das Husten hat sich eine leichte Vorlage ergeben. Jetzt wirkt die Schwerkraft. Sie bewirkt ein Drehmoment, dass die Vorlage verstärkt. Drehpunkt dieser Kippbewegung ist der Auflagepunkt des Rades auf den Boden.

Das Kippen ist eine beschleunigte Drehbewegung. F1 und F2 sind proportional zur Radialbeschleunigung. Die ist proportional zum Radius. Der Abstand von F1 zur Drehachse ist größer als der von F2, also wird F1 größer werden als F2.

Die Beschleunigungsdifferenz willst du zum Ausregeln des Systems nutzen (wenn ich das richtig verstanden habe). Die Regelung wird FB ins Spiel bringen. FB bewirkt zunächst, dass das Rad nach vorn beschleunigt wird. FB bewirkt jetzt auch ein Drehmoment. Dieses Drehmoment wirkt aber auf eine andere Drehache, nämlich den Schwerpunkt. Das System richtet sich dadurch auf. Gleichzeitig wird durch die Aufrichtung die Differenz F1/F2 kleiner. Und zwar genau solange, bis durch die Beschleunigung ((!) nicht Geschwindigkeit) das Rades das Drehmoment durch die Erdbeschleunigung genau aufgehoben wird. Dann ist deine Regelgröße (Kraftdifferenz) nahezu 0. Leider kann man nicht endlos weiter Beschleunigen => Bums.

Natürlich kann man das mit einem kräftigen Überschwingen hinkriegen ... 'ne Schaukel zu bauen, geht einfacher.

Begründung (ein bisschen physikalischer):
Wenn man die Differenz der beiden Beschleunigungen bildet, wird durch die Differenzbildung die Komponente der Edrbeschleunigung eliminiert. Die ist für beide Messpunkte gleich. Das ist an sich eine gute Idee.

Was man dann genau misst, ist der Wert der Drehbeschleunigung. ..Und eine Drehbeschleunigung ungleich 0 heißt Kippen... Soweit ist der Ansatz auch korrekt. Nur kann dieser Zustand neben bei FB = 0 (ausbalanciert) auch mit allen(!) anderen FB erreicht werden. Deshalb ist FB = 0 die Ausnahme und nicht der ausgeregelte Vortrieb.

[freerik]

[...]Wenn man die Differenz der beiden Beschleunigungen bildet, wird durch die Differenzbildung die Komponente der Edrbeschleunigung eliminiert. Die ist für beide Messpunkte gleich. Das ist an sich eine gute Idee.

Durch die Differenzbildung wird jede translatorische Beschleunigung eliminiert, deshalb ist das tatsächliche FB egal.

Was man dann genau misst, ist der Wert der Drehbeschleunigung. ..Und eine Drehbeschleunigung ungleich 0 heißt Kippen... Soweit ist der Ansatz auch korrekt. Nur kann dieser Zustand neben bei FB = 0 (ausbalanciert) auch mit allen(!) anderen FB erreicht werden. Deshalb ist FB = 0 die Ausnahme und nicht der ausgeregelte Vortrieb.

Das bestreite ich ja auch nicht. Wie ich bereits schrieb:

Mir ging es nur um die Aussage, dass zwei Beschleunigungssensoren prinzipiell in der Lage sind ein Kippen von sonstigen Fahrsituationen zu unterscheiden. Die Umsetzung mag nicht ganz so einfach sein wie ich anfangs dachte.