Aide Matlab - Panneau solaire ► Régulateur ► Batterie ► Moteur

[killianb7]

Bonjour,

Je suis actuellement en Terminale STI2D, j'ai donc un projet à finaliser pour la fin de l'année pour le Bac.
Mon professeur exige que je fasse une simulation sur le logiciel Matlab, mais mon professeur a pas mal de travail avec une classe entière, et c'est assez difficile d'obtenir de l'aide, même si j'y arrive, il fait plutôt à ma place sans m'expliquer. Seulement je devrais également présenter mon projet à la fin de l'année, et si je ne suis pas en capacité de répondre aux questions ou même d'expliquer ma simulation, je ne vais pas aller loin ^-^.
Au passage, désolé pour le titre, il est pas ouf, mais au moins on sait de quoi ça parle.

Je présente rapidement mon projet, ce n'est pas très compliqué, nous avons une fenêtre de toit, et on veut l'ouvrir et la fermer en appuyant sur un bouton, on veut aussi une autonomie énergétique, donc on a un panneau solaire.

Matlab 2.jpg

Matlab 3.jpg

Ma 1ère question est au final assez simple, mon montage est-il juste ? Bien que c'est le prof qui a fait beaucoup, il n'a fait que la partie sur laquelle je lui posais la question, ce qui est normal. J'ai donc dû faire moi-même certaines parties, et je ne suis donc pas sûr que ce soit juste.

Ensuite, à quoi sert "PS Constant" ? Il était dans le montage de base du professeur.

Après, ça concerne particulièrement les données du moteur qu'il y a sur le 2ème screen, je ne sais pas du tout à quoi correspondent les valeurs tout simplement.

Je n'ai pas d'autre question pour l'instant, n'hésitez pas à m'en poser si vous n'avez pas compris quelque chose là-dedans.

Merci d'avance pour votre aide.

Cordialement,
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[Mecanik77]

Bonsoir,

Et bien en voilà subitement des questions à quelques heures de rendre le projet...

Le bloc 1 est un bloc qui indique la valeur d'une constante, ici c'est la valeur de l'irradiance (W/m²).
Le bloc 2 est ton panneau solaire à l'intérieur duquel tu auras indiqué les différents paramètres (nbr de cellule, T°, tension...)
Le bloc 3 est une diode qui va empêcher la batterie de fournir du courant au panneau solaire (c'est mieux).
Le bloc 4 c'est le solveur (sans ce bloc aucun calcul n'est possible).
Le bloc 5 est un système qui a été créée dans lequel tu as tous tes outils de mesure (tension, courant, puissance...) que tu affiches à l'aides de scopes (bloc 17 et 18). Attention les valeurs ont l'air fausses.
Le bloc 6 c'est ta batterie (à noter que cette batterie n'est pas un modèle rechargeable),
Le bloc 7 c'est ton moteur.
Le bloc 8 correspond à ton tambour d'enroulement du volet. En fait c'est une boite permettant de passer d'un domaine mécanique de rotation à un domaine mécanique de translation (V=W.R) dedans tu as dû indiquer le diamètre d'enroulement de ton volet.
Le bloc 11 est en fait une source d'effort pour laquelle tu as indiqué une valeur de -60N (bloc 9). Comme c'est une valeur numérique (domaine simulink) tu es passé par un convertisseur S-PS (bloc 10) afin de le transformer en un signal physique. C'est donc l'effort résistant du volet.
Le bloc 12 est un capteur de vitesse, comme c'est une donnée physique tu passes par un convertisseur PS-S (bloc 15) afin d'avoir un signal mathématique (domaine simulink) que tu affiches à l'aide d'un scope (bloc 19).
Les blocs 16,13,14 et celui que j'ai oublié sont les potentiels zéro de chacun des domaines simulés (élec, méca rot. et transl.).

Concernant les paramètres à renseigner dans les blocs, je te conseillerais de ne pas les montrer, tu peux juste citer les paramètres principaux sur lesquels tu es intervenu (ou pas).

Concernant le moteur tu peux parler de la constante électromécanique sans pour autant parler de la résistance. D'ailleurs avais-tu la datasheet de ce moteur? Je suppose que non, tu as donc dû laisser les paramètres par défaut...

Tu ne pourras pas vérifier grand chose avec ce modèle. Comme je te l'ai dit la batterie n'est pas la bonne. Tu dois cependant pouvoir voir une chute de courant au cours de ta simulation...Il va falloir justifier pourquoi l'irradiance est rentrée comme étant une constante. Il y a une valeur de 217,5 W/m² dans le bloc, pourquoi cette valeur?

[killianb7]

Bonjour,

J'ai appris que je devais faire cette simulation il y a 2 semaines, c'est pour ça

Merci pour ta réponse rapide.
Je ne suis pas sûr que la constante représente l'irradiance, car dans le bloc 2 il y a justement écrit d'indiquer l'irradiance utilisée pour les mesures, c'est d'ailleurs ce que représente 217,5 W/m², si je ne dis pas de bêtise, c'est l'irradiance d'une ville se trouvant dans ma région (il faudra que je vérifie pour en être sûr).
Je n'ai pas très bien compris le rôle du solveur (bloc 4), il sert à faire les calculs des différentes mesures du bloc 5 ?
Concernant ma batterie, je ne peux pas en prendre d'autres car elles ne sont pas compatibles avec certains des autres blocs, d'après ce que j'ai compris, la batterie que je suis censé utiliser vient d'un certain domaine, mais les blocs que j'utilise ici viennent du domaine de Simulink, et donc je ne peux pas mélanger les 2.
Concernant les blocs 16, 13, 14, je n'ai pas compris à quoi ils servent, j'avais l'impression que c'était l'équivalent de "ground" en électronique.

Je ne pense pas que je montrerais les valeurs lors de la présentation, mais comme tu as effectivement dit que les valeurs ont l'air fausses, je donne tous les éléments pour qu'elles soient justes, car je pense également que mon montage est faux, j'ai l'impression que la partie électrique est juste, c'est plutôt la partie mécanique où je suis moins confiant.

Concernant le moteur, comme je l'ai dit dans mon 1er message, je ne sais pas du tout à quoi correspondent les valeurs qu'il faut entrer malheureusement. Le moteur qu'on a pour notre projet est celui-ci : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/2...f=searchDetail

Pour la constante, je pourrais regarder demain quelle valeur on lui a attribuée, mais ça c'est le professeur qui l'a mise, donc comme dit, je ne peux pas vraiment dire pourquoi malheureusement

Sinon, comme tu l'as dit, tu penses que les valeurs sont fausses, as-tu une petite idée d'où vient l'erreur ?

En tout cas, merci de ton aide, c'est vraiment très sympa de ta part, ta réponse a été claire et précise, et je t'en remercie

[Mecanik77]

Bonjour

Je ne suis pas sûr que la constante représente l'irradiance, car dans le bloc 2 il y a justement écrit d'indiquer l'irradiance utilisée pour les mesures, c'est d'ailleurs ce que représente 217,5 W/m², si je ne dis pas de bêtise, c'est l'irradiance d'une ville se trouvant dans ma région (il faudra que je vérifie pour en être sûr).

Même si mon Anglais n'est pas parfait c'est pourtant ce qui est spécifié dans le bloc. The physical signal input Ir is the irradiance (light intensity) in W/m^2 falling on the cell.

Je n'ai pas très bien compris le rôle du solveur (bloc 4), il sert à faire les calculs des différentes mesures du bloc 5 ?
Concernant ma batterie, je ne peux pas en prendre d'autres car elles ne sont pas compatibles avec certains des autres blocs, d'après ce que j'ai compris, la batterie que je suis censé utiliser vient d'un certain domaine, mais les blocs que j'utilise ici viennent du domaine de Simulink, et donc je ne peux pas mélanger les 2.
Concernant les blocs 16, 13, 14, je n'ai pas compris à quoi ils servent, j'avais l'impression que c'était l'équivalent de "ground" en électronique.

Le solveur gère l’algorithme de traitement de ton modèle...pas grand chose à savoir là-dessus.
Effectivement la batterie dont je te parle se trouve dans une bibliothèque spéciale qui fonctionne très bien avec ton modèle Simscape. Il faut regarder les exemples sur le site Mathworks.
Tout à fait c'est l'équivalent du ground, la référence, le bâti, la terre, le potentiel zéro, the cage in English...

Je ne pense pas que je montrerais les valeurs lors de la présentation, mais comme tu as effectivement dit que les valeurs ont l'air fausses, je donne tous les éléments pour qu'elles soient justes, car je pense également que mon montage est faux, j'ai l'impression que la partie électrique est juste, c'est plutôt la partie mécanique où je suis moins confiant.

Concernant le moteur, comme je l'ai dit dans mon 1er message, je ne sais pas du tout à quoi correspondent les valeurs qu'il faut entrer malheureusement. Le moteur qu'on a pour notre projet est celui-ci : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/2...f=searchDetail

Pour la constante, je pourrais regarder demain quelle valeur on lui a attribuée, mais ça c'est le professeur qui l'a mise, donc comme dit, je ne peux pas vraiment dire pourquoi malheureusement

Sinon, comme tu l'as dit, tu penses que les valeurs sont fausses, as-tu une petite idée d'où vient l'erreur ?

En tout cas, merci de ton aide, c'est vraiment très sympa de ta part, ta réponse a été claire et précise, et je t'en remercie

Ton modèle n'est pas faux, s'il était faux il ne fonctionnerait pas et tu aurais des messages d'erreur. Seuls les paramètres des différents blocs sont à ajuster.

Ca prend du temps.

Bon courage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[killianb7]

Bonjour,

J'ai réussi à obtenir de l'aide de mon professeur aujourd'hui, et il m'a remarquer quelque chose, ma fenêtre s'ouvre en 5 secondes, alors que ma batterie se recharge continuellement la journée, on ne peut donc pas mélanger les 2 schémas ensemble, et j'ai dû séparé ces 2 parties pour avoir 2 schémas différents. Voici ce que ça donne :

Matlab 4.PNG

Matlab 6.jpg

La partie recharge de la batterie a l'air d'avoir une bonne tension, juste l'énergie est très faible, je ne sais pas pourquoi.

En revanche, j'ai 2 erreurs dans la partie avec le moteur, d'après ce que m'a expliqué le professeur, l'erreur pourrait provenir du moteur, d'ailleurs à ce propos, il m'a remplacé les valeurs et m'a mis les bonnes pour mon moteur, il m'a à peu près expliqué également quelle valeur correspondait à quoi. Bref il m'a dit que l'erreur venait peut-être du réducteur, car les valeurs qui sont sur le schéma sont celles qu'il y a après le réducteur, et d'après lui, si j'obtiens les valeurs sans le réducteur et que j'ajoute un bloc réducteur après au schéma, ça devrait fonctionner.
Seulement, le problème est que ce n'est pas moi qui me suis occupé du moteur, c'est quelqu'un d'autre dans mon groupe qui ne tient pas vraiment à m'aider, du coup, j'ai du mal à trouver les valeurs, vu que je n'ai jamais vraiment compris la mécanique. Si quelqu'un pourrait m'expliquer comment faire, ça m'aiderait bien ^-^. Le moteur choisi est celui-ci : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/2...f=searchDetail

Merci de votre aide.

[killianb7]

J'apporte rapidement une correction à ce que j'ai dis, avant qu'on me dise de le faire.
Une des erreurs était qu'aucun solveur n'était connecté au montage, j'en ai donc rajouté un, mais une autre erreur est apparu :



Merci.

[Mecanik77]

Bonjour,
Pourrais-tu envoyer le fichier afin que j'y jette un oeil.

[killianb7]

Bonjour,

Oui, bien sûr, le voici :****

Merci de ton aide

[Mecanik77]

Envoie-le en *.zip.

[killianb7]

Bonjour,

Désolé, je n'étais pas là ce week-end, du coup, j'ai pas pu répondre, le voici en .zip : batteriemoteurr.zip

[Mecanik77]

J'ai regardé ton modèle qui est très largement incomplet (pas de réducteur??). Le diamètre d'enroulement du volet est ridiculement petit (22,3 mm). Pourquoi une batterie de 4V???
Je te mets une image de ce à quoi ça pourrait ressembler avec le bloc batterie rechargeable (mais c'est difficile de la paramétrer, surtout sans données).

Battery-PV.jpg

Je te propose ce modèle qu'il est nécessaire de peaufiner encore. Là on a une courbe du courant avec un pic de démarrage à 2 A et un courant absorbé de 0,6 A à la fin de la courbe tu as de nouveau un pic (4A) car le volet est en fin de course et le moteur continue de forcer.

[killianb7]

A vrai dire, s'il n'y a pas de réducteur, c'est parce que j'ai pris les valeurs du moteur après le réducteur, donc techniquement, il n'y a pas besoin d'en rajouter un.
J'ai effectivement des valeurs assez faibles étant donné qu'on doit juste soulever 60N, et cela, pour 5 allers-retours par jour, et 5 secondes pour un aller. Ce qui fait qu'il n'y a pas besoin d'énormément de puissance, ou d'énergie. Ce n'est pas un volet qu'il faut ouvrir, mais la fenêtre, le 22.3 mm est pour la roue dentée au niveau du pignon crémaillère, mais au final le principe est le même, et ça ne change pas grand chose.

Ma batterie est celle-ci : http://fr.rs-online.com/web/p/blocs-...thium/8263458/

Merci pour ton aide assez complète, j'ai regardé ton schéma, il y a juste quelque que je ne comprends pas, là où se trouve le gear box avec les fils jaunes, il y a 2 "Ideal rotational" au-dessus, pourquoi ?

[Mecanik77]

Je crois que finalement je n'ai pas bien compris le projet initial, j'étais parti sur un volet roulant...

En fait tu veux déplacer une fenêtre de 6 kg avec un moteur d'avion de modélisme (affichant un couple de sortie de 47N.cm) alimenté par une batterie de 3,6V, je comprends mieux les résultats affichés sur ton modèle initial.

[killianb7]

Oui, pas de souci, c'est pas grave ^-^

Mais du coup, tu as une idée de pourquoi j'ai ces erreurs sur ce montage :

[Mecanik77]

Tu n'as pas de potentiel zéro dans ton domaine électrique.

[Mecanik77]

Bon ben voilà c'est ce que je craignais, avec tes choix de moteur et de batterie...Ta fenêtre de 6 kg recule...
C'est cool comme c'est un moteur CC, tu vas pouvoir t'en servir comme génératrice et fournir de l'électricité...
On dirait que tu as dimensionné tes composants en vue de réaliser une maquette mais que tu as garder la valeur réelle de la charge à déplacer...

[killianb7]

Le potentiel zéro, c'est le "solver configuration" ? Il faut donc que je le retire, c'est vrai que tu m'avais dit qu'il servait à faire les calculs, mais là, vu qu'il n'y a pas le système "bleu" pour faire les mesures, il est inutile non ?

[killianb7]

Oui, c'est bel et bien sur une maquette qu'on travaille, ou plutôt un prototype, mais les 60N qu'on a mesuré sont justes, vu qu'on les as mesurés sur la fenêtre qu'on utilise, le moteur choisi fonctionne bien également. A vrai dire, on a quasiment terminé notre prototype, et il fonctionne ^-^
Personnellement, la seule chose qu'il me reste à faire est cette simulation :/

[Mecanik77]

Je serais curieux de voir comment ce petit moteur (sans réducteur) peut soulever une charge de 6kg. Si tu as une vidéo je suis preneur y compris pour comprendre exactement ce système.
Le potentiel zéro c'est ta masse, elle est absente dans le domaine électrique.

[killianb7]

On va sûrement prendre une vidéo demain ou après-demain du système, je te l'enverrais ^-^
J'essayerais également demain si je peux pour le potentiel zéro.

[killianb7]

Bonjour,

Au final, j'ai mis pas mal de temps à obtenir la vidéo, car ce n'est pas moi qui l'ai prise, et on me l'a envoyé hier, du coup je la transmets : https://youtu.be/UdHrkkTZTwU

Et pour ma simulation, il manquait effectivement le ground dans la partie électrique, maintenant ça fonctionne très bien ^-^.

Merci de ton aide en tout cas, ça m'a bien aidé