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Choix d'un stepper et de son contrôleur



  1. #1
    skyward

    Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Bonjour,

    En me baladant un peu partout, je n'arrive pas à clarifier quelques points dans le design d'un mécanisme à base de moteur pas à pas.

    En gros, il s'agit d'un système de charnière : je dois parcourir une centaine de degrés en quelques dizaines de secondes, puis revenir.
    J'ai calculé le moment d'inertie et le couple résistant, ce qui fait que j'ai pu calculer le couple moteur nécessaire qui je pense est le holding torque affecté d'un coefficient de sécurité pour les effets dynamiques.

    J'ai plus de mal avec le contrôleur. Les contraintes sont plutôt lâches comme vous pouvez le constater, mais même en ratant éventuellement des pas je dois forcément arriver à mon angle, et m'arrêter à 0 en revenant (sinon je tape dans ce qui est derrière...). Le système doit avant tout être à toute épreuve, fiable au possible (bloquage totalement interdit).
    Selon moi, les options seraient soit utiliser un driver (indexer/translator + power stage) uniquement, et envoyer les pulses tant que les butées microswitch ne sont pas enclenchées (au cas où il cale, je n'ai qu'à continuer jusqu'à ce qu'il raccroche... Mais je ne sais pas s'il est possible qu'il se bloque et que je ne sache pas où il est); ou alors d'avoir un véritable contrôleur en amont et un encodeur pour savoir à tout moment où il se trouve.

    Qu'en pensez-vous ? Y a-t-il des problèmes que je n'ai pas considéré ?
    Aussi, pour connecter deux moteurs en redondants en parallèle, faut-il un driver 1 ou 2 axes (il s'agit bien d'axes indépendants n'est-ce pas ?) ?

    Merci d'avance.

    Cordialement,
    Skyward

    -----

    Dernière modification par skyward ; 27/02/2013 à 20h56.

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  3. #2
    skyward

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Petit up ? Impressionnant à quel point on descend vite dans la liste des topics...

  4. #3
    DAUDET78

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    pourquoi un pas à pas si tu as des interrupteurs de fin de course ? un moteur à courant continu avec un démultiplicateur, c'est plus sûr !
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  5. #4
    skyward

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Merci de ta réponse rapide DAUDET78.
    Eh bien, j'ai des contraintes de durée de vie, nombre de cycles, et tout cela en l'absence totale de maintenance... D'où l'exclusion des balais. J'ai hésité avec les DC brushless couplées à des interrupteurs de fin de course, mais je me demande qui gagnerait en matière de fiabilité/simplicité entre cette option et le stepper en boucle ouverte juste avec un retour encodeur pour vérifier qu'il ne fait pas n'importe quoi.

    Qu'en penses-tu ?

    Edit: Le petit avantage que je vois en tous cas avec un stepper c'est le couple de détente. Avec une gearbox je peux m'en tirer avec le maintien en position de repos sans courant.
    Dernière modification par skyward ; 03/03/2013 à 17h28.

  6. #5
    DAUDET78

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Citation Envoyé par skyward Voir le message
    D'où l'exclusion des balais.
    Tu as des moteurs AC avec condensateur qui permettent les deux sens de rotation
    le stepper en boucle ouverte juste avec un retour encodeur pour vérifier qu'il ne fait pas n'importe quoi. Qu'en penses-tu ?
    Que plus c'est simple ... moins ça tombe en panne ! Pourquoi un encodeur alors que tu as des fins de course ?
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    skyward

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Merci de ton aide. Tu veux dire des DC brushless (OK c'est un faux DC, plutôt un AC tout en un mais juste pour être sûr) ?

    Exactement, plus c'est simple et moins ça tombe en panne ! Je cherche la solution la plus simple pour cela, si possible avec redondance. En l'occurrence, même avec des microswitch je rajouterais un encodeur pour savoir où il en est, puisqu'en fait je le ferais fonctionner sans l'avoir sous les yeux... Et puis, au cas où il décroche pour une quelconque raison, que je me dise pas "mais pourquoi le microswitch est pas enclenché ? Il fait quoi là ?".

    Que faudrais-t-il que je change à ton avis, pour: ~7000 cycles d'ouverture à 100° (en 20s disons) puis retour, sur une période de plusieurs années (disons 10ans) sans maintenance, fault tolerant, et avec monitoring ? Allez je lâche la mèche, il s'agit d'un mécanisme d'ouverture de télescope sur satellite
    Dernière modification par skyward ; 03/03/2013 à 18h39.

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  10. #7
    DAUDET78

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Citation Envoyé par skyward Voir le message
    Tu veux dire des DC brushless
    non, moteur asynchrone[/QUOTE]Un moteur asynchrone ne décroche pas .... sauf en cas de surcharge mécanique qui dépasse son couple max.
    il s'agit d'un mécanisme d'ouverture de télescope sur satellite
    Ce n'est pas sur un forum que tu auras la réponse ...... Et en ingénieur-conseil, je ne suis pas dans tes prix !
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  11. #8
    gabuzo

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Citation Envoyé par skyward Voir le message
    il s'agit d'un mécanisme d'ouverture de télescope sur satellite
    Dites moi que je ne rêve pas.
    Je suis Charlie

  12. #9
    skyward

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Ahah, il s'agit d'un projet étudiant rassure-toi. Nous sommes dans les premières phases en étude système, et j'aimerais pousser la partie mécanismes. [au fait, pour être plus précis c'est "ouverture de panneau de protection de télescope"]

    Est-ce que ce n'est pas un peu compliqué justement d'utiliser une asynchrone vu qu'il faudra un onduleur ? Au moins avec un stepper, ce n'est même pas un hacheur, juste des commutations de puissance ON/OFF à faible fréquence dans ce cas. Peut-être que c'est pour cela qu'ils ont utilisé un stepper pour la couverture de Hubble.

    En fait je me demande surtout s'il faut vraiment un contrôle d'axe, ou si je peux balancer directement les steps de l'ordinateur de bord et les amplifier avec un driver en considérant que les steps ne sont pas trop rapides pour la charge [ce qu'ils seront], tout en surveillant que tout se passe bien avec un encodeur et des capteurs de fin de course. Je voudrais juste être sûr que je n'ai pas oublié des sources d'erreurs qui pourraient mettre le système à mal.

    P.S: gabuzo: Non je ne fais pas partie de ces personnes qui débarquent sur le forum avec un projet d'OS en ayant lu un tutoriel de C ^^ C'est un peu pour cela que je n'en ai pas parlé plus tôt.
    Dernière modification par skyward ; 03/03/2013 à 19h49.

  13. #10
    DAUDET78

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Il manque les tensions d'alimentation disponible
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  14. #11
    skyward

    Re : Choix d'un stepper et de son contrôleur

    Oups désolé, c'est du 28V batterie. En passant, pour se rendre compte, la "couverture" à faire tourner fait 1kg environ, un disque de 530mm de diamètre.

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