Maquette de stabilisation d'un bateau avec un volant d'inertie

[inviteca6d09eb]

Bonjour,

Je rentre en PSI (prépa math spé) et doit élaborer un TIPE.
Mon sujet étant la stabilisation d'un bateau à l'aide de volant d'inertie, je cherche actuellement à construire une maquette.

Seulement mes connaissances en électronique sont limitées, j'aurais besoin de renseignements sur les composants que je dois acheter.
J'ai pensé utiliser un disque dur pour le volant d'inertie. Je dois pouvoir contrôler le positionnement de celui-ci avec des moteurs pas à pas et un microcontrôleur que je doit programmer et qui reçoit les informations d'un capteur gyroscopique.
Je cherche donc à me procurer ses composants, d'où mes questions:

- connaissez-vous des sites fiables ?
- Sauriez-vous plus précisément quels composants sont les plus adaptés ?
- Quel est le meilleur langage informatique, sachant que j'ai pris en main python en cours d'info ?
- Comment relier les composants ?

Merci d'avance!
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[jiherve]

bonjour et bienvenue,
si le but est d'utiliser un microcontrôleur Python cela n'ira pas (sauf peut être avec un Raspberry) donc il va falloir passer au C et ses variantes ou à l'assembleur.
Comme tu es débutant regarde coté Ardiuno ou équivalent a base de PIC .
Pour les épiciers les sites fiables sont généralement plus chers RS,MOUSER,FARNELL,CONRAD,LEXTR ONIC etc etc mais jamais de surprises.
JR

[inviteca6d09eb]

Merci pour cette réponse rapide !
Une question qui est sûrement bête, mais je n'ai jamais utilisé de composants arduino:
Comment peut on les relier ? On peut les contrôler et programmer depuis un ordinateur classique ?

[Antoane]

Bonjour,

si le but est d'utiliser un microcontrôleur Python cela n'ira pas (sauf peut être avec un Raspberry) donc il va falloir passer au C et ses variantes ou à l'assembleur.

Je pense qu'il existe des compilateurs permettant de programmer certains (gros) micro-contrôleurs ou DSP en Python. Je ne saura cependant pas être plus précis.
Il existe, par exemple, des toolbox permettant de programmer certains DSP de chez Texas Instrument ou même des arduino depuis Matlab et simulink - un autre langage de programmation scientifique.

Voir peut-être sur le forum informatique pour plus d'infos.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

Re
Oui mais le mieux c'est que tu ailles voir sur un site dédié. https://www.arduino.cc/
JR

[antek]

Comment peut on les relier ? On peut les contrôler et programmer depuis un ordinateur classique ?

Avec des fils . . .
Comme n'importe quel µC ils se programment facilement à partir d'un logiciel fournit en général par le fabricant.
Chercher "Microchip", "Arduino" et autres . . .

Avant d'en arriver là il faut définir la mécanique, les fonctions à réaliser, etc

[invitef29758b5]

Salut

Avant d'en arriver là il faut définir la mécanique, les fonctions à réaliser, etc

C' est bien vrai .
On fait tourner un volant , et après ..?
On détecte quoi ?
Avant de vouloir traiter l' info , il semble important de déterminer la nature de l' info

[invitef0fb657e]

Bonsoir

les deux précédents messages posent des question primordiales

Mon sujet étant la stabilisation d'un bateau à l'aide de volant d'inertie, je cherche actuellement à construire une maquette.

Seulement mes connaissances en électronique sont limitées, j'aurais besoin de renseignements sur les composants que je dois acheter.
J'ai pensé utiliser un disque dur pour le volant d'inertie. Je dois pouvoir contrôler le positionnement de celui-ci avec des moteurs pas à pas et un microcontrôleur que je doit programmer et qui reçoit les informations d'un capteur gyroscopique.
Je cherche donc à me procurer ses composants, d'où mes questions:

Moi je pose simplement des questions

- de quelle taille est cette maquette de bateau ? quelle masse ?
- un disque dur pour un volant d'inertie ?. Belle idée mais le moment d'inertie d'un disque dur sera-t'il suffisant pour la taille de la maquette?
- quelle mécanique va être utilisée entre les moteurs pas à pas et le disque dur ?
-......
Des questions j'en aurais encore 30

- est-ce que des essais ont déjà été des essais effectués ?.
En général on commence par un petit bricolage qui donne une idée plus concrète de ce qu'on veut réaliser et nous dit si c'est réalisable.
C'est le meilleur moyen de se faire aider plus précisément.

Seulement quand tout a été défini, on peut commencer à penser au système de commande et enfin à la programmation.

Un projet intéressant en tous cas.

[azad]

Salut.
Pardon d’intervenir, mais je me pose quelques questions :
Coptes-tu utiliser l’ effet gyroscopique pour stabiliser roulis et tangage ? Auquel cas, il faudrait non pas un mais deux disques durs (cela pour une petite maquette, bien sûr) pour contrôler les deux plans perpendiculaires.
Et surtout et c’est l’objet de ma question penses-tu utiliser cet effet gyroscopique comme la force agissant sur le bateau pour le maintenir toujours dans un plan donné ? Auquel cas, c’est à mon avis l’ échec assuré, car compte tenu de sa (nécessaire) grande inertie on ne peut pas stopper rapidement la rotation d’ un disque dur. Ce qui dans le cas par exemple d’un tangage violent ayant réussi à trop incliner le bateau, rendra le retour à l’ horizontale ( donc à la normale) plus lent que si ton dispositif n'existait pas, avec des conséquences dramatiques à la clé.

[mag1]

Bonjour,

La stabilisation des bateau par volant d'inertie n'est pas nouveau. Il faut donc regarder ce qui se pratique. Il y a pléthore de doc sur le net, on peut même en acheter. http://www.nauticexpo.fr/fabricant-b...que-44858.html

Apparemment, le disque est horizontal, et agit essentiellement en roulis, et ne perturbe pas la maniabilité (lacet). Quant au rôle d'un microcontrôleur dans cette affaire....faut chercher.

MM

[invitef29758b5]

Salut

Coptes-tu utiliser l’ effet gyroscopique pour stabiliser roulis et tangage ? Auquel cas, il faudrait non pas un mais deux disques durs (cela pour une petite maquette, bien sûr) pour contrôler les deux plans perpendiculaires.

Les deux plans ?
Pluton les deux axes .
Et un seul rotor suffit .
La précession concerne tous les axes perpendiculaires à l' axe de rotation .

[inviteca6d09eb]

On détecte la position du bateau par rapport à la normale avec le capteur gyroscopique (je ne m'intéresse qu'au roulis dans un premier temps), le microcontrôleur ordonne alors un mouvement du volant du volant qui exerce ainsi une force sur le bateau, contraire à celle de la vague qui l'a écarté de la normale

[inviteca6d09eb]

Bonjour,
Je simplifie un peu le problème au moins dans un premier temps en ne m'interessant qu'au roulis et à de petites vagues par rapport à la maquette, et peut être avec un phénomène périodique tel ce qui apparaît naturellement en mer

[inviteca6d09eb]

Peut être qu'une commande analogique suffirait puisque c'est assez simple comme contrôle ! J'ai pensé aux deux et préfère peut être l'informatique dans un premier temps pour inclure de l'info dans mon TIPE qui demande à réunir les matières

[invitef29758b5]

On détecte la position du bateau par rapport à la normale avec le capteur gyroscopique

Ce qui suppose que le volant est monté sur cardan pour être insensible aux mouvements du bateau .
Et tu détecte un déplacement . Comment ?

le microcontrôleur ordonne alors un mouvement du volant du volant qui exerce ainsi une force sur le bateau

Comment tu ordonne un mouvement au volant ?
La seule façon d' obtenir un mouvement , c' est d' utiliser la précession en exerçant un couple .

[jiherve]

Bonjour
Je pense qu'il parle de son capteur et non pas du volant d'inertie qui lui doit pouvoir agir sur le bateau comme ceux du lien de Mag1, au passage pour le second environ 400kg et 42200$ .
JR

[antek]

Peut être qu'une commande analogique suffirait puisque c'est assez simple comme contrôle ! J'ai pensé aux deux et préfère peut être l'informatique dans un premier temps pour inclure de l'info dans mon TIPE qui demande à réunir les matières

Le numérique offre une meilleur "souplesse" d'adaptation à des situations différentes.

[inviteca6d09eb]

Sauriez vous si un moteur pas à pas est ce qu'il y a de plus adapté pour ma maquette ? Je cherche à incliner mon volant d'inertie selon deux axes

[invitef29758b5]

Pour incliner ton volant , des simples servos suffiront .
Voir en boutiques de modélisme .