TIPE : Motorisation d'une monture équatoriale de téléscope.

[L'astronaute]

Bonjour à tous,
mon sujet de TIPE traite sur(prise) l'étude en vue de la motorisation d'une monture de téléscope, le thème de cette année étant invariance et similitude, je comptais principalement étudier l'sserviseement du moteur de déclinaison, puis étudier les dérives thermiques principalement de de la liaison roue & vis sans fin, conduisant éventuellement à un décalage dans le temps du suivi stellaire...

[I]PARTIE ELEC :[/I] J'ai alors commencé à découvrir le moteur pas à pas, avec plein de cas particuliers dans tous les sens (biphasé monophasé à réluctannce variable, à aimants permanents hybrides) et je n'y comprends plus rien ! Seulement il semblerait qu'il est préférable d'utiliser ce type de moteur, je devrait donc m'y connaître généralement, avec plus sur celui que je vais devoir utiliser. D'ailleurs, malgré les quelques sites que j'ai trouvé parlant de motorisation de montures, je n'en n'ais pâs vu me conseiller l'utilisation de tel ou tel type. Si vous pouviez me renseigner un peu plus là-dessus je vous en serais fort reconnaissant.
Pour conclure sur ce moteur, il me faudra le commander pour faire mes tests, un de mes profs de SI m'a parlé d'une carte préfaite sur laquelle on installe un "Shield", je suis bien intérréssé, seulement pris entre 4 feux je n'ai pas pu prendre notes ... et j'ai oublié les détails :/


Partie MECA : Enfin, pour les dérives thermiques, une solution serait d'acheter un système R&VSF mais les dépenses risquent de vite monter... Je pensais éventuellement à un système vis sans fin achetée chez le premier magasin de matériaux qui vient (on m'a conseillé du laiton tout de même) associée avec un écrou qui "tirerait" une chaine (une cordelette en fait...) enroulée autour d'une roue couplée à l'axe voulu. Du coup je m'écarte un peu du système réel, mais la modélisation qui m'intérresse surtout est celle de la vis avec l'écrou ...Est-ce que vous pensez que c'est correct comme modélisation ?


En bref, parce que je me rends compte maintenant du pavé que j'envoie ...
J'aurais besoin d'aide sur les moteur pas-à-pas, de manière générale (leur signification etc.), il faudrait que je sache précisément lequel est le plus souvent employé parce-que ... Enfin, ma modélisation du système roue et vis sans fin me parait moi-même un peu excentrique ... si vous pouviez me donner votre avis là-dessus.


D'avance merci de votre temps consacré et de votre aide.
Bonne soirée.
Vincent.
-----

[Antoane]

Salut,

mon sujet de TIPE traite sur(prise) l'étude en vue de la motorisation d'une monture de téléscope, le thème de cette année étant invariance et similitude, je comptais principalement étudier l'sserviseement du moteur de déclinaison, puis étudier les dérives thermiques principalement de de la liaison roue & vis sans fin, conduisant éventuellement à un décalage dans le temps du suivi stellaire...

Tu n’asservis pas en position le système ?
Pour un tel montage, ça me parait préférable, d'autant plus si tu commences à faire des transmissions de puissance avec des fils qui s'enroulent...
Quelle est la précision angulaire demandée sur le positionnement ?

J'ai alors commencé à découvrir le moteur pas à pas, avec plein de cas particuliers dans tous les sens (biphasé monophasé à réluctannce variable, à aimants permanents hybrides) et je n'y comprends plus rien !

En vrai, c'est moins compliqué (fait suffisamment rare pour le mettre en exergue). Tu choisis un moteur pas à pas en fonction de qq critères :
- couple max ;
- nombre de pas ;
- tension d'utilisation (histoire de choisir qqch de compatible avec ta batterie) ;
- vitesse max de rotation avant décrochement (l'axe n'arrive plus à tourner aussi vite que la commande) ;
- unipolaire/bipolaire (et encore...)

Seulement il semblerait qu'il est préférable d'utiliser ce type de moteur,

Pourquoi ?

Pour conclure sur ce moteur, il me faudra le commander pour faire mes tests, un de mes profs de SI m'a parlé d'une carte préfaite sur laquelle on installe un "Shield", je suis bien intérréssé, seulement pris entre 4 feux je n'ai pas pu prendre notes ... et j'ai oublié les détails :/

Il existe pléthore de cartes de contrôle de moteur pas à pas. Si tu ne veux pas te fouler côté élec, c'est l'idéal. Sinon, il faut assembler quelques composants. On trouve plein de schémas sur le net ; après tout pas si complexes que ça, et qui te donnent l'avantage de comprendre ce que tu fais.

Enfin, pour les dérives thermiques, une solution serait d'acheter un système R&VSF

C'est quoi ?

Je pensais éventuellement à un système vis sans fin achetée chez le premier magasin de matériaux qui vient (on m'a conseillé du laiton tout de même) associée avec un écrou qui "tirerait" une chaine (une cordelette en fait...) enroulée autour d'une roue couplée à l'axe voulu.

Ca fait très bricolage, bonjour la précision. Sans compter qu'avec ça, difficile d'aller dans les deux sens de rotation. Encore une fois, pour moi, l'asservissement est nécessaire.

Du coup je m'écarte un peu du système réel, mais la modélisation qui m'intérresse surtout est celle de la vis avec l'écrou ...Est-ce que vous pensez que c'est correct comme modélisation ?

Je ne comprend pas ce que tu veux modéliser.

[f6bes]

Bjr à toi,
"....J'aurais besoin d'aide sur les moteur pas-à-pas, de manière générale (leur signification etc.), il faudrait que je sache précisément lequel est le plus souvent employé parce-que ... Enfin, ma modélisation du système roue et vis sans fin me parait moi-même un peu excentrique ... si vous pouviez me donner votre avis là-dessus...."


L'inconvénient du moteur pas à pas...c'est les "à coups" du aux.....pas.
Tu peux aussi bien utiliser un moteur synchrone dont tu pilotes la vitesse par variation de fréquence.
Mais les deux sont généralement employés.

Ton systéme à écrou et ficelle s'apparente à un "entrainement par secteur lisse" utilisé en astronomie amateur.
A ce niveau là je doute que tu ar)rives à COMPENSER une quelconque dérive thermique.
Dérive thermique de ....QUOI..d'ailleurs ?
Un e ficelle c'est plus ou moins extensible ...suivant les efforts imposés.
D'autre part on peut compenser LOGICIELLEMENT la dérive mécanqiue appelée " correction périodique de l'entrainement"
Les défauts répétitifs de l'usinage mécanique peuvent ainsi etre compensé périodiquement grace au logiciel qui corrige les variations
qui se répétent. Mais là c'est du pinaillage de suivi pour l'obtention de photos à TRES lONGUE DUREE de pose.
Pour une observation visuelle, ce n'est point nécessaire.
Ex secteur lisse:
http://www.astrosurf.com/maxastro/telesc/bati.jpg

A+

[f6bes]

Remoi:
principe du secteur lisse:
http://p1.storage.canalblog.com/14/0...29792850_p.gif
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[L'astronaute]

Bonsoir, tout d'abord un grand merci pour vos réponses !

Antoane :

Tu n’asservis pas en position le système ?
Pour un tel montage, ça me parait préférable, d'autant plus si tu commences à faire des transmissions de puissance avec des fils qui s'enroulent...
Quelle est la précision angulaire demandée sur le positionnement ?

Si je pensais l'asservir, mais pas en position, en vitesse, ce me semble plus faisable, car la précision de ma position dépendra de la précision de mon capteur ET de la précision de mon mécanisme, alors qu'avec un tachy ... Cela me semblait plus intuitif, après je peux me tromper sur le choix ... par contre, en principe il n'y aura pas de câbles qui traineront, le mopteur est fixe, c'est juste l'armature qui tourne.

"Seulement il semblerait qu'il est préférable d'utiliser ce type de moteur" ,
Pourquoi ?

A vrai dire je ne sais pas trop, je l'ai lu sur un ou deux site d'amateurs qui utilisaient préférablement ces moteurs ...

C'est quoi ?

R&VSF = roue et vs sans fin, j'ai abrégé, marre de l'écrire en entier ^^ et si c'est des dérives thermiques dont il est question, j'appelle ca comme ca, mais ça a peut-etre un autre "vrai" nom, je parle des dimensionnement des ^pièces qui peuvent changer dû aux changements de température (passer de la voiture à l'exterieur en plein hiver etc.) entrainant un éventuel défaut dans le suivit que je compte qualifier et éventuellement proposer des solution pour les parer.

Je suis d'accord pour le coté bricolage, je vais essayer de trouver une autre solution. Mais du coup je veux pouvoir tester mon système à température ambiante de jour, et de nuit, et voir si mon suivi sur une m^me préiode de temps à beaucoup changé ou pas.

Ton systéme à écrou et ficelle s'apparente à un "entrainement par secteur lisse" utilisé en astronomie amateur.

oui c'est ce que je me disais aussi ... Pour recréer la roue et vis sans fin (plus commune dans le domaine industriel pour le grand publique si je ne m'abuse) c'est pas top.

Dérive thermique de ....QUOI..d'ailleurs ?

Bah voilà, ce n'est peut-être pas ce que j'ai dit qui est correct ... je parle de la déformation du matériaux dû aux changements de températures.

D'autre part on peut compenser LOGICIELLEMENT la dérive mécanqiue appelée " correction périodique de l'entrainement"

Tu veux dire simplement par un petit programme implanté dans une puce, ou en reliant un ordinateur à ton moteur ?
Parce qu'il est vrai que je n'ai pas mis tout mon cahier des charges, mais le but de mon tipe est aussi une solution en vue de motoriser une monture, mais pour le "grand publique" c'est à dire les "p'tits bleus" qui viennent d'acheter leur monture et qui un jour veulent passer à la photo... Le coté industriel et "professionel" du tipe ne me permet pas trop de passer le secteur lisse au passage.

Tu peux aussi bien utiliser un moteur synchrone dont tu pilotes la vitesse par variation de fréquence.

Même chose, le moteur synchrone commence à compliquer les choses non pour l'alimentation, ensuite il faut installer le variateur etc.

Voilà le lien vers un des sites que j'ai trouvé, celui-ci détaille le moteur tel que je l'ai découvert :
http://sam.electroastro.pagesperso-o...moteurpas2.htm
Je cite : "Le moteur pas à pas et son circuit de commande permettent donc la rotation d'un axe avec beaucoup de précision en vitesse et en amplitude.
La précision en vitesse est utilisée pour suivre la rotation apparente des étoiles (un tour en 23H56mn)"
Il précise aussi que l'inertie du moteur suprime ainsi ces a-coups.

Voilà tout.
Merci encore, et dans l'attente de vos réponses, je retourne bosser ! :P

[f6bes]

Bjr à toi,
Les photos avec longues poses , c'était du temps des pellicules...argentiques.
Ca c'est fini..maintenant c'est les photos NUMERIQUES= durée de pose NETTEMENT raccourçi.

Lorqu'on fait de l'astro il faut bien avoir en tete que le matériel DEMANDE une mise en TEMPERATURE.
Donc on ne sort le matériel de la voiture en pensant que dans le 1/4 qui suit il va etre opérationnel.
A minima.....1 heure d'attente suivant l'utilisation envisagée.
C'est cela ..la parade!
Comment détermineras tu la correction à apporter suivant les CONDITIONS locales de température !!

Ce que l'on compense (éventuellemnt) c'est un défaut connu et récurrent sur la préçision MECANIQUE
de l'entraiment.

Un amateur ne s'occupe généralement PAS de la compensation de ce défaut, car là aussi il va falloir DETERMINER
la durée de la compensation, la vitesse de la compensation, la périodicité de la compensation etc...
Ca demande de longues mesures et vérifications pour réaliser cela soit meme.

A+

[L'astronaute]

Bonsoir,
En fait, tu es en train de me dire que mon tipe n'a pas lieu d'être ? :'(
Mais pour la photo, la TRES longue pose n'est plus nécéssaire, mais au moins quelques minutes nécéssitant un suivi automatique non ?
pour la mécanique, je ne pensais vraiment donner une solution, mais quantifier l'erreur, et m'adapter un peu suivant ma région que mon suivi soit un peu mieux ...

Mais bon du coup je me sens un peu tout con là ^^

[f6bes]

Bsr à toi,
Bien sur qu'il est nécessaire d'avoir des suivis automatiques, mais cela n'implique PAS forcément des corrections dragstiques.
Déjà comment tu vas calculer la " dérive" en fonction de la température et surtout de l'écart de trempérature.
Tu ne seras jamais bon en compensation.
Donc...c'est mise en station..1 heure avant.
Bonne soirée

[L'astronaute]

bonsoir,
qu'appelle-tu drastique ? parce qu'un asservissement quelconque peut après tout être considéré comme énorme ... par rapport à rien du tout.
pour la "dérive" je ne comptait pas l'évaluer en fonction de la température, mais vérifier mon suivi en intérieur, puis en extérieur, voiir la différence entre les deux, histoire de la quantifier, et éventuellement mesurer la différence dans le dimensionement des pièces. Mais s'il n'en n'est pas jugé nécéssaire ... mais du coup, je reste un peu perdu et le temps passe ... faut que je trouve quelque chose.
Merci de votre aide, à bientôt.

[Antoane]

Bonjour,
exams la semaine passée, je vous ai un peu abandonné

Je ne connais rien à l'astronomie ou au aux instruments d'observation, donc je reste purement dans des considérations technologiques.

Le pas à pas tourne effectivement par à coups, mais avec
- un pas suffisamment faible (de toute façon de l'ordre du °)
- un réducteur (nécessaire de toute façon)
- l'imposante inertie du télescope
- à vitesse de rotation constante
ça devrait pas poser de problème.

Entre le pas à pas et le moteur synchrone, il n'y a pas grande différence... Moteur synchrone (électrotechnique) ~= moteur brushless (électronique) (si je ne m'abuse)



Ce qui t'importe, c'est la position. Donc le mieux est d'asservir en position. Si c'est pas simple et qu'on a une bonne connaissance du lien entre une autre grandeur A qui puisse être asservie et la position, alors on peu asservir A. Exemple : A=la vitesse de rotation du télescope... bonjour la tachy... Non, technologiquement, si tu veux asservir en vitesse, il faut mettre ton capteur directement en sortie du moteur. Mais fonctionnellement, ça a aucun intérêt :
- le moteur pàp en lui-même est déjà asservi : sa vitesse de rotation est égale à sa fréquence de commande ;
- pour un asservissement propre, il faut placer le capteur aussi loin que possible dans la boucle, c'est à dire aussi près que possible de la variable de sortie.



Des dérives, tu en as qui viennent de partout :
- température ;
- usure des pièces ;
- erreurs de manipulations de la part de l'utilisateur...
Impossible de les quantifier exactement. Une estimation est possible, à partir de laquelle on applique les corrections idoines au système. Ca s'appelle une calibration. A refaire tous les x années, ça coute cher.


Bref, je reste sur mon idée
Côté mécanique, je ne vois pas ce qui t'empêche d'utiliser un "bête" train d'engrenage ?

[L'astronaute]

salut,
le problème avec l'asser en position, c'est que je n'ai pas ll'intention d'acheter du matos extrêmement précis (car cher) donc le retour me servirait un peu à rien ... d'un autre coté, tout ce qu'il me faut c'est des résultats ...
j'essaye d'y réfléchir un peu, je vois d'ailleurs mon prof lundi matin. j'espere qu'il pourra aussi m'orienter un peu.

Merci et à bientôt !

[f6bes]

Bjr,
Dans l'entrainement d'un téléescope on cherche à COMPENSER .."l'erreur périodique".
L'erreur périodique c'est quoi: c'est une erreur qui se répéte CONSTAMMENT et de façon périodique.
Donc on connait la "venue", l'amplitude, la duréeetc... de cette ( ces) erreurs. Il suffit donc de faire
"l'inverse" pour obtenir un entrainement correct.
On peut appele cela , de la "contre réaction".

Faire un contre réaction sans connaitre les effets de " l'action" néfaste, c'est peut etre pire que de ne RIEN faire.
Donc un correction ( dedans / dehors) 20°/7° , c'est pas la meme chose que 20°/ 0° (voire moins).

A+

[Antoane]

Faire un contre réaction sans connaitre les effets de " l'action" néfaste, c'est peut etre pire que de ne RIEN faire.
Donc un correction ( dedans / dehors) 20°/7° , c'est pas la meme chose que 20°/ 0° (voire moins).

Justement, tu ne connais que les effets de l'action néfaste (on est 3' trop à droite) et tu compenses. Qu'est ce qui cause ce décalage ? à vrai dire peu importe.

[f6bes]

Bjr Antoane,
Il s'agit de compenser les "erreurs" de la construction mécanique Errreur qui se répéte.
D'ailleurs certains contructeurs ne pinaillent pas trop la mécanique (et ses errreurs périodiques).
Ils préférent faire de la compensation (par logiciel) plus tot que de chiader l'entrainement la mécanique... (c'est moins couteux !!)
Bon W E