Test autotuning kangaroo

j'ai finalement réussi à faire un contrôle en position un minimum décent. Malheureusement plus de vent pour le tester, mais j'ai pu faire pas mal de test sur le banc de test.

Le banc de test : une grosse masse pour tendre la ligne avant et deux petites masses pour les arrières.

Le banc de test simulant le cerf-volant et le système automatique

J'ai testé différents types de réglage automatique. Une première solution est de bouger manuellement le système pour lui faire parcourir sa course. Une deuxième solution est que le système détecte automatiquement les butées mécaniques. Pour cela, j'ai modifié le réglage de la perceuse afin d'enlever le limiteur de couple (ne pas oublier de le remettre ensuite!).

La mèche est maintenant en bois. Le scotch est nécessaire pour éviter le glissement. En faisant les cabestans sur le côté, la garcette s'enroule de manière plutôt propre.

Le wichard release (65 euros, aie) permet d'assurer le largage de l'aile d'un geste, en tirant sur le bout violet (en haut à droite). Les bouts de garcette accrochés aux extrémités de la barre font maintenant un aller-retour pour assurer également leur largage.

Le bout vert fait un aller-retour pour assurer la possibilité de larguer l'aile. La boucle avec le noeud plat doit être assez large pour ne pas bloquer le bout. Une grosse manille pourrait aussi faire l'affaire en réduisant un peu les frottements.

La sangle noire et attachée au chicken loop d'un côté, au wichard release de l'autre (avec un noeud pour éviter que la sangle ne coulisse lorsqu'on tire dessus). Elle permet de régler le bordé/choqué et donc la puissance de l'aile.

Les cales faisant office de butée mécanique et  qui étaient auparavant faites d'un morceau de gaine de bout sont maintenant faites d'un bout de bois. Le noeud de cabestan se serre ainsi moins et est plus facile à régler (sans pour autant glisser).

La barre est dotée d'origine d'un mécanisme permettant de bloquer la barre en position bordée. Ce mécanisme a cependant tendance à bloquer le bout. Cela a conduit à modifier la position des points de tire sur la barre pour créer un couple autour de l'axe de la barre l'empêchant de se bloquer (voir photo suivante)

Point de tire légèrement désaxé par rapport à l'axe de la barre pour la faire tourner sur elle mêmee.

Et une petite vidéo pour finir

Sardines

Lors des derniers essais, les sardines plantées à la verticale ont montré leur limite. J'ai testé un assemblage de 4 sardines plantées à environ 45°, mais dans des directions différentes. l'astuce est de placer les sardines de manière à ce que la tension soit toujours prise en charge par la sardine qui est à environ 90° de la direction de la traction, et non par celle qui dans la direction de la traction (sinon les sardines finiraient par sortir petit à petit).
A refaire pour mieux qualifier la tenue dans la terre et dans le sable.

Contrôle position

Hier, j'ai installé un potentiomètre 10 tours au niveau de l'axe moteur pour faire le contrôle de la position de la barre.
J'ai branché le potentiomètre sur la carte kangaroo, une radiocommande en entrée.
J'ai lancé l'auto tuning de la carte kangaroo. Cela a bien fonctionné (je tenais le potentiomètre à la main).
J'ai donc ensuite construit un support pour fixer le potentiomètre. Mais plus rien ne marchait ensuite : c'est le potard qui est mort (un quinzaine d'euro).
Du coup plus de capteur et pas de rechange.

Je me suis du coup de nouveau attaqué à l'installation d'un capteur directement sur la barre. Après 4 prototypes, je suis arrivé à une version qui me satisfait : simple, solide, ne réduisant pas l'amplitude de mouvement de la barre.

Version 1 : le bras trop long réduit l'amplitude des mouvements

Version 2 : le bras court et désaxé se retrouve dans une position bloquée pour des angles de barre important

Version finale

La réalisation comporte seulement un bout de sangle trouée, le potard, un chef d'oeuvre de colson, un bout (tendu par un élastique) et un morceau de gaine (gaine de protection de bout de harnais). Le potard n'est plus placé directement sur le bout passant au centre de la barre, mais sur un bout parralèle que j'ai rajouté.

Zoom sur les colson : deux colsons préalablement serrés sont enfilés sur la mèche du potard (raccourcie à la scie). Deux colsons viennent entourées les queues de ces colsons et le bout de gaine. Enfin deux têtes de colson supplémentaire empêche les colson de glissé.

Deux morceaux de mousses permettent que le bout soit parallèle au bout déjà présent.
Il reste encore à trouver une solution élégante pour le passage des fils électriques.

Test 6m

Ce soir test avec la 6m prêtée par les Moinard. L'objectif était d'avoir une véritable aile de kite (plus stable qu'en cerf-volant et avec un mécanisme de gestion de la puissance) la plus petite possible, et pas neuve...
Max m'a filé un coup de main.
Nous avons d'abord fait connaissance avec l'aile dans 10-15 nœuds dans le champ. L'aile est très stable, on peut même lâcher la barre et elle vient se mettre au zénith toute seule, presque au-dessus du pilote. Çà tire pas mal, mais on peut la faire tomber dans la fenêtre en se faisant tirer un peu, mais sans trop de danger. Nous avons testé le largage, mais le leach ne devait pas être très bien fixé et le cerf-volant est tombé un peu brutalement.

Le système était modifié avec de la garcette au lieu du fil qui avait cassé la dernière fois. Le potentiomètre qui avait cassé également était remplacé par un plus costaud. Un wichard release était rajouté en sécurité pour pouvoir lâcher facilement. Des sardines supplémentaires étaient également rajoutées pour s'adapter au cerf-volant plus grand.

Le sandow a été enlevé. Il était mal placé sur les lignes avant car la voile se retrouvait bordée dans la surpuissance au lieu de lâcher (je ne sais pas pourquoi je l'avais mis là, alors que je m'étais déjà fait la réflexion qu'il fallait un élastique sur les arrières pour lisser les rafales).

Le point d'accroche des lignes avant a été modifié. En effet, il était situé vers le cerf-volant par rapport au point d'accroche des lignes arrières. Du coup, l'aile se retrouvait choquée quand l'aile était au zénith, et bordée en descendant. Il faudrait que je fasse un petit schéma...
J'ai placé le point d'accroche derrière.

Nous avons décollé l'aile en pilotage manuel (en reprenant la sangle fixée sur les lignes avant afin de donner du mou dans les lignes de contrôle des arrières). Le pilotage était légèremment différent (plus de possibilité de se déplacer les lignes avant étant fixée au sol), mais sans problème. J'ai demandé à Maxime de prendre la barre. Petit à petit j'ai relâché la sangle pour prendre le contrôle avec le moteur. Ce n'était pas facile de piloter car je n'arrivais pas à voir à la fois la position de la barre et le cerf-volant au zenith.
La sangle (un peu vieille) a dû glisser et l'aile s'est retrouvé bordée augmentant la tension sur les lignes arrières.
Les lignes arrières ont lâchées. Elles se sont coupées sur la mèche (mèche de perceuse entourée de scotch). J'ai retrouvé des morceaux de garcette colorés sur les angles vifs. Les roulements ont roulé sur leurs cales et une attache (colson...) de la visseuse a également lâché. On pourrait se dire qu'un colson n'est pas satisfaisant car pas assez costaud, mais peut-être au contraire a-t-il joué un rôle de fusible? Ce système a bien dépanné mais montre ces limites.
Le cerf-volant s'est retrouvé accroché seulement par les lignes avants et est tombé en faisant des loopings. Mon petit frère Maxime a pris un coup sur la main, peut-être en se prenant le leash.

 

Balance électronique

J'ai commencé à démonter les petits pesons électroniques que j'ai acheté.
En placant un simple voltmètre, j'ai essayé de chercher un point du circuit ou la tension serait variable (en faisant varier la charge avec ma main). J'ai trouvé un point ou la tension variait de manière importante. Je me suis dit bingo, il n'y a plus qu'à souder deux fils (ou trois pour avoir la tension de référence) et je pourrais brancher le tout sur la carte arduino.
J'ai donc soudé des petits fils et continué à regarder avec le voltmètre.

Malheureusement, je me suis rendu compte que le signal ne variait en fait pas quand je faisais varier l'effort appliqué, mais tout le temps. Et je n'ai pas réussi à trouver un point ou la tension variait avec l'effort. Fallait-il abandonner?

Et bien, non! Une petite recherche sur internet, m'a permis de trouver un tutoriel sur la réutilisation d'une balance de cuisine qui fonctionne sur le même principe. On n'y parle notamment de "dual-slope integrating ADC". ADC je connaissais déjà, c'est le CAN en français, ou convertisseur analogique numérique.
Je connaissais un principe de fonctionnement basé sur des comparaison de tension.
Ici le fonctionnement est différent et repose sur l'utilisation d'un circuit intégrateur (réalisé par exemple avec  un ampli op).
L'intégration se fait avec la tension à mesurer jusqu'à atteindre une tension seuil.  Puis une intégration a lieu avec une tension de référence négative, jusqu'à atteindre un seuil bas.
La tension a mesurer est donc liée au rapport des temps de montée et de descente. Ce procédé permet de moyenner la valeur, tout en ne faisant qu'une mesure de temps, ce qui est facile avec les horloges internes.

La tension à mesurer doit donc exister quelque part mais être très faible. Mais si je ne trouve pas j'ai toujours l'alternative de mesurer les temps de montée et de descente. Une autre solution probable et qu'il existe une sortie PWM basée sur le temps de montée et de descente (à 1 sur la montée, 0 sur la descente).

Conférence Airborne Wind Energy 2013

La conférence annuelle sur l'énergie éolienne aérienne aura lieu les 10 et 11 Septembre à Berlin http://www.awec2013.de/.
Je me pose la question d'y aller. Les frais d'inscription me paraissent élevés (390 euros), mais c'est l'occasion de rencontrer des personnes du monde entier (de Skysails, Makani power, etc...).

CRC32

Je m'arrache les cheveux depuis ce matin car les ordres que j'envoie depuis le PC ne sont pas tout à fait pris en compte par arduino. Même à 9600 bauds, j'ai des pertes assez fréquentes.
Par exemple si j'envoie 0.18, je vais parfois recevoir 0. ou 0.8 voire 1 ce qui est un peu embêtant.

J'ai donc chercher à rajouter un checksum.
Le checksum a l'avantage de ne pas modifier le message qui reste lisible.
Je n'ai pas trouvé de solution toute faite, mais j'ai trouvé le code CRC32 (Contrôle de Redondance Cyclique).
http://excamera.com/sphinx/article-crc.html
L'exemple donné ne marche plus mais la correction est donnée ici dans un post de mai 2013.

J'ai eu quelques difficultés à faire une implémentation qui marche...
Mais voici le résultat.

Reste à voir si cela permet d'augmenter le débit (sachant que les erreurs ne sont que rejetées pas corrigées).