f Электроподруливающее устройство, автопилот где-то как-то...
Гонки и путешествия под парусом
Новости Регаты Рулевые Форум Видео Фотоконкурс Справочник

Автор Тема: Электроподруливающее устройство, автопилот где-то как-то...  (Прочитано 14748 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

Snick

  • Сообщений: 834
  • Уважуха: +46/-24
  • Название: ВЕКТОР
  • Тип: ПРОСТОР-М
  • Номер: MF 2
Про темы с электроэнергией  могу сказать одно - изобретать велосипед крайне затратно. На эксперименты уйдет бабла гораздо больше, чем купить готовый девайс. А надежда окупить затраченное бабло продав несколько кривых, на коленках сделанных экземпляров крайне призрачна :)
О!!! Вот с этого тезиса новую тему и начнём :).
Цена авторулевого колеблется от 400 до 500$
Со слов Ильи, датчик ветра предлагают за эту же сумму.
Может пошевелим извилинами, пока холодно?
« Последнее редактирование: 23 Ноября, 2013, 23:05:45 от Snick »
Когда впервые за туманами запахло огнем
Он стоял за околицей и видел свой дом
Картошку в огороде и луг у реки
Он вытер слезу и сжал кулаки

Pu®Ген

  • Сообщений: 1534
  • Уважуха: +45/-13
  • Название: Йолка
  • Тип: L&K sk
  • Номер: E-16
Про самодельную электронную систему.
Энтузиаст парусного спорта Mike Holden создал самодельную систему на базе Arduino для автоматического управления парусной яхтой. В конструкции также используются профессиональный 6-осевой инерционный датчик, электронный компас, линейный привод соединенный с румпелем, и 16-кнопочная клавиатура с жк-дисплеем. Испытания прошли успешно. Автопилот уверенно сохраняет заданную скорость, направление, и ведет судно даже против ветра.

PS стоимость самодельного устройства (сервы, адруино, электронный компас, гироскоп и.т.п., и собственно потраченные силы) выливается в стоимость заводского авторулевого.
А вот с датчиками можно попытаться сэкономить, например подключать простенький GPS с выходом NMEA например такой или какой-нибудь планшетник (нетбук) датчик ветра тоже поискать альтернативный.

ГШ

  • -
  • Сообщений: 4059
  • Уважуха: +200/-141
  • Название: SALACIA
  • Тип: Sunwind 20
  • Номер: М 150, -
http://svb24.com/en/category/autopilots.html
я там и брал. Симрад 290е, Pэймарин 370е. Еще доставка, но они при отправке в Россию убирают VAT - примерно то на то и выходит.
Григорий Шмерлинг

Илья МГУ

  • Сообщений: 3735
  • Уважуха: +286/-104
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597
Датчиков ветра с выходом NMEA полно, есть и дешёвые. Кому не лень, мониторьте ебей, всё там есть. Преимущество раймариновского - передача по seatalk, т.е. для переключения с трека на ветер не надо переключать NMEA
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

Илья МГУ

  • Сообщений: 3735
  • Уважуха: +286/-104
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597
Датчиков ветра с выходом NMEA полно, есть и дешёвые. Кому не лень, мониторьте ебей, всё там есть. Преимущество раймариновского - передача по seatalk, т.е. для переключения с трека на ветер не надо переключать NMEA

Самостоятельно сделать блок управления автопилотом - затея малореальная. Самое сложное там, это отнюдь не программирование контроллера или реализация в деталях. Прежде чем к этому подойти, придётся провести огромный нир по разработке алгоритма работы. Он очень и очень непростой.
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

ГШ

  • -
  • Сообщений: 4059
  • Уважуха: +200/-141
  • Название: SALACIA
  • Тип: Sunwind 20
  • Номер: М 150, -
У меня было такое ощущение: как бы здорово иметь возможность на лету программировать реакцию автопилота на ноутбуке - т.е. не отдельный блок, а чисто программное управление, да с удобным интерфейсом...  кривульки рисовать :) уверен что довольно быстро можно было бы нарисовать для разных ходовых режимов оптимальные варианты и затем только иногда их подстраивать.
Но еще более отчетливое ощущение - все равно этого не будет достаточно. Сам штоковый механизм не имеет необходимых свойств: нужен большой диапазон скоростей и усилий, чтобы механика могла рулить как рука - когда резко и с силой переложить, а когда и "пальчиком". Но это уже не подруливание, а рулежка.
Григорий Шмерлинг

Snick

  • Сообщений: 834
  • Уважуха: +46/-24
  • Название: ВЕКТОР
  • Тип: ПРОСТОР-М
  • Номер: MF 2
А если отвлечься от большинства возможностей высокоинтеллектуальных систем, и взять в качестве Тех.Зад. только одну их функцию - подъём на ветер одним галсом, то не получится ли ограничиться только флюгером с парой концевиков и исполнительным механизмом с ограничением угла поворота?
Слепить что-нибудь на базе автомобильных развалов? Тот-же механизм привода стеклоочистителя, ведь по сути - готовое сервоустройство.
Когда впервые за туманами запахло огнем
Он стоял за околицей и видел свой дом
Картошку в огороде и луг у реки
Он вытер слезу и сжал кулаки

CB

  • Сообщений: 2076
  • Уважуха: +68/-21
А вот с датчиками можно попытаться сэкономить, например подключать простенький GPS с выходом NMEA
Дорого, овчинка выделки не стоит. Имеет смысл использовать модельный сервопривод, аналоговый датчик поворота на флюгере (например, что-нибудь типа такого - http://elcompribor.ru/a3ubw_NewElement-6619, самодельный контроллер (разумеется, на готовой микросхеме  :) ). Все.
Задача - обеспечить заданный курс относительно ветра на время до часа, освобождая рулевого для хозяйственных работ и работ с парусами. Спит пусть на якоре или в дрейфе.
По стоимости комплектующих уложиться в (3-5)т.р.
Цитировать
Прежде чем к этому подойти, придётся провести огромный нир по разработке алгоритма работы. Он очень и очень непростой.
Обычный ПИ- или ПИД-регулятор. Параметры подобрать опытным путем, на воде.  Вначале сделать инерционность поболее, затем - уменьшать, пока не появится переходный процесс с колебаниями, немного увеличить. Воздействие имитировать работой штатного руля - руль на борт, авторулевой отрабатывает возврат на прежний курс. Возможно, придется обеспечить механическое демпфирование флюгера (связанный с ним жесткий флажок в относительно закрытом объеме). 
Смысл всей работы - переложить отладку авторулевого с капризной, хилой и непривычной механики на электронику.

Серж

  • Сообщений: 7715
  • Уважуха: +351/-349
  • Сергей Мирошник
  • Тип: самострой
  • Номер: М115
Модельный сервопривод вряд ли пойдет, он не любит постоянной нагрузки- будет много потреблять, перегреется и сгорит. Кстати, модельные сервы никто часами не гоняет, от силы 15-20 минут. Нужен привод самостопорящийся - с винтовой или червячной парой.

CB

  • Сообщений: 2076
  • Уважуха: +68/-21
Модельный сервопривод вряд ли пойдет, он не любит постоянной нагрузки- будет много потреблять, перегреется и сгорит.
Он же для балансирного серворуля - закрылка на руле авторулевого. Там усилия ведь небольшие (на механических авторулевых его флюгер ворочает). И этот сервопривод все-таки на самолетиках (на рули которых постоянно давит поток воздуха) работает.
Если ворочать сам румпель - надо где-то 600Н, приходим опять к готовой покупной системе.

Илья МГУ

  • Сообщений: 3735
  • Уважуха: +286/-104
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597
Думаю, серва в этом устройстве малоприменима, ибо она предназначена для реализации пропорционального канала. В то время, как все автопилоты управляются дискретно. СТ1000+ приводится обычным коллекторным моторчиком размером с мотор шуруповёрта. На управляющей плате стоят 4 полевика работающие в ключе. Он заставляют вращаться мотор либо в одну, либо в другую сторону. Частота вращения не регулируется.
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

Серж

  • Сообщений: 7715
  • Уважуха: +351/-349
  • Сергей Мирошник
  • Тип: самострой
  • Номер: М115
Илья, серва даже лучше. Она держит положение, ежели пытаться провернуть вал, она будет сопротивляться.

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Коллеги, предлагаю вернуться к началу и первым делом определиться, о каких "Электроподруливающих устройствах" мы говорим и что от них ожидаем.

Можно предложить несколько видов классификации:

1. По функционалу и принципу действия:
1.1. Обеспечивающие ведение по ветру;
1.2. Обеспечивающие движение по курсу: магнитному или GPS;
1.3. Обеспечивающие большую интеллектуальность (использование карт): движение по маршруту, по коридору и т.д.

2. По времени использования:
2.1. кратковременные: включаются на час-полтора в день, до десяти (условно) часов за время похода;
2.2. долговременные: используются несколько часов в день или несколько дней (в многодневном походе).

3. По количеству потребляемой электроэнергии:
3.1. условно "слаботочные" - для работы в течении дня достаточно энергии индивидуальных источников энергии: пальчиковых батарей/аккумуляторов, аккумуляторов UPS и прочего;
3.2. условно "прожорливые" - для работы необходима бортовая эл. сеть или емкий аккумулятор.

Как мне кажется, очевидные ограничения:

- нет смысла пытаться сконструировать ЭПУ, удовлетворяющие п.п. 1.2 или 1.3 (с некоторой оговоркой, о которой ниже).
- на судах, оборудованных бортовой эл. сетью или имеющих достаточный запас эл. энергии целесообразно использовать серийные ЭПУ типа упоминаемого ранее СТ1000+; попытки самостоятельного конструирования и изготовления аналогов - нерациональны. Выйдет хуже и дороже.

Соответственно, остается смысл обсуждать варианты ЭПУ с такими характеристиками:
- обеспечивает ведение по ветру (либо исполняет команды внешнего управляющего устройства - к примеру навигатора, смартфона и др.);
- время активной работы - до часа в день;
- слаботочное: оптимально чтобы для работы в течении дня хватало емкости бюджетного аккумулятора с дозарядкой вечером или комплекта хороших батареек, допустим 6 штук.
« Последнее редактирование: 25 Ноября, 2013, 21:21:18 от Иваныч »

илппп

  • Илппп
  • Сообщений: 2697
  • Уважуха: +106/-21
  • Илья
  • Название: Конек Горбунек
  • Тип: Horse with osteochondrosis
  • Номер: Е 20
Вариант, привод распашных ворот линейный 24 вольта реверсивный, к нему управление сочинить и на руль его
« Последнее редактирование: 25 Ноября, 2013, 21:51:31 от илппп »
-Ты, странник презревший покой.
- Взялся за гуж, ..... и стой!

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Угу, цену смотрел?  ;)

Тогда уж такую штуку Линейный привод но, сдается мне, батарейкой ее не прокормишь.

илппп

  • Илппп
  • Сообщений: 2697
  • Уважуха: +106/-21
  • Илья
  • Название: Конек Горбунек
  • Тип: Horse with osteochondrosis
  • Номер: Е 20
Привод на фотке, стоит около 6-8 т.р. но есть более бюджетные варианты.
Батарейкой не прокормиш , но ворота в экстренных случаях, при отключении электричества на аккумуляторах
работают до 6 - 10 часов на два привода! Максимальный потребляемый ток 3 ампера. аккумуляторы не большие.
« Последнее редактирование: 25 Ноября, 2013, 22:03:49 от илппп »
-Ты, странник презревший покой.
- Взялся за гуж, ..... и стой!

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Положу ссылку, с целью возможного дальнейшего использования:
Fst200-202 дом, построенный ветровой датчиком направления
Цена порядка 100 $

Дед

  • Сообщений: 5434
  • Уважуха: +190/-219
  • Название: "Нестор Махно"б.альбатрос
  • Тип: Тайм."Непорочное зачатие"
Угу, цену смотрел?  ;)

Тогда уж такую штуку Линейный привод но, сдается мне, батарейкой ее не прокормишь.
А может прокормишь , Иваныч, если вот такую хрень http://www.ixbt.com/news/hard/index.shtml?17/40/34 тянуть всё время  на буксире? (или две...)
Парус - это свобода!        лень - двигатель прогресса!

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Хрень очень интересная, спасибо за ссыль!

Далеко не все идеи с  KickStarter взлетают, но если за 60$ появится возможность купить такой  генератор - я думаю, многие будут рады.
С другой стороны (если ребята не врут с цифрами) - то это значит, что гидротурбина вещь вполне реальная, и я не зря неделю назад просил Илью поделиться ссылкой на его старые разработки. :)

Дед

  • Сообщений: 5434
  • Уважуха: +190/-219
  • Название: "Нестор Махно"б.альбатрос
  • Тип: Тайм."Непорочное зачатие"
Это не мне, это - Serge37 спасибо! штучка действительно интересная...
Парус - это свобода!        лень - двигатель прогресса!

ГШ

  • -
  • Сообщений: 4059
  • Уважуха: +200/-141
  • Название: SALACIA
  • Тип: Sunwind 20
  • Номер: М 150, -
Да они я так понял пишут что кто щасс 24 пожертвует весной агрегат получит, сэкономив больше половины. Не считая +50$ за пересылку. Но картинка там прямо из анекдота про яхтинг (стоишь одетый под холодным душем и деньги рвешь) - зарядка этой хрени струей воды из умывальника, вроде как при электрическом свете  :) Особенно при нонешних ценах на воду.
Григорий Шмерлинг

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Как всегда: только копни, и пойдет...

Очевидно было, что идея не нова - но, как оказалось, не нова "более чем" :)
Цитата с http://habrahabr.ru, там обсуждается несколько иная конструкция, ну да не в этом дело:

Цитировать
Эта штука называется «гирляндная гидроэлектростанция» и придумана она советским изобретателем Борисом Блиновым еще в 60-х годах.

Книга в DjVu: lib.prometey.org/?id=17359

Не поленитесь открыть и прочитать первые две страницы.

Гирляндные ГЭС в экспериментальном режиме работали и в СССР, и за рубежом. Все вопросы, что обсуждались выше (от судоходности до выбора глубины) — были четко проработаны. При этом делалась она чуть ли не из консервных банок. Еще в 1961 статьи об этом были в журналах «Радио» и «Изобретатель и рационализатор».

Неформально же очень увлекательная история создания этих ГЭС есть в книге Блинова «Загадочный импульс» (Эврика, 1969), посвященной природе изобретательства. Я читал ее в детстве. Если кто сможет найти — получит кучу удовольствия.
...

Особенно интересны стр 55-56, привожу скрин:

http://fotki.yandex.ru/users/parusa-urala/view/1178107/

В конструкции привлекает простота, как ротора (по тексту - "даже в опытных образцах на его изготовление требуется 15 мин"), так и всей конструкции: расчет ведется на использование без редукции, ротор напрямую связан с генератором.

Илья МГУ

  • Сообщений: 3735
  • Уважуха: +286/-104
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597
В конструкции привлекает простота, как ротора (по тексту - "даже в опытных образцах на его изготовление требуется 15 мин"), так и всей конструкции......

 ;D ;D ;D

Джентльмены, ну не будьте же такими легковерными!
ЗЫ: Турбина с картинки - полное г.... Это значит, что тормозить она будет сильно, а генерить слабо.
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Ну там-же с формулами!
 ;D

На самом деле понятно, что все не просто. Как всегда: "есть один способ проверить".
Дождемся жидкой воды, попробуем.

Илья МГУ

  • Сообщений: 3735
  • Уважуха: +286/-104
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597

"есть один способ проверить".
Дождемся жидкой воды, попробуем.

Ага, я уже проверил. На турбине с КИЭВ вдвое большем. И не на альбатросике, а на котояри с парусами 43квадрата. По итогам эксперимента сомневаюсь, что кто-нибудь будет использовать турбины на катамаранах. Единственное судно на котором она способна прижиться, это небольшая килевка типа четвертака.
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Неутешительно.  :(

Однако это напоминает, что мы отвлеклись от заявленной темы.
Если модераторы сочтут возможным, то гидротурбинные размышления, начиная с № 17 , можно переместить в эту тему: http://gik.fordak.ru/index.php?topic=4549.150

Нам же придется смириться, что бесплатного электричества не бывает, значит его желательно экономить.
Значит, наш выбор - это п.3.1. предложенной классификации.

Snick

  • Сообщений: 834
  • Уважуха: +46/-24
  • Название: ВЕКТОР
  • Тип: ПРОСТОР-М
  • Номер: MF 2
...
Как мне кажется, очевидные ограничения:

- нет смысла пытаться сконструировать ЭПУ, удовлетворяющие п.п. 1.2 или 1.3 (с некоторой оговоркой, о которой ниже).
- на судах, оборудованных бортовой эл. сетью или имеющих достаточный запас эл. энергии целесообразно использовать серийные ЭПУ типа упоминаемого ранее СТ1000+; попытки самостоятельного конструирования и изготовления аналогов - нерациональны. Выйдет хуже и дороже.

Соответственно, остается смысл обсуждать варианты ЭПУ с такими характеристиками:
- обеспечивает ведение по ветру (либо исполняет команды внешнего управляющего устройства - к примеру навигатора, смартфона и др.);
- время активной работы - до часа в день;
- слаботочное: оптимально чтобы для работы в течении дня хватало емкости бюджетного аккумулятора с дозарядкой вечером или комплекта хороших батареек, допустим 6 штук.
О! Это оно.
Из замечаний (ИМХО), - выбросить из ТЗ "команды внешнего управляющего устройства - к примеру навигатора, смартфона и др.", и привести питание к стандарту 12В.
Кто против?
Когда впервые за туманами запахло огнем
Он стоял за околицей и видел свой дом
Картошку в огороде и луг у реки
Он вытер слезу и сжал кулаки

Pu®Ген

  • Сообщений: 1534
  • Уважуха: +45/-13
  • Название: Йолка
  • Тип: L&K sk
  • Номер: E-16
Тогда пропадают все преимущества электронного устройства. Оставшееся - "ведение по ветру, от аккумулятора, до часа в день", проигрывает механическому, флюгерному, выполняет те же функции, еще и батареек просит :)

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21

О! Это оно.
Из замечаний (ИМХО), - выбросить из ТЗ "команды внешнего управляющего устройства - к примеру навигатора, смартфона и др.", и привести питание к стандарту 12В.
Кто против?


Я :)

Зачем выбрасывать?
Чуть ниже я попытаюсь обосновать необходимость и возможность такой опции. Тем более, что это только опция.

Snick

  • Сообщений: 834
  • Уважуха: +46/-24
  • Название: ВЕКТОР
  • Тип: ПРОСТОР-М
  • Номер: MF 2
Тогда пропадают все преимущества электронного устройства. Оставшееся - "ведение по ветру, от аккумулятора, до часа в день", проигрывает механическому, флюгерному, выполняет те же функции, еще и батареек просит :)
Для меня, главным преимуществом электрического флюгерного устройства, видится возможность разместить датчик в любом удобном мне месте лодки, а то и просто иметь их несколько и делать активным тот, который в настоящий момент доступен для регулировки (в пределах досягаемости). Да и габариты этого датчик будут намного меньше, чем у механики.
...
Зачем выбрасывать?
Чуть ниже я попытаюсь обосновать необходимость и возможность такой опции. Тем более, что это только опция.
Значит по питанию вопросов нет? :)
ЗЫ. Эта опция, как бы сказать... моих мозгов не хватит на организацию взаимодействия.
Когда впервые за туманами запахло огнем
Он стоял за околицей и видел свой дом
Картошку в огороде и луг у реки
Он вытер слезу и сжал кулаки

ГШ

  • -
  • Сообщений: 4059
  • Уважуха: +200/-141
  • Название: SALACIA
  • Тип: Sunwind 20
  • Номер: М 150, -
Цитировать
- время активной работы - до часа в день;
Если оно работает хоть час... то будет работать 24 часа в сутки. Ну, сколько сможет пока обстановка не сменится (ветер скис/усилился, в шхеры зашли и тд). Или рулевому вот просто захочется порулить, иногда тоже бывает  :) 

PS -2 Snick  Ну да, после этого кино мы в семействе тоже всегда к Азизу обращаемся по электротехническим вопросам как где что сдохнет :)
дык, авторулевой то тут причем. это в ТЗ уже не насчет него, а нв ТЗ по системе питания, кому какая нужна. Надежность, вес, конструкция практически мало что позволят сэкономить, хоть считай на час в день, хоть почти постоянно.
В ТЗ на рулевой уместен только выбор напряжения: 12 или меньше, если батареечное питание. Имхо - 12. Универсальнее. И все же потребление не как у фонарика, а при желании и батареек на 12 нацеплять можно, если кому на час работы.
« Последнее редактирование: 26 Ноября, 2013, 20:26:33 от ГШ »
Григорий Шмерлинг

Pu®Ген

  • Сообщений: 1534
  • Уважуха: +45/-13
  • Название: Йолка
  • Тип: L&K sk
  • Номер: E-16
Понял, возможность переноса флюгера имеет право на жизнь :)

Snick

  • Сообщений: 834
  • Уважуха: +46/-24
  • Название: ВЕКТОР
  • Тип: ПРОСТОР-М
  • Номер: MF 2
Цитировать
- время активной работы - до часа в день;
Если оно работает хоть час... то будет работать 24 часа в сутки. ... 
Когда впервые за туманами запахло огнем
Он стоял за околицей и видел свой дом
Картошку в огороде и луг у реки
Он вытер слезу и сжал кулаки

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Пожалуй, пора набросать блок-схему ЭПУ.
Как видится, состоять оно может из блоков:

1. Сигнальное устройство (флюгер) (СУ)
1.1. Скорее всего, электромеханическое устройство подобное вот такому: Fst200-202 дом, построенный ветровой датчиком направления
1.2. Хотя... Если удастся отловить заманить в наши ряды живого электронщика, возможны варианты. Мне нравится такая идея:Ультразвуковой датчик ветра Vaisala WINDCAP® WMT700

2. Командное устройство. Электронное устройство, считывающее показания СУ и вырабатывающее командные сигналы для Исполнительного устройства.
2.1. Возможно подключение устройства отображения информации: к примеру индикатора направления ветра типа такого:

2.2. Интересной может оказаться опция приема управляющих сигналов с внешних устройств, например смартфонов. Как это видится: в сотрудничестве с автором навигационной программы в нее (программу) вводится блок, выдающий сигнал на изменение курса (правее-левее-прямо, т.е. условно "+1" , "-1" и "0"). Сигнал можно передать в Командное устройство либо по звуковому тракту (смартфон пискнет на нужной частоте, либо по кабелю наушников (тот-же частотный принцип), либо оптически: в заданном месте экрана с определенным кодом помигает небольшой участок - будет опознан оптическим сенсором и передан в Командное устройство.

3. Исполнительное устройство. Выбор варианта зависит от потребляемой мощности. Блочный принцип ЭПУ позволяет использовать различные варианты исполнительных устройств, в зависимости от вкуса владельца и наличия необходимой мощности.
3.1. Линейный двигатель, управляющий непосредственно основным румпелем. Скорее всего, потребует значительного запаса электроэнергии, но при этом наиболее понятен в изготовлении и работе. Хорош тем, что можно перейти к нему, если другие варианты окажутся сложны или неэффективны.
3.2. Серворуль. Пока неизвестно насколько эффективен. Плюсом может оказаться экономное электропотребление.
3.3. Прочие варианты, например балансирный руль с червячным приводом, позволяющий использовать маломощный мотор для управления рулем.

« Последнее редактирование: 26 Ноября, 2013, 19:47:48 от Иваныч »

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Цитировать
- время активной работы - до часа в день;
Если оно работает хоть час... то будет работать 24 часа в сутки. Ну, сколько сможет пока обстановка не сменится (ветер скис/усилился, в шхеры зашли и тд). Или рулевому вот просто захочется порулить, иногда тоже бывает  :)

Snick прав, проблема в запасе электричества: хотелось-бы уложиться в комплект батареек или бюджетный аккумулятор.

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21

Значит по питанию вопросов нет? :)

По питанию - будет зависеть от потребителей: датчику ветра достаточно 5 V, командному устройству, думаю, тоже такого хватит.
Самое непонятное - исполнительное устройство, но "там видно будет" :).

Snick

  • Сообщений: 834
  • Уважуха: +46/-24
  • Название: ВЕКТОР
  • Тип: ПРОСТОР-М
  • Номер: MF 2
По датчикам ветра.
Нашел вот такое решение http://study.foxylab.com/?q=node/12 . Механическая часть датчика - дело вкуса каждого.
Когда впервые за туманами запахло огнем
Он стоял за околицей и видел свой дом
Картошку в огороде и луг у реки
Он вытер слезу и сжал кулаки

CB

  • Сообщений: 2076
  • Уважуха: +68/-21
для работы необходима бортовая эл. сеть или емкий аккумулятор.
Вариантов нет, для крейсерской лодки нужна бортовая сеть и емкий аккумулятор. Слишком много потребителей - освещение, сигнализация, питание приборов.
Для "Возвращения к истокам" на обе лодки были закуплены и смонтированы аккумуляторы 50ач (по моим оценкам - минимально допустимая емкость). На "Деве" монтаж электрики сделать не успели, и взяли с собой еще старый "электрический ящик" с аккумулятором 28ач. Уже в походе на ходу присоединял потребителей по временной схеме с постепенным переходом на более капитальную. Почти постоянно работал компьютер (из-за большого объема  не решились распечатывать навигационные карты), рация, навигатор, заряжались для него и для телефонов аккумуляторы. И очень неприятно, когда питание пропадает. На Кижах, встав на стоянку, обнаружили, что свет в каюте не зажигается. Поставил тогда на зарядку мощный аккумуляторный прожектор - он и был последней каплей (в Петрозаводске из-за финальных настроений акк. не заряжали). Конечно, подключили резервный аккумулятор, поставили генератор на зарядку основного, но времени потеряли немало. На следующий день при подходе к Петрозаводску услышал, что нас вызывают ("Рюрик хочет Деву"), пытался ответить - и там аккумулятор сел.
В 08г. аккумулятор (28ач) заряжали каждые несколько дней, причем тогда ночных переходов не было, огни отсутствовали. Но был инвертор, от которого заряжались сп. телефон и видеокамера.

Иваныч

  • Сообщений: 4463
  • Уважуха: +149/-70
  • Название: Удача
  • Тип: Самодельный
  • Номер: Е-21
Дилемма остается: наличие на борту емкого источника (и даже генератора) приводит к появлению на нем-же и мощных потребителей, вплоть до холодильника ;) Таким образом, потребность в экономном расходовании электроэнергии встает как не более остро :)

Но в нашем случае это не принципиально. Очевидно, что главным блоком является Командное устройство. Что к нему подключать и какой мощности - дело вкуса и запаса электричества.

Мне больше по душе серворуль, и я даже предполагаю, к каким мастерам пойду клеить стеклопластиковое перо :).

Но механические части предлагаю обсуждать в соседней теме: Подруливающее устройство, автопилот где-то как-то..., здесь-же логичней сконцентрироваться на ТЗ к Командному Устройству: вдруг таки электронщик у нас появится?

ГШ

  • -
  • Сообщений: 4059
  • Уважуха: +200/-141
  • Название: SALACIA
  • Тип: Sunwind 20
  • Номер: М 150, -
Для свинцовых аккумуляторов в режиме периодической зарядки считается, что располагаемая рабочая емкость аккумулятора около 30% номинальной. Глубже чем на 50% разряжать не рекомендуется из-за сокращения срока службы (и это для акк. глубокого разряда, обычный стартерный еще чувствительнее к разряду). Больше чем до 80% зарядить от генератора не удается т.к. под конец зарядка медленная. Хотя, если заряжать не спеша от берега или напр. солнечной панели, или долго идя под мотором, можно и полностью залить.
Григорий Шмерлинг

CB

  • Сообщений: 2076
  • Уважуха: +68/-21
Пожалуй, пора набросать блок-схему ЭПУ.
Я предполагал гораздо проще.
Узлы следующие:
1. Ставим кормовую арку и на один из углов ее - основание флюгера с датчиком поворота на оси флюгера. Перо флюгера - съемное, одевается на ось и "защелкивается" на ней. Датчик - подобный тому, ссылку на который давал выше, но не аналоговый, а цифровой инкрементный. Этого достаточно (абсолютный угол нам не принципиален) и позволяет убрать контроллер на произвольное расстояние.
В штормовую погоду перо флюгера убирается.
2. На (кормовой трап "микрухи")/(кормовую балку катамарана) ставим собственно авторулевой. Платформа-основание с петлями, на которое крепится вертикальное перо основного руля с горизонтальной осью (сзади) гидродинамического усилителя (еще одно перо) с балансирным серворулем сзади. Серворуль поворачивается модельным сервоприводом (по ссылке выше), разворачивает перо усилителя (вокруг вертикальной оси) под нужным углом атаки относительно потока, это перо поворачивается относительно горизонтальной оси и верхней частью давит на неподвижный румпель, разворачивая основное перо руля авторулевого под нужным углом и, соответственно, разворачивая лодку. Механику позже разрисую.
Конструкция  съемная, в свежую погоду и при подходе к берегу убирается. При ударе о подводное препятствие рвется страховочная веревке, платформа поворачивается относительно верхних узлов крепления. Содержит 3 управляющие поверхности (располагаются последовательно вдоль(параллельно)  ДП). При отсутствии управления основное перо разворачивается пружинами или резинками параллельно ДП.
3. Контроллер, устанавливаемый в любое место кокпита. Питание - бортовая сеть 12в.  Органы управления - тумблер питания и кнопка включения/выключения режима стабилизации курса. Органы индикации - красный светодиод питания (зажигается аппаратно при подаче питания на устройство), зеленый светодиод  стабилизации (зажигается программно), звуковой пьезоэлектрический сигнализатор.
Программа реализует ПИ регулятор (2 параметра настройки, устанавливаемые при отладке устройства), принимает импульсный сигнал с датчика флюгера, принимает сигнал с кнопки управления, выдает ШИМ сигнал на сервопривод, выдает потенциальный сигнал на светодиод.
Работа с авторулевым:
1. Включается питание. Зажигается красный светодиод, программа выставляет серворуль параллельно ДП.
2. Ложимся на нужный курс.
3. Нажимаем кнопку стабилизации курса, программа начинает управлять сервоприводом, поддерживая тот угол поворота флюгера, который был в момент нажатия кнопки. При ошибке стабилизации курса в пределах допуска зажигается зеленый светодиод.
4. Закрепляется румпель руля судна, рулевой занимается своими делами.
5. Если обнаруживается ошибка поддержания курса более допустимой (флюгер отклонился на слишком большой угол относительно заданного положения), включается звуковая сигнализация (подается синусоида или меандр 1000Гц), моргает зеленый светодиод.
6. Рулевой освобождает румпель, переходя к ручному управлению.
5. Нажимается кнопка,  режим стабилизации курса отключается, серворуль устанавливается параллельно ДП, авторулевой более не управляет судном.
Применение устройства - в спокойную погоду (до 6б), выше - ручное управление, и все хозяйство убираем. чтобы не повредить.

Snick

  • Сообщений: 834
  • Уважуха: +46/-24
  • Название: ВЕКТОР
  • Тип: ПРОСТОР-М
  • Номер: MF 2
Красиво. Но кто будет избранным разработчиком?
Когда впервые за туманами запахло огнем
Он стоял за околицей и видел свой дом
Картошку в огороде и луг у реки
Он вытер слезу и сжал кулаки

CB

  • Сообщений: 2076
  • Уважуха: +68/-21
Но кто будет избранным разработчиком?
Посмотрим. Может быть, кто из дипломников согласится.

Дед

  • Сообщений: 5434
  • Уважуха: +190/-219
  • Название: "Нестор Махно"б.альбатрос
  • Тип: Тайм."Непорочное зачатие"

3.2. Серворуль. Пока неизвестно насколько эффективен.
   - эфективен, Иваныч, не боись!  Как пример  - такие самолёты как Максим Горький и другие,  чуть поменьше -  удавалось "ворочать" исключительно благодаря севрокомпенсаторам! Кстати, сейчас кажется удивительным, но на Ил-62 не было гидроусилителей!
Парус - это свобода!        лень - двигатель прогресса!

Бортмеханик

  • Сообщений: 1295
  • Уважуха: +53/-30
  • Название: Desafinado
Вот вам ещё исполнительный механизм за недорого:
http://www.chipmaker.ru/index.php?app=auction&module=lot&lot=216967
В тех. подробности я не вникал, все вопросы к продавцу.
Анатолий
---------------------------
...Тут бортмеханик в кабину вбежал, И говорит, мол, ... нам настал... (с)

Pu®Ген

  • Сообщений: 1534
  • Уважуха: +45/-13
  • Название: Йолка
  • Тип: L&K sk
  • Номер: E-16
Не вариант, он слишком медленный.
у них скорость примерно 2-4 мм в сек

Snick

  • Сообщений: 834
  • Уважуха: +46/-24
  • Название: ВЕКТОР
  • Тип: ПРОСТОР-М
  • Номер: MF 2
Не вариант, он слишком медленный.
у них скорость примерно 2-4 мм в сек
Прецизззззззззионннннныыыыый! :)
Когда впервые за туманами запахло огнем
Он стоял за околицей и видел свой дом
Картошку в огороде и луг у реки
Он вытер слезу и сжал кулаки

Дед

  • Сообщений: 5434
  • Уважуха: +190/-219
  • Название: "Нестор Махно"б.альбатрос
  • Тип: Тайм."Непорочное зачатие"

Для меня, главным преимуществом электрического флюгерного устройства, видится возможность разместить датчик в любом удобном мне месте лодки, а то и просто иметь их несколько и делать активным тот, который в настоящий момент доступен для регулировки (в пределах досягаемости). Да и габариты этого датчик будут намного меньше, чем у механики.

[/quote] Вот  объясни пожалуйста мне старому-убогому - зачем его переставлять?  Уж если он не механический самое место ему на топе - однозначно!, как говорит наш всероссийский клоун. И не затеняет его ни что и  ветер сильнее и ровнее! (да и повредить случайно вряд ли возможно)
Парус - это свобода!        лень - двигатель прогресса!

EMayd

  • Сообщений: 4063
  • Уважуха: +217/-162
  • Название: Just Ducky
  • Тип: Ducky 19R
Вечер, усталые глаза. Читаю название темы: "Электроподогревающее устройство, автопилот где-то как-то... " 
Пытаюсь представить это в голове...
Нарерное замёрз :)

Дед

  • Сообщений: 5434
  • Уважуха: +190/-219
  • Название: "Нестор Махно"б.альбатрос
  • Тип: Тайм."Непорочное зачатие"
 ... наверное - глаза замёрзли.
Парус - это свобода!        лень - двигатель прогресса!

Snick

  • Сообщений: 834
  • Уважуха: +46/-24
  • Название: ВЕКТОР
  • Тип: ПРОСТОР-М
  • Номер: MF 2
Вот  объясни пожалуйста мне старому-убогому - зачем его переставлять?  Уж если он не механический самое место ему на топе - однозначно!, как говорит наш всероссийский клоун. И не затеняет его ни что и  ветер сильнее и ровнее! (да и повредить случайно вряд ли возможно)
Сорри, только сейчас увидел сообщение.
Если честно, то сам пока не знаю. Мой уровень знаний знаний электротехники - уровень простого ПТУшника 1990 года (уровень среднего инженера 1960 г.). Соответственно, ни о каком-либо методе программной коррекции речи вести не могу. Отсюда и желание иметь датчик под рукой (иметь возможность механически ввести поправку курса).
Когда впервые за туманами запахло огнем
Он стоял за околицей и видел свой дом
Картошку в огороде и луг у реки
Он вытер слезу и сжал кулаки

Илья МГУ

  • Сообщений: 3735
  • Уважуха: +286/-104
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597
На топе будут проблемы при поворотной мачте.
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

CB

  • Сообщений: 2076
  • Уважуха: +68/-21
Уж если он не механический самое место ему на топе - однозначно!,
Слишком далеко от контроллера, сигнал от датчика (ШИМ) принимать явно не получится. Тогда придется городить серьезный интерфейс взаимодействия датчика и контроллера, например, типа NMEA (на физическом уровне  RS-485). Получаем еще один контроллер на топе.

Дед

  • Сообщений: 5434
  • Уважуха: +190/-219
  • Название: "Нестор Махно"б.альбатрос
  • Тип: Тайм."Непорочное зачатие"
. Лет двадцать назад ни
один моряк не покинул бы порт, не зная, как обращаться с компасом и секстаном.
Сегодня картплоттер с GPS скажет все: где мы, какой курс на ближайший порт и где
находится каждая скала посередине. Сорок лет тому назад великий одиночник
Бернард Муатисье участвовал в Golden Globe Race, даже не имея радио. Он передавал
сообщения в гоночный комитет через встречные корабли, используя сигнальные
флаги. Многие ли из сегодняшних яхтсменов смогут понять, что они проходят мимо
лодки, подающей сигналы бедствия?
Вернусь на страницу вверх и снова скажу: электроника – это плохо. Она сломается.    (  http://parusanarod.ru/bib/books/aevans/singlehand_ru.pdf  )
Парус - это свобода!        лень - двигатель прогресса!

Кремень

  • Сообщений: 295
  • Уважуха: +18/-10
  • Ростов-на-Дону
  • Название: Flint. Fox. Скиф.
  • Тип: катамараны,тримаран
  • Номер: Р1,Р2,Р3
Согласен  с Дедом.Еще в том веке стоял у меня механический автопилот, держал курс относительно ветра прекрасно. Простая система рычагов. На румпеле штырек,  набросил на него соединительное звено и свободен. До сих пор лежит в мастерской. Убрал,  ибо он убивает умение управлять лодкой.
.

Кремень

  • Сообщений: 295
  • Уважуха: +18/-10
  • Ростов-на-Дону
  • Название: Flint. Fox. Скиф.
  • Тип: катамараны,тримаран
  • Номер: Р1,Р2,Р3
Напротив  крыла  штанга для противовеса(пластиковая полторашка с водой, пивом  ;D) на верстаке  подшибники. На вертикальной  трубке тяга с зажимом и штырьком. Такой же штырек  на румпеле. Между штырьками ставится соединение(трубка с отверстиями). В моем случае полширины палубы(центральный руль).

Кремень

  • Сообщений: 295
  • Уважуха: +18/-10
  • Ростов-на-Дону
  • Название: Flint. Fox. Скиф.
  • Тип: катамараны,тримаран
  • Номер: Р1,Р2,Р3
Счастья загружу остальное.
P.s. Испытания в походе вокруг крыма в восемьдесят пятом году  .

Кремень

  • Сообщений: 295
  • Уважуха: +18/-10
  • Ростов-на-Дону
  • Название: Flint. Fox. Скиф.
  • Тип: катамараны,тримаран
  • Номер: Р1,Р2,Р3
 почему-то поворачивает в право

Veter

  • Сообщений: 623
  • Уважуха: +52/-17
Испытания в походе вокруг крыма в восемьдесят пятом году  .
В 85 ?

Alexei

  • Сообщений: 1363
  • Уважуха: +49/-11
  • Название: AlexCat
  • Тип: AlexCat
  • Номер: КРЕ-2610-К
Вариант, привод распашных ворот линейный 24 вольта реверсивный, к нему управление сочинить и на руль его
Есть масса устройств гораздо компактнее, и менее энергоемких. Да и рассчитаны они на беспрерывную работу.
http://ru.aliexpress.com/popular/windows-dc-motors.html

Покупал на барахолке подобные толкатели только совдеповские авиационные с ходом 100 мм. 12 В.
(Если конечно в вашем городе есть авиазавод)
Ставил на газовый резак для автоматической регулировки высоты. Работает годами.  https://www.youtube.com/watch?v=XAo196uABKE

« Последнее редактирование: 18 Мая, 2015, 23:10:30 от Alexei »
www.alexcat.com.ua Производство парусных катамаранов AlexCat