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Jean30
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Tricopter pour vues aériennes

le Mar 15 Mar - 18:24
Me voici donc lancé dans la construction d'un tricopter de 60 cm de rayon dans le but de réaliser des photos et vidéos aériennes. Si tout fonctionne, l'idéal sera un contrôle en immersion et une transmission en stéréoscopie (relief).

J'en appelle à vos conseils si vous avez déjà l'expérience de ce type d'appareils. Deux originalités dans le projet :
1) La forme du bâti sera en T avec deux tubes carrés en carbone de 10 mm X 10 mm (plus haubans en fil de Kevlar).
2) Le contrôle de l'assiette sera réalisé seulement par deux gyroscopes si possible en mode Heading Lock (plus gyroscope pour le lacet).

Pour le point 1, les liaisons entre tubes et supports moteurs seront en contreplaqué pour éviter les problèmes de parasites.

Pour le point 2, il existe des platines de contrôles (avec mixage intégré) pour agir sur les 3 moteurs avec deux gyroscopes, MAIS pour l'instant, sans verrouillage de cap (hormis certaines solutions complètes assez couteuses pour les quadricopters). La solution très simple, consistait à contrôler chaque moteur par un gyroscope, ce qui crée un problème de redondance et interdit le principe de verrouillage de cap. SOLUTION : on abandonne le contrôle du moteur arrière et on déplace de 30° vers l'avant les deux gyroscopes des moteurs frontaux. Le défaut est une réactivité divisée par deux mais théoriquement l'usage possible du verrouillage de cap. Seule l'expérimentation pourra en dire plus, au pire, il suffira de s'en tenir à la configuration avec 3 gyroscopes sans verrouillage de cap. Dans tous les cas, il y a bien sur un gyroscope pour le contrôle de l'axe de lacet (moteur monté sur roulement et contrôlé par un servo).

Le rayon de 60 cm permettra une grande stabilité, évidemment, ça ne passe pas par un trou de souris mais il sera toujours possible de réduire les dimensions ultérieurement si besoin, au détriment de la stabilité.

L'objectif est axé sur la légèreté et la rigidité, je suis souvent étonné par les solutions adoptées (bâtis en fibre de verre, bras trop souples) qui entraînent une perte de charge utile et surtout des phénomènes vibratoires incontrôlables.

Voilà, c'est la théorie, après, la réalité me dira si c'était une bonne idée ou pas.

A très bientôt et bons vols à tous.

Réalisation en cours : l'ensemble T + supports moteurs nus + articulation, sans les renforts balsa, masse = 120g, très léger. Le tube en carbone frontal fait juste 1m de large, pas de découpe, c'est toujours ça de gagné.
Les renforts en balsa serviront à éviter des oscillations du bras arrière et surtout à passer les câbles d'alimentation des contrôleurs des moteurs frontaux (avec du fil émaillé) . La rigidité est excellente avec le carbone et la pièce centrale du T sera plus légère en diminuant la surface prévue pour la caméra. Par contre, il y aura un plateau au centre pour les Gyros et le récepteur.

Le contreplaqué est du 2mm d'épaisseur sauf les deux carrés dans lesquels sont encastrés les roulements (3mm).
L'articulation du moteur arrière est faite avec les restes d'un vieux Lama V3, il y a l'axe creux en acier, les deux roulements et la bague d'arrêt, on peut difficilement faire plus léger. Les supports moteurs seront collés très légèrement et surtout assurés
par des colliers nylons pour limiter les risques de fissure sur le
carbone en cas de choc. Le contreplaqué est du 2mm d'épaisseur sauf les
deux carrés dans lesquels sont encastrés les roulements (3mm).

Les premières photos des éléments :

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Dernière édition par Jean30 le Ven 8 Avr - 17:51, édité 21 fois
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Re: Tricopter pour vues aériennes

le Mar 15 Mar - 21:06
Salut Jean

tu peux pas mettre u ngyro par moteur , il te faut un boitier qui gere les 3 axes via 3 gyro , mais qui traaillent enssemble en sychro

pour ton chassis , je te conseil un quadri plutot qu un tri , tu aura beaucoup plus de stabilité

chez hobby king tu peux trouver un chassi quadri pour une broutille de $ , mais faut etre patient ou se lever tot pour acheter lorsqu il restock , mais sa part tres tres vite

voici un site ou tu poura contacter le concepteur qui poura bien t aider dans ton projet

sinon y a MakrisRc(makris-rc@oxatis.com) qui vends du matos multicoptere

les support camera se trouve sur le net et sont tres bien faits

si tu veux une petite camera HD au top , je te conseil la GOPRO HD 1080P

BR


Jean30
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Re: Tricopter pour vues aériennes

le Mer 16 Mar - 18:04
Hello et merci pour tes réponses, je vais aller voir ça.

Un tricopter est parfaitement contrôlable par 4 gyroscopes, 1 pour le lacet (en mode verrouillage ou non) et les 3 en mode simple pour chaque moteur. Il y a redondance et risque d'oscillation si le gain est trop élevé mais ça marche :
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Par contre, avec un module spécifique, on gagne en précision et réactivité.

Le quadri apporte l'avantage de ne pas avoir besoin d'un système mécanique pour le lacet, par contre c'est vite du gros matos pour emporter des charges importantes (hexacopter ou octocopter), la visualisation est moins évidente.

Pour le tricopter, j'aime surtout l'idée d'utiliser du matériel standard mais tu as surement raison et l'avenir est sur le quadri ou autre.

D'accord pour la GoPro, il suffit de comparer les vidéos sur Youtube.
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Gyroscopes

le Ven 8 Avr - 17:58
Je me penche actuellement sur le vaste problème des gyroscopes. Surtout pour le contrôle de l'assiette.
Le truc essentiel (RCExplorer), c'est bien sûr de mettre 3 servos identiques à la place des contrôleurs des moteurs (régler sur analogique sur les gyros tant que l'on teste avec les servos) et de bien comprendre ce qui se passe.

Pour l'instant, je reste à la solution des 3 gyros en mode normal, un par moteur, plus le gyro d'anticouple en mode heading lock ou normal, au choix.

Les 3 gyros d'assiette, recoivent donc de la radio (mode héli 120°) un mixage des gaz et des ordres de profondeur et ailerons (voies 6 Avant Gauche, 1 Avant Droit, 2 Arrière), le tout en mode normal, avec une sensibilité commune à déterminer en vol (Voie 3 ou 7 réglée sur valeur constante).
Voir la PHOTO 1 représentant le shéma de fonctionnement du Gyro en mode normal.
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Il est possible de n'utiliser que 2 gyros sur les 3 en gardant les gyros des bras frontaux, mais plusieurs problèmes se posent :
La réactivité est divisée par 2.
Il y a un retard sur les deux voies avant et par sur la voie arrière, d'où risque d'oscillation.
Les gyros en mode normal induisent une amplification des ordres de commande et une éventuelle non linéarité, ce qui n'est pas le cas sur la commande de voie arrière.

Cette solution simplificatrice n'est pas bonne et ne fonctionnera sûrement pas.

J'ai aussi envisagé la possibilité de contrôle en verrouillage de cap. C'est impossible sans changer fondamentalement la programmation de l'émetteur et cela nécessite 3 modules de mixage style VTail. En effet, les ordres envoyés aux gyroscopes doivent seulement concerner l'assiette et pas les gaz, il y a donc dans le circuit de réaction un temps de réponse supplémentaire créé par les mixers (qui doivent en plus avoir une très bonne résolution).
Voir PHOTO 2.
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J'ignore s'il est possible d'utiliser 3 gyroscopes en mode heading lock à cause de la légère dérive de chaque gyro et le fait qu'ils interagissent mutuellement.

Les mixeurs Vtails doivent être excellents :[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
mais dans tous les cas, il y a un temps de retard supplémentaire dans l'asservissement qui induira un réglage de gain plus faible du gyroscope.Donc entre un maintient "relatif" de l'assiette en mode normal mais avec une réactivité maximum et un maintient "absolu" de l'assiette au détriment de la réactivité, je ne peux prédire lequel est préférable.

Vous aurez remarqué sur la PHOTO 2 la position décalée des gyroscopes afin d'effectuer par effet mécanique ce que ferait une carte dédiée. L'intérêt est d'obtenir la même réactivité sur tous les axes, par contre, on diminue aussi par 2 la réactivité globale car les gyroscopes n'ont aucun contrôle sur le moteur arrière.

Je ne suis pas sûr qu'un contrôle en heading lock apporte un vrai plus, il faudrait plutôt une assistance au pilotage qui permette de rétablir une assiette horizontale ou le maintient d'une position fixe par GPS, ce que font certains multirotors haut de gamme.

Il faut aussi bien vérifier le mode de fonctionnement des gyros, selon les radios et le sens des ordres, un même pourcentage ne correspond pas aux mêmes ordres, 30% chez Futaba, ça peut être idem que 70% chez Multiplex.

Donc finalement pas de solution miracle, ce qui laisse heureusement la part au pilotage, je table sur la grande taille pour lisser les réactions. La formule étant déjà expérimentée, il semble que les cartes intégrées apportent une plus grande réactivité à stabilité équivalente, ce qui n'est pas du tout l'objectif de ce tricopter "pépère".

Sur les controleurs Turnigy Plush 18A, on programme les extrémités de la course des gaz, à faire si on modifie la programmation sur la radio, attention aux trims qu'il vaut mieux remettre à 0. Sur les 4 gyros HobbyKing 401, j'en ai un qui est défectueux, il ne s'initialise pas si le délay est à 0 et la course à 140%, l'ampli de sortie vers le servo chauffe. Il faut donc tester chaque élément séparément pour limiter les problèmes.

Je ne sais pas si c'est pareil sur l'original Futaba, mais le gyro Hobbyking amplifie très fort le signal d'entrée en mode normal (deux fois), ce qui fait qu'on n'utilise que la moitié de la plage de commande, c'est dommage et cela nécessite un très bon récepteur, avec un Corona première version, la résolution était trop faible et un Multiplex s'est finalement imposé.

Sur les radios, il y a souvent deux plages d'actions selon les canaux et le type d'appareil. Sur les Futaba, les voies 1 à 4 en mode avion sont par défaut à 100% alors que la course totale est +-140%. Par contre, en mode hélico, 100% de gaz pour le Pitch, donne la déviation totale soit l'équivalent de 140%. Donc, c'est très utile de se faire un servo avec un carton gradué pour bien repérer ce qui se passe.
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Servo moteur arrière

le Ven 8 Avr - 18:10
Pas évident à ajuster mais branché sur le gyroscope en mode normal pour commencer, ça a l'air de bien fonctionner.

J'ai pris un servo Hitec HS 82 MG et ce n'est surement pas le meilleur choix, il y a un peu de jeu sur le servo et ce n'est pas du numérique.

J'ai été obligé de mettre une minuscule goutte de super glue pour réduire complètement le jeu des chapes à boules, à bouger pendant le sêchage, sinon, c'est bloqué.

Le servo est en position basse, à protéger contre les chocs, l'avantage, c'est qu'il ne masque pas l'hélice.

Maintenant, c'est du travail de câblage, faites chauffer le fer à souder !!!

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Jean30
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La suite !!! Le premier vol !!!!

le Sam 30 Avr - 23:38
Les photos vont bientôt suivre, petite pause suite au montage d'une Funjet.

Câblage terminé, essai un par un de chaque élément pour le contrôle des gyroscopes moteurs et gyroscope de lacet (bien réfléchir au sens des actions), essai tricopter tenu à la main au dessus de la tête pour la sécurité, mise des gaz et incroyable, tout était OK, pas d'inversion, pas d'instabilité apparente, on sentait que c'était prêt. Réglage de sensibilité à 75% pour les 3 gyros moteurs voie 3 (par la courbe des gaz), ce qui équivaut sur d'autres radio à 50% mode normal. Réglage à 30% mode normal sur la voie 5 pour le gyro de lacet.

A noter que le servo du lacet n'est pas numérique, pour les histoires de contrôle de sensibilité, tout dépend de la radio, sur ma Futaba voie 5, le mode normal est réglable de 0 à 100% (0 correspondrait au neutre d'un servo et 100% sa déviation maximale en positif), en mode verrouillage de cap, de 0 à 100%, 100% correspondrait à la position maximum d'un servo en négatif.
Pour la voie 3 qui n'est pas prévue au départ pour contrôler le gain des 3 gyros moteur, 50% correspond au gain nul, les gyros ne font rien, de 50 à 100%, mode normal et de 50% à 0%, mode verrouillage de cap.

Ah Ah !!, ça c'était pour vous tenir en haleine (qui j'espère n'est pas fétide comme la famille Addams) ET BIEN, CA A VOLE IMPEC DU PREMIER COUP.

J'ai essayé diverses sensibilités et c'était bon dès le début, le bol absolu, aucune inversion de commandes, rien.

Bémol quand même, c'est assez instable en roulis et tangage (tendance à un mouvement en toupie ou glissade) et ça mange de l'électron. Masse nue 610g et 780g avec une 3S 2100 mA/H.

Pour l'axe de lacet, stabilité totale, peu d'inclinaison à l'équilibre surement du à l'utilisation d'une hélice contra rotative à l'avant.

RECAPITULATIF DES REGLAGES :
mode hélico 120° SR-3
SWASH AFR AIL+20% ELE+20% PITCH+50%
TH-CV/NORM (voie 3) 75% partout (équivalent à 50% mode normal)
GYRO SENS (voie 5) NORM 30% (UP et DOWN)
Les voies 1-2-6 sont inversées, ainsi que la voie 4 (lacet)
Voie 6, gyro ---> moteur avant gauche
Voie 1, gyro ---> moteur avant droit (contra rotatif)
voie 2, gyro ---> moteur arrière
voie 4, servo moteur arrière.
gyros moteurs, sortie numérique et inversée, delay 0, limit 140% (max)
gyro lacet, sortie analogique non inversée, delay 0, limit 110%


Les erreurs à corriger :
- la batterie n'était pas exactement au centre de gravité et surtout, elle se trouve en dessous, donc le centre de gravité est très en dessous du centre de poussée, j'ignore si c'est la cause de l'instabilité mais je vais essayer de la placer au dessus pour voir si c'est mieux.

- la masse, on peut toujours faire mieux, meulage du bâti alu des moteurs, en plus ça aère mieux le stator, tubes de 8X8 au lieu de 10X10; pour un tricopter de 50 cm de rayon, le 8X8 est suffisant, pour 60 cm, j'ai eu peur de la souplesse avec du 8X8, mais ça devrait aller. On peut aussi virer les boîtiers de gyros et de récepteur (le mien est lourd). J'ai pris du 1,5 mm2 pour le fil d'alimentation des contrôleurs, du 1mm2 aurait pu suffire. Il y a bien 50 à 70 g que l'on peut ainsi gagner.

- la platine support pour la caméra n'a pas besoin d'être autant vers l'avant, après, cela oblige à placer la batterie très à l'arrière pour le centre de gravité, le T de raccord doit être tout simple, genre triangle ajouré, et sera d'autant plus léger.

- pour l'instant, la capacité d'emport est faible, j'ai tenté 300g, mais c'était une savonnette et la propulsion était limite, plus assez de marge pour contrôler l'assiette. Les hélices sont des GWS 9X5 tripales, il faut que je commande des 10X5 pour voir. Les tripales ont l'avantage d'exister en contra rotatif et sont vraiment équivalentes en poussée à des bipales car la surface de chacune des 3 pales est plus petite que sur une hélice bipale.

- j'ai choisi d'utiliser la totalité de la plage de sortie des gyros (140%) sachant que les gyros utilisés multiplient par 2 la valeur du signal, mais il faudra que j'essaie avec 100% en diminuant l'amplitude des ordres venant du récepteur.

Le gros problème finalement, c'est de ne pas avoir un contrôle d'assiette en verrouillage de cap, perso, j'aime bien jouer du manche et en translation, ça doit être plus facile (j'ai juste fait du stationnaire), mais pour de la prise de vue, il faut que ça tienne tout seul, alors soit je me suis planté sur la taille, soit ça ira un peu mieux après mise au point. Après, j'ai peur pour l'autonomie de faire la course classique aux armements, plus de batterie, plus de masse, un pavé au manche et tout qui fume.

Ah oui, léger détail, il y avait un peu de vent et surtout, je n'ai senti aucun effet de sol, très peu d'inertie à la mise des gaz, ça bondit quand on pousse le manche.

Très important aussi : bien initialiser les contrôleurs la première fois pour la course des gaz. Radio allumée gaz à fond ET trimmers roulis, tangage remis au neutre. Démarrage des gyros avec l'Ubec, attendre que les gyros soient calés, branchement batterie, débranchement Ubec, remise des gaz à zéro et c'est bon. Pour un nouveau réglage, toujours remettre les trims à zéro (sauf celui de lacet), sinon, les contrôleurs doivent conserver en mémoire les valeurs extrêmes, inutile donc d'étalonner à chaque vol.

ENCORE UN TRUC IMPORTANT : Les gyros ont besoin de 4.8V mini pour s'initialiser or la diode insérée en série à la sortie de l'UBEC induit une chute de tension de 0.6V et ça ne marche plus, donc il faut mettre la sortie de l'UBEC sur 6V ou utiliser une diode Schotky dont la chute de tension est très faible. A noter que sur l'UBEC turnigy, même sur 6V on est loin du compte, alors si ça ne marche pas, on peut aussi mettre une diode Schotky ou plusieurs diodes en parallèle.

Bon vols à tous.
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Black-Raiser
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Re: Tricopter pour vues aériennes

le Dim 1 Mai - 19:23
franchement bravo pour le proto

vivement une video pour le voir en action , pi les moteurs orientable doivent apporter un plus
Jean30
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Re: Tricopter pour vues aériennes

le Dim 1 Mai - 23:20
Black-Raiser a écrit:les moteurs orientable doivent apporter un plus

Merci d'avoir reclassé le sujet, tu sais, c'est RCExplorer l'initiateur, il a déjà pas mal de longueurs d'avance, mais c'est sur qu'on peut toujours trouver des petits plus. Il y a un moteur orientable et pour un tricoper, pas le choix pour contrer l'effet de couple, par contre c'est mieux d'avoir un des moteurs en contra rotatif pour diminuer l'inclinaison au neutre, moins il y a d'effets parasites, mieux c'est.
Jean30
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Re: Tricopter pour vues aériennes

le Dim 1 Mai - 23:30
Quelques photos du montage final, il y a encore l'antenne qui pendouille et la batterie que je fixe au petit bonheur. Je viens de faire un vol test en statio, batterie sur le dessus, ça m'a paru mieux mais comme la perception de l'engin et ses réglages s'affinent, il va falloir que j'essaie de nouveau en dessous pour voir.

Regardez bien la position des gyros moteurs collés de champ, les bords du boîtier ne sont pas d'équerre et le capteur est à l'opposé des deux petits inters, il me semble donc préférable de les positionner pour que le capteur soit au plus près et bien aligné sur la platine, dans cette position, l'inter est en position signal gyro inversé.

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Une astuce perso concernant les trims et l'étalonnage des contrôleurs :
tous les moteurs sont différents, il n'y a pas exactement le même rendement ce qui rend le tricopter impilotable sans assistance. Avec les gyros, on doit régler les trims après étalonnage pour compenser ces différences et avec une charge supplémentaire, il y a toutes les chances que les réglages soient légèrement différents. Et bien l'astuce consiste à noter la valeur des trims ailerons et profondeur et réétalonner les contrôleurs en plaçant les trims à l'opposé, ensuite, il suffit de les remettre à zéro et c'est nickel.

Pour l'autonomie, c'est 10 min avec une 3S 2100 mA/H un peu fatiguée, ça me semble correct, 1900 mA/H rechargés, ça fait 11.4 Ampères, 126W pour 780g soit 6.2 grammes par Watt.

Un truc aussi pour la sensibilité : tout dépend de la plage de travail du contrôleur, ça se détermine à l'étalonnage. Sur la FF9 Futaba avec le gyro en série (qui double le signal) 50% de pitch, c'est 140% de signal, la sensibilité (voie 3) est à 75% (équivalent à 50% mode normal). Pour un pitch de 38%, ça donne 100% de signal et la sensibilité doit être réduite à 69% (équivalent à 38% mode normal). En fait, le gyro envoie des variations de signal toujours identiques pour une même vitesse angulaire, mais comme la plage de travail du contrôleur peut être différente, cela se traduit par des variations de régime différentes.

Si on baisse la valeur du pitch, il faut aussi le faire proportionnellement pour les ordres d'aileron et de profondeur. Il m'a semblé que la valeur extrême d'excursion de 140% (pitch à 50) était moins précise que 100% (pitch à 38%). Il doit y avoir des non linéarités bien qu'a priori on ait une meilleur résolution à 140%. Tout est une question de tests.

Attention en fin de batterie, il y a forcément un contrôleur qui lâche tout avant les autres et là, c'est le crash assuré, je vais voir si c'est mieux en enlevant la protection LiPo, Sur tous mes avions, je me mets en version accus simples, on se rend vite compte quand c'est le bout des accus, surtout si on ajuste bien son chrono, je fais ça en regardant les valeurs rechargées après le vol.

Après, je testerai sans le gyro du moteur arrière en réétalonnant les moteurs pour que la course soit correcte. Défaut prévisible, moins de réactivité donc gain à revoir et peut être retard des moteurs avant dus aux gyros et oscillation avant arrière. Les gyros avants doivent changer l'angle de visée (30° de part et d'autre de l'axe avant). Je vous fait grâce du calcul mais ça doit marcher, l'avantage, c'est que l'on obtient une fonction de répartition de l'asservissement par une astuce mécanique au lieu de passer par une carte dédiée, le défaut, c'est que seuls les 2 moteurs avants sont asservis, donc on doit être moins stable qu'avec 3 moteurs contrôlés.

Sinon, c'est trop génial, vraiment un engin extra terrestre !! Si je mets du matos dessus, pourquoi pas un parachute de secours en cas de cafouillage intense.
Jean30
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Crash Test, tests hélices, LA REVELATION !!!!

le Lun 2 Mai - 22:56
Deux photos du vol (pour les vidéos, ça sera plus tard).

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Test batterie en dessous, pas de différence notable avec la position au dessus, idem pour différentes courses de pitch à l'initialisation des contrôleurs, curieusement, plus de problèmes de trims, tout est au neutre. L'initialisation des contrôleurs est très importante. a ce propos, j'ai du sans le vouloir programmer une tension de coupure différente sur un des contrôleurs, d'où un départ en glissade imparable toujours à l'avant droit lorsque la batterie est au bout du rouleau. Il faut que je voie la notice des Plush 18A pour les mettre en mode NiMh, en général la coupure arrive plus tard et on se fie plus au chrono. Comme le tricopter est en statio à mi gaz, on ne se rend pas compte de l'état de la batterie et curieusement, le temps passe super rapidement (comparé à ma Funjet), c'est le côté cool de cet OVNI.

Crash test, prise d'inclinaison avant très forte, impossible de redresser, une hélice cassée et le renfort balsa décollé, rien de grâve, mais à deux doigts d'un tas de cailloux, j'ai eu chaud. Je suppose que mes débattements ailerons et roulis étaient trop faibles. Solution : débattement doublé et -50 d'exponentiel pour garder la même sensibilité au neutre.

Remplacement de la GWS 9X5 tripale par une GWS 9X4.7 BIPALE; Hé oui, c'était prévu, l'idée c'était de voir laquelle était la meilleure. Il n'y a pas photo, la bipale est beaucoup mieux, ça tourne moins vite, plus de poussée.

Finalement, 2 soudures pour remettre le moteur contra rotatif dans le bon sens et montage de 3 GWS 9X4.7 bipales. Un peu plus de trim sur le lacet car il va falloir compenser 3 hélices au lieu d'une. ET LA, LE MIRACLE !!!

C'est beaucoup, beaucoup mieux, plus stable, finies les oscillations, je n'ai pas eu le temps de mesurer l'autonomie mais ça tourne moins vite, statio à mi gaz au lieu de 60%, j'essaierai bientôt les 10X4.7 et avec diverses charges.

Le truc absolument bizarre, c'est que l'on peut pousser à bloc la sensibilité des gyros moteurs, la plage de stabilité est beaucoup plus large. LES HELICES SONT UN PARAMETRE TRES IMPORTANT. Ca me permet de mieux comprendre les déboires vus sur les forums.

Je vais aussi tester deux rondelles de calage sur les moteurs avants afin de compenser l'anticouple et réduire l'inclinaison du moteur arrière. A mon avis cela n'aura aucun effet.

Concernant les hélices, il y a une autre explication possible. Avec une hélice contra rotative sur les 3, on a 3 fois moins d'effets gyroscopiques qu'avec les 3 dans le même sens, pourtant les GWS bipales sont deux fois plus légères que les tripales, mystère !! Par contre, il y a un peu plus d'effet en lacet lors d'accélérations brutales, mon gyro est en mode normal, mais c'est tellement stable qu'en vol on pourrait croire que c'est en verrouillage de cap.

Si ça se trouve, il vaut mieux un Quadricopter "discret", sans platine spéciale, avec un moteur articulé pour le lacet et avec toutes les hélices dans le même sens.

Je reste donc sur le 60 cm de diamètre, théoriquement, à part le déport de masse des moteurs, l'effet gyroscopique des hélices doit être le même avec 50 cm de diamètre. On sent la différence en tenant le tricopter au dessus de soi à la main et on sent bien plus l'effet gyroscopique, alors qu'avant, c'était plus comme un effet de frein avec des variations de vitesse gérées par les gyros. Là, avec les bipales, pour une même variation d'assiette, les variations de vitesses moteur sont moins intenses et moins brutales.


Dernière édition par Jean30 le Mar 3 Mai - 10:31, édité 1 fois
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Re: Tricopter pour vues aériennes

le Mar 3 Mai - 0:37
Merci pour les compte rendus, très agréables à lire et qui sortent franchement de l'ordinaire!
Il y a bien deux ou trois détails qui ressemblent à de la magie noire pour moi, mais dans l'ensemble c'est vraiment pédagogique.

La question que je me pose maintenant, c'est : ne pourrait-on pas lui greffer un 4ème moteur, horizontal celui ci? Du genre HET 2W23 en 4S par exemple?

Ok, ok, je sors Razz Arrow

Plus sérieusement, j'ai toujours été fasciné par les avions approchant le VTOL. Il y a surement des trucs à gratter de ce coté en modélisme...
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Re: Tricopter pour vues aériennes

le Mar 3 Mai - 12:03
Moi aussi, j'adore les trucs bizarre, genre effet coanda même si ça vole comme un brique. Il y avait eu un artticle sur une revue RC avec un avion VTOL qui était un quadri avec les axes qui passaient en position horizontale, le tout en composants discrets.
Pour la photo aérienne de proximité, le tricopter ou autre, c'est l'idéal, sauf qu'au moindre problème, ça ne plane pas du tout !!!

Finalement, avec ton option, ça va faire un tricopter funjet, je suis sur que pour le contrôle, ça va drôlement cafouiller, on peut mettre aussi une planche de surf à la verticale, après on met la pêche, on s'incline vers l'avant et ça farte sur les nuages !!!!
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Re: Tricopter pour vues aériennes

le Mar 3 Mai - 23:20
Divers tests, retours d'expériences ET VIDEOS !!!

Petite rubrique qui va s'enrichir au fur et à mesure des tests et éventuelles mésaventures.

- Autonomie avec les GWS bipales 9X4.7 idem tripales 9X5 : 10 minutes, autour de 11A pour du 3S
- Aucune comparaison, confort de pilotage énorme avec les bipales, à réglages identiques (pitch à 50) le gain peut être poussé à 95% (Eq. 90% mode normal) contre 75% (Eq. 50%) pour les tripales.
- Réglage de la tension limite au plus bas pour les contrôleurs en mode LiPo quand-même : c'est parfait, on évite le glissement imprévisible par arrêt moteur car on sent que le contrôle des gyros lâche prise et surtout il faut remonter légèrement les gaz, ça c'est quand on est un peu cacou au point de dépasser le chrono.
- par curiosité, j'avais testé des tripales 8X4 et là, pas de doute, il n'y avait pas assez de poussée, un tricopter, ça doit voler à mi gaz, demain j'essaie des bipales 10X4.7 GWS car avec les 9X4.7 ça risque d'être juste avec une charge supplémentaire. Pour concevoir un multi truc, aucun doute, on prend un moteur, une hélice, mi gaz, on mesure la poussée multipliée par le nombre de moteurs et ça donne la masse totale où ça vole bien.

UNE PREMIERE VIDEO PAR TEMPS CALME :
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-pose d'écrous nylstop pour les hélices et test avec des RAFALES de 50 à 60Km/H voire plus !!!, hélices bipales GWS 9X4.7, SWASH AFR AIL+30% ELE+30% pour augmenter les défenses. ET BIEN CA TIENT LE COUP contrairement à ce que j'avais déjà lu, je ne vous dit pas que c'est du gâteau, il faut piloter mais c'est très stable vues les conditions. la sensibilité des gyros a été réglée sur 87% au lieu de 90% sinon, il y avait un début d'oscillation sur les coups de vent. C'est un réglage à garder même en air calme, car on ne sent pas de différence tellement la plage de stabilité est large (de 70% à 95% sans vent et 75% à 87% avec un vent de fou).

VIDEO PAR VENT FORT ET RAFALES :
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autre vidéo :
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ESSAI : hélices 10X4.7 GWS, absolument lamentable, encore pire que les tripales, sensibilité à 74% sinon oscillations permanentes. Moralité, c'est juste la masse des hélices qui est importante, les plus légères sont les 9X4.7 GWS. Ce que j'avais pensé être un effet gyroscopique du aux hélices n'a aucune influence. C'est un problème d'interaction entre les gyroscopes et le temps de réaction des moteurs. je comprends mieux pourquoi les premiers tricopters du commerce étaient équipés avec des hélices maisons très fines. Le seul avantage est l'autonomie qui augmente de 10%, je ne sais pas si une carte KK gère mieux ce problème mais avec les 9X4.7, la différence est incroyable.

La masse en rotation du rotor moteur a son importance mais vu le diamètre, c'est surtout l'hélice qui crée de l'inertie.

Pour l'instant, ça va être difficile d'emporter une grosse charge, prochain test, retour aux 9X4.7 mais je vire le gyro arrière (réinitialisation des contrôleurs obligatoire) et déplacement des 2 gyros avants (rotation de 30° vers l'axe central).

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Un bref essai dans cette configuration : moins stable mais ça marche, le moteur arrière réagit plus vite que les 2 moteurs avants (à cause des gyros) et en montée rapide, ça tangue, pas terrible.

TRES IMPORTANT : nouveau test AVEC le frein sur les moteurs, et bien c'est une solution à tenter quand le reste a échoué. Tout le problème vient des variations de régime (et donc de poussée) en mode d'accélération et surtout de décélération. Sans le frein, en décélération, cela dépend de l'inertie de l'hélice + rotor (cloche moteur), d'où les problèmes avec les grandes hélices. Avec le frein, le contrôleur devient actif, j'ai pu donc ainsi remettre des 10X4.7 sans constater de problèmes, c'est un peu mieux avec les 9X4.7 (sauf l'autonomie), mais il y a peu de différence au niveau du réglage de gain des gyros moteurs. C'est une question d'asservissement, il faut que les variations de régime moteur soient les mêmes en accélération et en décélération. aucune influence donc de l'effet gyroscopique propre des hélices, ce sont les gyros électroniques qui font tout. La formule quadricopter est donc très bonne, les hélices contrarotatives ne posent aucun problème. Finalement, il vaut mieux éviter le frein et choisir les hélices qui posent le moins de problèmes

Je remets le gyro arrière en fonction et test avec les 10X4.7 qui me seront nécessaires pour emporter une charge (je garde le frein moteur).


Dernière édition par Jean30 le Mer 11 Mai - 19:14, édité 1 fois
Jean30
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Re: Tricopter pour vues aériennes

le Dim 8 Mai - 21:50
Crash test Numéro 2

J'ai fait plein de tests, avec frein, sans, en charge, avec caméra à bord, en 3S puis 4S, etc..

Résultat : les 10X4.7 ça n'est pas aussi bien que les 9X4.7, frein ou pas, le mieux c'est 9X4.7 sans frein.

Le gag, c'est l'essai en 4S, trop de puissance, stationnaire à 20% des gaz sinon une fusée et à force d'accélération violentes ... PAF une pale d'hélice qui casse en vol. Le bol énorme, passage sur le dos et atterrissage à plat juste à côté d'un tas de cailloux, 2 hélices cassées seulement !!

Essai avec caméra (un Apn basique en 640X480 de 160g), aucun amortissement, les vidéos seront bientôt en ligne. Ca ne vibre pas en stationnaire et en translation lente, ni en montée, par contre, en turbulence et surtout en descente, grosses vibrations. Il faut dire que c'est un objectif équivalent 38mm, rien à voir avec le fish-eye de la GoPro.

LA VIDEO : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Je m'oriente donc vers la solution RCExplorer en Y afin de fixer au centre de gravité la caméra et la batterie via des silent blocs. Je vais quand même voir si on peut atténuer les vibrations en fixant la caméra dans un bloc de mousse.

UNE AUTRE VIDEO :http://www.youtube.com/watch?v=JVcBTazIEQM
Pour la masse, il va falloir faire mieux, avec ces hélices, il faut rester autour de 800g tout compris.

Autre essai à faire, placer le centre de gravité très bas pour voir s'il ne pourrait pas y avoir une stabilisation à plat naturelle.

Nouvel essai avec un étage supplémentaire sur lequel sont fixés les 3 gyros moteurs et le récepteur, le tout sur 3 points en mousse souple de 1 cm d'épaisseur, puis ensuite, idem avec la batterie en plus pour voir si ça pouvait améliorer le contrôle. Résultat : très nul, pas mieux en stationnaire et plutôt n'importe quoi pour tout le reste. Moralité, il vaut mieux une fixation assez rigide des gyros, je pense que l'électronique intégrée se charge des vibrations gênantes. Maintenant, le test suivant consistera à simuler une plateforme amortie pour la batterie et la caméra. la batterie étant fixée fermement actuellement, elle joue un rôle dans l'asservissement, j'avais pensé mettre 3 batteries, une pour chaque moteur à proximité du contrôleur. Je vais essayer en attachant des masses pour voir si on a intérêt à augmenter l'inertie mécaniquement ou au contraire rendre plus réactif, car mettre des masses, ça veut aussi dire que l'action des gyros est contrariée. Voilà pourquoi je teste tout ça, car malgré tous les asservissements possibles, la mécanique est primordiale. Ma batterie s'essoufle un peu et j'ai l'impression que ça marche un peu moins bien à cause des appels de courant.

UNE AUTRE VIDEO : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

LA SOLUTION en photos :

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Et voila, c'est le jour et la nuit, plus aucun problème, j'ai utilisé les mousses d'emballage de récepteurs Corona, pour l'instant, c'est suspendu avec du scotch (avec des triangulations pour supprimer tout balancement). La planche est en balsa, léger et rigide et surtout, plus aucun problème de vibration en vol, les hélices ne subissent plus de variations brutales de régime et aucune vibration transmise sur l'ensemble batterie-caméra. J'en déduis que la masse de la batterie fixée sur la structure nuit à l'asservissement. Evidemment, c'est du temporaire, parce que là, c'est pas joli joli comme montage !!!!

Conclusion : bâti rigide, le plus léger possible, fixation rigide des gyros solidaires au bâti ainsi que les moteurs, hélices légères. Désolidariser la batterie du bâti avec de la mousse, même sans caméra, c'est mieux.

Nouvelle VIDEO presque aucune vibration (surtout pour du 38 mm !!) :
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Et encore une VIDEO caméra amortie (c'est promis, je change de lieu pour les prochaines vidéos) :
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Jean30
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Evolution vers un tricoper de 50 cm de rayon.

le Ven 13 Mai - 14:50
Après avoir fait tous ces tests, je m'oriente vers un nouveau bâti de 50 cm de rayon, plus léger, plus simple et surement plus fragile, mais on verra bien !!

La structure en Y induit un surpoids d'au moins 20 à 30g à cause de la platine centrale, même avec des solutions "Hi Tech". L'avantage du T, c'est d'avoir déjà la rigidité entre les 2 moteurs avants. Le contreplaqué multipli 2 mm est à mon avis le plus léger pour les supports moteurs et le raccord entre les 2 tubes carbone carrés qui seront en 8X8mm.

Les moteurs et hélices seront montés vers le bas pour gagner un peu de poussée, idem pour les gyros afin de les protéger en cas de choc. Une nacelle suspendue sous le T par de la mousse recevra la batterie la caméra et peut-être le récepteur, les pieds en mousse genre frite de piscine seront sous la nacelle.

Si j'ai le courage, je rebobinerai les moteurs pour gagner de l'autonomie, le but étant d'avoir 20 minutes et 900g de masse totale caméra et batterie incluses. Les socles des moteurs seront aussi meulés pour la chasse aux grammes.

J'ajouterai les schémas et photos de chaque élément au fur et à mesure de la construction.

Il me reste encore quelques tests sur le tricopter actuel, à savoir : inclinaison légères des moteurs pour compenser l'anticouple ce qui diminuera l'angle du moteur arrière en stationnaire, je voudrais voir aussi ce que ça donne avec une poussée vers l'extérieur (axe des moteurs non parallèles, divergents vers le bas), l'idée étant d'obtenir un retour à plat automatique manches au neutre.


Par défaut Evolution vers un tricopter de 50 cm de rayon
Après avoir fait tous ces tests, je m'oriente vers un nouveau bâti de 50 cm de rayon, plus léger, plus simple et surement plus fragile, mais on verra bien !!

La structure en Y induit un surpoids d'au moins 20 à 30g à cause de la platine centrale, même avec des solutions "Hi Tech". L'avantage du T, c'est d'avoir déjà la rigidité entre les 2 moteurs avants. Le contreplaqué multipli 2 mm est à mon avis le plus léger pour les supports moteurs et le raccord entre les 2 tubes carbone carrés qui seront en 8X8mm.

Les moteurs et hélices seront montés vers le bas pour gagner un peu de poussée, idem pour les gyros afin de les protéger en cas de choc. Une nacelle suspendue sous le T par de la mousse recevra la batterie la caméra et peut-être le récepteur, les pieds en mousse genre frite de piscine seront sous la nacelle.

Si j'ai le courage, je rebobinerai les moteurs pour gagner de l'autonomie, le but étant d'avoir 20 minutes et 900g de masse totale caméra et batterie incluses. Les socles des moteurs seront aussi meulés pour la chasse aux grammes.

J'ajouterai les schémas et photos de chaque élément au fur et à mesure de la construction.

Il me reste encore quelques tests sur le tricopter actuel, à savoir : inclinaison légères des moteurs pour compenser l'anticouple ce qui diminuera l'angle du moteur arrière en stationnaire, je voudrais voir aussi ce que ça donne avec une poussée vers l'extérieur (axe des moteurs non parallèles, divergents vers le bas), l'idée étant d'obtenir un retour à plat automatique manches au neutre.

Je viens de tester l'inclinaison des moteurs avec poussée divergente vers l'extérieur, peut-être un peu plus de stabilité, difficile à dire, aucun effet de rappel vers la position à plat, la sensibillité des gyros peut être poussée à 92% au lieu de 87, logique, avec l'angle, c'est autant de poussée perdue, de la réactivité moteur en moins à compenser par de la réactivité gyro en plus. Pas très bon. Dans tous les cas, le tricopter est idéal pour balayer les feuilles.

Il y a toujours un mouvement en toupie surement du au centre de gravité qui n'est jamais parfait, à tester.

TEST concernant l'anticouple des moteurs avants.
En effet, pourquoi ne pas incliner légèrement les moteurs avants avec quelques rondelles, selon les axes médians (les branches du Y si c'en était un).
Le but : diminuer l'inclinaison moyenne du moteur arrière.
Résultat gagnant, plus de stabilité en réactions rapides comme une mise de gaz ou un coup de manche pour rétablir l'assiette. Il y a moins d'effets secondaires induits et le gyro du moteur arrière peut mieux agir pour contrôler la position du bras. de plus, le trois moteurs ont la même poussée pour le même nombre de tours, ce qui n'est pas possible avec le rotors arrière incliné tout seul (perte de portance donc plus de tours).
J'ai mis une rondelle de 1mm sur une des vis et 2 de 0.5 en intermédiaire et c'est presque trop car le moteur arrière est quasi vertical à l'équilibre.

La suite se trouve ICI :
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Jean30
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LES DEUX DERNIERS TESTS

le Mar 17 Mai - 11:19
Test avec le centre de gravité déporté vers le bas, aucune amélioration concernant la remise à pat, ce sont vraiment les gyros qui font tout le travail à tel point qu'il est possible de mettre le centre de gravité n'importe où. Par contre, les moteurs dans ce cas ne tournent plus à la même vitesse, il y a aussi une compensation aux trims. A déconseiller donc car quand c'est bien réglé, ça tourne comme une horloge et il n'y a pas besoin de trimmer mais finalement la position du centre de gravité n'est pas aussi cruciale que je le pensais.

Dernier test réalisé : on retourne tout pour faire travailler les hélices sans aucun obstacle (les bras), moteurs vers le bas. Inversion des sens d'action des gyros, échange des voies 1 et 6 sur le récepteur et bien sur montage inversé des hélices. Ah j'oubliais, inversion de 2 des 3 fils des moteurs pour inverser leur sens de rotation. RESULTAT : bof 10 min 30 sec au lieu de 10 min 15 sec, stabilité moins bonne (à cause du centre de gravité), hélice très exposées, mauvaise idée, à oublier.

La suite se trouve ICI :
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