Erreur périodique

[schneiderj]

Bonsoir,

voici mon premier message sur ce forum. Ce ne sont pas mes premiers pas sur le site que je connais depuis pas mal de temps et appris pas mal de chose tel que le montage démontage de mon EQ6, le coin le plus propice à l'observation à l'aide des cartes de pollution lumineuse de frédogoto, etc.

Ce qui m'incite à remercier l'équipe d'Avex pour tout ce travail.

Maintenant l'objet de mon mail : je suis en train de monter une nouvelle monture avec mon fils pour un futur télescope qui sera probablement basé sur une monture azimutal. Mais avant d'attaquer celle-ci nous voulons tout d'abord tester différent système de motorisation (voir ce message sur astrosurf http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/034238.html et celui là : http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/033926.html).

En septembre, il me semble que j'avais trouvé un message sur votre forum qui faisait référence au calcul de l'erreur périodique à partir des défauts du réducteurs à vis sans fin. Mais je n'arrive ps à remettre la main dessus. Nous en aurions besoin, ou plutôt mon fils, pour mettre un peu de math et de physique dans le dossier qu'il doit présenter à l'oral de ses concours.

Si cela vous rappel quelque chose, merci de me donner un coup de main !

Jean-Marie

[Invité]

Bienvenue Jean-Marie -.^

Il y a des mathématiciens ici, je pense qu'ils vont tenter de te répondre.

Mais attention, la question est pointue donc la réponse risque d'être cosmique ! Du reste je ne sais pas quel âge a ton fils mais il se peut qu'il ne soit pas en mesure de résoudre les équations qui vont t'être proposées..

Bon courage en tout cas pour tes développements, c'est super de se lancer là-dedans.

[frédogoto]

Je ne suis pas bien sur de comprendre.

Tout ce que nous savons faire ici c'est d'extraire -grâce a une transformée de fourrier- les sous périodes de L'EP qui sont la signature des éléments d'un ensemble

de ces courbes FFT on peut alors déterminer quel est la part dans l'EP de tel ou tel élément

Sinon pour ton fils , je ne sais pas a quel niveau il est mais je ne crois pas que les FFT soie abordée au niveau bac, y compris scientifique...

je crois que c'est plus quelques chose que l'on aborde en classe prépa.....

[spoutnick]

a priori le jeune homme est en prepa et doit preparer un TIPE pour les concours. j'ai bon ??

Spout

[schneiderj]

Merci pour vos réponses.

Et effectivement mon fils est en prépa 2 eme année, ou plutôt selon l'expression consacrée en cinq demi. Et en math il assure pas mal... dommage que cela ne soit pas le cas en français ! Mais là tout est affaire d'hérédité, malheureusement.

Ce soir je rale car le collègue qui devait me tourner l'axe pour ma vis sans fin ne l'a toujours pas réalisée. Vu que je vais avoir pas mal de pièces à faire j'aurais presque envie d'en acheter un. Mais bon je vais être encore un peu patient.

Pour ce qui est du calcul de l'erreur périodique et de l'équation dont je crois me rappeler, je vais encore faire une tentative.

Et tout commentaire sera le bien venu !

Jean-Marie

[Invité]

(...)

Pour ce qui est du calcul de l'erreur périodique et de l'équation dont je crois me rappeler, je vais encore faire une tentative.

Et tout commentaire sera le bien venu !

Jean-Marie

De quelle équation crois-tu te rappeler ?

[schneiderj]

Voilà je l'ai retrouvé : http://www.-asso.org/forum/viewtopic.php?f=3&t=640#p5712 :

 

vi

sachant que le calcul de MALLARD pour la f20 donne le resultats suivant

exentricité de 1 micron = 5 " sur le ciel.... (au niveau de la VSF)

ce doit etre grosso merdo indentique pour l'eq...

 

En savez-vous un peu plus ?

Bryce d'après ce que j'ai pu lire tu as monté un ban de rodage il y a 2 ou 3 ans. Que pourrais-tu en dire aujourd'hui ?

Jean-Marie

[spoutnick]

Cette valeur est valable que pour une focale donnée non ?

Je pense que si on connais la valeur de réduction du train d'engrenage, la durée d'un rotation complète de la roue dentée,et la focale de l' instrument, on doit pouvoir calculer ce genre de valeur.

Spout

[Invité]

Voilà je l'ai retrouvé : http://www.-asso.org/forum/viewtopic.php?f=3&t=640#p5712 :

 

vi

sachant que le calcul de MALLARD pour la f20 donne le resultats suivant

exentricité de 1 micron = 5 " sur le ciel.... (au niveau de la VSF)

ce doit etre grosso merdo indentique pour l'eq...

 

En savez-vous un peu plus ?

Ha oui, je me souviens.

Mais on ne peux pas dire qu'il s'agisse d'une équation. C'est une constatation empirique.

 

Bryce d'après ce que j'ai pu lire tu as monté un ban de rodage il y a 2 ou 3 ans. Que pourrais-tu en dire aujourd'hui ?

Jean-Marie

Et bien c'est super un banc de rodage.

Cela permet d'appareiller la VSF à la couronne et de bien roder _en profondeur_ les deux pièces.

Je suis passé de +/-10" à +/-5" avec un bon coup de rodage, hors de la mécanique de la monture et donc sans la faire souffrir (il faut en faire des tours et avec une certaine pression). Et surtout cela a lissé les fréquences moyennement élevées mais qui m'embêtait pour l'autoguidage.

Donc aujourd'hui je ne regrette pas ^.^

[Invité]

(...)

Je pense que si on connais la valeur de réduction du train d'engrenage, la durée d'un rotation complète de la roue dentée,et la focale de l' instrument, on doit pouvoir calculer ce genre de valeur.

Spout

On peut calculer les harmoniques, mais les valeurs d'accélérations/décélérations... Sont aussi fonction d'autres facteurs (angle des dents, état de surface, etc.).

[frédogoto]

Cette valeur est valable que pour une focale donnée non ?

non 5" quelque soie la focale c'est toujours 5" c'est l’avantage des mesures angulaire

ce serai plus au moins facile de la mesurer avec précision selon la focale , ça oui.

pour un eq6, au vue de la taille de la couronne / VSF je ne serai pas etoné que ce soit proche du double

La F20a Axis a une couronne et une vsf relativement large par rapport au Eq6

Sinon + 1 avec bryce : ce n'est en aucune cas une formule.

Il doit être tout a fait possible pour une couronne/vsf données de trouver un algo qui donne la déviation angulaire pour une erreure donnée

ça c'est un sujet si vous trouvez , faites en nous parts :)

Sinon pour les "défauts" de ton fils, je crois surtout qu'on regrette toujours ce qu'on a pas

[Axel]

Sinon pour les "défauts" de ton fils, je crois surtout qu'on regrette toujours ce qu'on a pas

 

D'ailleurs, nous, c'est le français de Frédo qu'on regrette !

[schneiderj]

J'ai essayé de trouver d'autres informations à ce sujet sur le net (le calcul de MALLARD), mais rien n'a faire je ne trouve pas mon bonheur. Savez-vous d'où vient cette donnée ?

Il n'y aura pas de problème pour partager l'évolution de nos essais, surtout si vous participez plus ou moins activement à l'exercice, ne serait-ce que par des questions idiotes ou des remarques divers et variées. de mon point de vu cela fait toujours avancer le smilblik (sauf ci c'est pour partir dans des considérations ésotériques et fumeuses). Mais je n'ai pas l'impression que cela soit le cas.

En fait le premier objectif est de monter un réducteur à vis sans fin et de récupérer le déplacement de l'axe du moteur et de l'axe en sortie du réducteur au moyen d'un encodeur optique. Ce qui devrait nous permettre de nous retirer un problème de taille : avoir un ciel transparent et si possible sans trop de turbulence. Et cerise sur le gâteau, nous pourrons faire des essais en pleine journée !

J'espère récupérer l'axe de la roue denté demain. Il faut que je termine les deux support pour cet axe, puis que je prépare des cales qui vont bien. Et nous pourrons attaquer les premiers enregistrements. D'ici une dizaine de jours je pense.

Bryce, pourra-t-on te demander un coup de main en raison de l'expérience que tu as acquise à propos du rodage du couple vis sans fin/roue dentée ?

Jean-Marie

[frédogoto]

J'ai essayé de trouver d'autres informations à ce sujet sur le net (le calcul de MALLARD), mais rien n'a faire je ne trouve pas mon bonheur. Savez-vous d'où vient cette donnée ?

c'est un constat. Pas un calcul issue d'une formule. conaissant le defaut d'exentricité d'une VSF, il est facile d'extraire la portée de se default lors de l'enregistrement d'une EP

je le repette ce constat est valable que pour les VSF des f20 qui on un diamètre et pas donné !

Manu m'a indiqué la manipe pour mesurer les défauts d'une VSF sur le banc. je n'ai pas le droit de la décrire, c'est un secret industriel. mais cela peut etre reconstitué chez sois

je ne décrit pas la manipe je dit juste le matos qu'il faut

un laser, un lentille divergente un capteur ccd et de quoi entraîner la VSF, et le plus de recule possible.

un peut de jugeote et de math niveau seconde devraient venir a bout de ce problème

il y a deux façons d'en venir a bout, et la seconde façon, c'est moi qui l'ai trouvée, c'est dire si c'est facile

j'ajoute juste qu'il est difficile / voir impossible de différencier un default de la VSF de celui de son support (roulement a bille le plus souvent). mais la ce n'est pas un secret, la Transformée de Fourrier Rapide est une aide précieuse

mais dans tous le cas ce qu'il faut bien ce dire que l'on observe le ciel avec un VSF + ses roulements. c'est ce qui compte...

[Invité]

(...)

En fait le premier objectif est de monter un réducteur à vis sans fin et de récupérer le déplacement de l'axe du moteur et de l'axe en sortie du réducteur au moyen d'un encodeur optique. Ce qui devrait nous permettre de nous retirer un problème de taille : avoir un ciel transparent et si possible sans trop de turbulence. Et cerise sur le gâteau, nous pourrons faire des essais en pleine journée !

(...)

Heu... Pardon ? ^.^

Soit il manque une phrase, soit là vous avez trop forcé sur le dernier bouquin des Bogdanov.

En occultant la deuxième phrase, et si j'ai bien compris, vous voulez mettre deux encodeurs; un sur l'axe du moteur et un sur l'axe de la VSF ?

Si tel est le cas, je me demande bien pour quelle raison ? Si ce n'est pas indiscret.

 

(...)

Bryce, pourra-t-on te demander un coup de main en raison de l'expérience que tu as acquise à propos du rodage du couple vis sans fin/roue dentée ?

(...)

Attention, je n'ai ni l'expertise de M. Mallard, ni la pertinence de Frédogoto.

Mais si je peux vous aidez dans vos travaux cela sera avec plaisir.

Cependant, méfiance aussi à ne pas ré-inventer le fil à couper le beur... Bon nombre de choses ont déjà été faites ou essayées par des amateurs; il est bien plus simple de déjà se documenter sur ce qui a déjà été fait et validé surtout, car il y a pas mal de systèmes ou principes qui ne sont pas très viables...

A moins que votre projet soit en grande partie de la recherche fondamentale, ou juste pour le plaisir de savoir comment on en arrive au système le plus optimal. Cela se comprend dans ce cas -.^

[schneiderj]

Manu m'a indiqué la manipe pour mesurer les défauts d'une VSF sur le banc. je n'ai pas le droit de la décrire, c'est un secret industriel. mais cela peut etre reconstitué chez sois

je ne décrit pas la manipe je dit juste le matos qu'il faut

un laser, un lentille divergente un capteur ccd et de quoi entraîner la VSF, et le plus de recule possible.

un peut de jugeote et de math niveau seconde devraient venir a bout de ce problème

il y a deux façons d'en venir a bout, et la seconde façon, c'est moi qui l'ai trouvée, c'est dire si c'est facile

j'ajoute juste qu'il est difficile / voir impossible de différencier un default de la VSF de celui de son support (roulement a bille le plus souvent). mais la ce n'est pas un secret, la Transformée de Fourrier Rapide est une aide précieuse

mais dans tous le cas ce qu'il faut bien ce dire que l'on observe le ciel avec un VSF + ses roulements. c'est ce qui compte...

 

Merci pour ces explications. Et je comprends parfaitement que tu ne puisses pas donner plus d'informations si cela fait partie d'un savoir faire industriel. Je ne suis pas sur d'être à même de reconstituer la manipe (je ne suis qu'un chimiste organicien), mais nous allons en discuter avec mon fils, et un prof de la fac de Rouen qui connait assez bien l'optique.

Et il est clair que ce qui compte c'est l'ensemble du système et non pas une pièce prise toute seule. Ce que l'on recherche c'est de la matière qui donne du corps au sujet de mon fils tant du point de vu théorique (et l'analyse par FFT en fait partie) que du point de vu expérimental.

jean-Marie

[schneiderj]

(...)

En fait le premier objectif est de monter un réducteur à vis sans fin et de récupérer le déplacement de l'axe du moteur et de l'axe en sortie du réducteur au moyen d'un encodeur optique. Ce qui devrait nous permettre de nous retirer un problème de taille : avoir un ciel transparent et si possible sans trop de turbulence. Et cerise sur le gâteau, nous pourrons faire des essais en pleine journée !

(...)

Heu... Pardon ? ^.^

Soit il manque une phrase, soit là vous avez trop forcé sur le dernier bouquin des Bogdanov.

pour les Bogdano : c'est non. J'ai essayé de lire ce fameux bouquin suite à différentes discussions que j'ai eu... une horreur ! J'ai arrêté après 30 ou 40 pages.

Ce que nous allons faire c'est utiliser les données de l'encodeur optique de la même manière que l'on utilise les relevés obtenus avec une CCD sur le ciel : l'encodeur envoi un signal chaque fois qu'il a parcourue x degré, il ne reste donc qu'à mesurer le temps entre chaque impulsion pour construire la courbe d'erreur périodique juste en sortie du réducteur.

Pour les mesures en sortie de moteur, l'objectif est de contrôler le fonctionnement du driver du moteur pas à pas en mode micropas : car avoir 8, 16, voir plus micropas c'est une chose, mais avoir effectivement en sortie moteur 8, 16 et plus micropas en est une autre qui dépend de pas mal de facteurs comme l'inertie du système et le mode de fonctionnement du driver.

Mais l'idée n'est peut être pas bonne. Si je pars dans une direction qui est complétement fumeuse autant que je change de stratégie rapidement.

Pour la suite je répondrai un peu plus tard.

jean-Marie

[Invité]

(...)

Ce que nous allons faire c'est utiliser les données de l'encodeur optique de la même manière que l'on utilise les relevés obtenus avec une CCD sur le ciel : l'encodeur envoi un signal chaque fois qu'il a parcourue x degré, il ne reste donc qu'à mesurer le temps entre chaque impulsion pour construire la courbe d'erreur périodique juste en sortie du réducteur.

Ok, alors je vois.

Mais il va vous falloir un encodeur d'une extrême précision pour que cela soit valable (en astro' il faut avoir une résolution de l'ordre de la seconde d'arc).

Je doute que vous ayez un encodeur de cette résolution, mais je me trompe peut-être (?).

 

Pour les mesures en sortie de moteur, l'objectif est de contrôler le fonctionnement du driver du moteur pas à pas en mode micropas : car avoir 8, 16, voir plus micropas c'est une chose, mais avoir effectivement en sortie moteur 8, 16 et plus micropas en est une autre qui dépend de pas mal de facteurs comme l'inertie du système et le mode de fonctionnement du driver.

Mais l'idée n'est peut être pas bonne. Si je pars dans une direction qui est complétement fumeuse autant que je change de stratégie rapidement.

(...)

Idem que précédemment, il va vous falloir un encodeur très très précis...

Et comme je vous le disais, il existe des composants électroniques fiables qui permettent de piloter en micro-pas les moteurs, avec une précision assez élevée.

Pour mes applications j'utilise un Allegro A3967 car cela me suffit bien (résolution sur 40bit, hyper miniaturisé, etc.), mais il y a d'autres drivers qui sont encore plus précis ou/et puissant, si besoin est (L297/L298, etc.).

[schneiderj]

Pour la résolution de l'encodeur tout dépend de la configuration de la motorisation. Pour commencer j'ai un encodeur qui a une résolution de 16000 . C'est loin d'être suffisant mais pour l'instant je vais m'en contenter pour nos premiers essais : je n'aurai pas toutes les imperfections, en particuliers les hautes fréquences, mais j'aurai une très bonne évaluation de l'erreur périodique générée par le réducteur. En fonction des résultats que j'aurai j'investirai dans un produit plus haut de gamme.

Pour le moteur pas à pas il est très difficile d'avoir des micros pas "linéaire" et ceci d'autant plus que le nombre de micropas augmentes. Je pense que le site de DW Jones donne pas mal d'explication (voire schéma 2.5). Il y a aussi un schéma repris dans pas mal de note d'application qui donne l'énergie mise en jeux en function du nombre de micropas (http://www.wzmicro.com/Datasheet/microstepping.pdf par exemple). Nous voulons donc observer le mouvement du moteur en fonction du driver et de son mode de fonctionnement.

Tout ceci pour le fun bien évidement ! Et au final essayer de constituer un dossier que mon fils puisse exploiter pour sa présentation (avec des math et de la physique : c'est son boulot. Moi je suis le mécano), et peut être au finale une nouvelle motorisation pour mon ancien Pierre Bourge (il a plus de 30 ans !).

Une dernière question : tu es sûr que l'on puisse faire une commande micro pas avec le L297 ? Il me semble qu'il se contente des modes pas entiers et demi pas.

A+

Jean-Marie

[Invité]

Pour la résolution de l'encodeur tout dépend de la configuration de la motorisation. Pour commencer j'ai un encodeur qui a une résolution de 16000 . C'est loin d'être suffisant mais pour l'instant je vais m'en contenter pour nos premiers essais : je n'aurai pas toutes les imperfections, en particuliers les hautes fréquences, mais j'aurai une très bonne évaluation de l'erreur périodique générée par le réducteur. En fonction des résultats que j'aurai j'investirai dans un produit plus haut de gamme.

Ok, t'as un encodeur qui est déjà relativement précis. Avec donc une résolution de 1.35' si je ne me trompe pas.

Je ne connais pas tes moyens, mais investir dans un encodeur suffisant pour les applications de suivi astronomique (au delà de 1.2 million de pas de résolution par tour) va peser lourd. Il faut compter plusieurs centaines d'euros pour des modèles correctes. Sans parler de l'électronique qui va le piloter (assez pointue à réaliser car il faut travailler en HF).

De plus, partant d'un moteur PAP standard _on va dire 200 pas par tour, soit 1.8° de résolution_ même en micro-pas sur 1/8 tu seras bien au dessous de la résolution de ton encodeur actuel (avec un facteur 10).

Donc en résumé, pour ton contrôl de rotation de l'arbre moteur, pas besoin d'investir dans un encodeur plus précis.

Le tiens est même trop précis, mais bon, qui peut le plus peu le moins -.^

 

Pour le moteur pas à pas il est très difficile d'avoir des micros pas "linéaire" et ceci d'autant plus que le nombre de micropas augmentes. Je pense que le site de DW Jones donne pas mal d'explication (voire schéma 2.5). Il y a aussi un schéma repris dans pas mal de note d'application qui donne l'énergie mise en jeux en function du nombre de micropas (http://www.wzmicro.com/Datasheet/microstepping.pdf par exemple). Nous voulons donc observer le mouvement du moteur en fonction du driver et de son mode de fonctionnement.

Ok, je vois. Vous voulez en fait vraiment piloter le moteur de la manière la plus bas niveau possible.

J'avoue que cet aspect de recherche fondamentale ne me procure pas de profondes sensations ^.^ Je suis plus dans l'optique d'une réalisation pratique pure.

Autant je pense que c'est bien de savoir comment cela fonctionne _pour comprendre_ autant je trouve que cela n'a aucun intérêt pratique à l'heure actuelle.

On peut utiliser des circuits intégrés modernes qui gère l'ensemble de tout cela. Cela réduit les coûts, réduit le temps de développement et la complexité du système. Mais bon, chacun son point de vue -.^

Dans votre optique, la référence sur le sujet astronomique est incontestablement Mel Bartels. Ces excellents circuits sont basés uniquement que sur des composants simples, et tout y est détaillé pour une véritable utilisation en astronomie.

Mais il ne me semble pas qu'il ait poussé très loin les développements sur le pilotage en micro-pas... Simplement parce qu'avec des composants simples, il va en falloir une quantité assez importante afin de créer tout les circuits de commandes/compensation/corrections/HF/etc. Pour que cela soit hyper précis et fiable. Regardes combien il y a de composant dans un L297 et L298 et là tu vas comprendre que faire l'équivalent discrètement va être assez colossale.

 

Tout ceci pour le fun bien évidement ! Et au final essayer de constituer un dossier que mon fils puisse exploiter pour sa présentation (avec des math et de la physique : c'est son boulot. Moi je suis le mécano), et peut être au finale une nouvelle motorisation pour mon ancien Pierre Bourge (il a plus de 30 ans !).

Pour le fun... Pour le fun... C'est tout de même un sujet d'étude pour ton fils. Donc il doit y avoir une petite pression tout de même, sur une obligation de résultat ^.^

Surtout que je suis passé par là il y a quelques années; on avait un système d'injection électronique de voiture à entièrement refaire pour notre sujet de fin d'année (la gestion du carburant par moteur PAP nous avait bien enquiquinée).

 

Une dernière question : tu es sûr que l'on puisse faire une commande micro pas avec le L297 ? Il me semble qu'il se contente des modes pas entiers et demi pas.

(...)

En mode PWM ont peut -> http://www.st.com/stonline/products/literature/an/8700.pdf

Le L298 étant un pont en H, on peut prendre la main sur ses actions.

Mais je te l'ai dit, pour ce genre d'utilisation hyper pointues, je préfère utiliser les circuits intégrés Allegro qui sont plus performant (et plus modernes). Avec la référence de celui que je t'ai donné, cela fonctionne impeccablement à 1/8 pas (je n'ai jamais eu de pas perdu ou de problème dans le genre en direct drive sur une EQ1). Au delà, si j'avais à faire (cela ne s'est pas présenté pour le moment), je piloterais cela avec un µCPU dédié car la gestions des fréquences à atteindre est pointue. Mais franchement, au delà de 1/8 de pas, c'est de la bran***ette car le moteur n'a plus aucun couple. Donc cela peut fonctionner, mais il n'y aura aucune application pratique possible -.^