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Thema: Steuerung mehrerer Winden in einem RC Segelboot

  1. #1
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    Steuerung mehrerer Winden in einem RC Segelboot

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    Erstmal "Hallo",
    bin neu im Forum und hoffe von Euren Erfahrungen/Meinungen was in mein neues Projekt einfliessen lassen zu können:
    Bin eigentlich Modellbauer und möchte ein weiteres Segelboot bauen. Bei meinem bisherigen Boot wurde das Vorsegel und das Hauptsegel durch eine zentrale Winde (=ein Servo das proportional zum Senderknüppel bis zu 3,5 Umdrehungen schafft) verstellt. Bei meinem neuen Boot sollen es drei Winden sein: eine für das Hauptsegel und zwei für das Vorsegel. Warum zwei für das Vorsegel? Weil die eine Ecke des Segels bis weit hinter den Mast gezogen wird. Wenn man dann wendet, muss die Ecke "um den Mast herum" gezogen werden. Sprich: die eine Winde muss die Leine abspulen und die andere muss die Leine aufrollen. Nun gibt es noch zwei extrem Positionen. 1. beide Motoren spulen Leine ab (das benötigt man, wenn man Wind von hinten hat und das Segel nach vorne ausbaucht). 2. Beide Winden rollen Leine ein. Das darf nicht (bis zum Endanschlag) passieren, da dann irgendwann der Mast im Weg ist und beide Motoren gegeneinander arbeiten, was zu Bruch führt.
    Also habe ich mir gedacht, dass die Steuerung der Motoren doch was für ein Controllerboard wären.
    Dieses soll:
    - (mind) zwei Kanäle eines RC Empfängers analysieren
    - daraus die Stellungen für die drei Winden generieren
    - drei 10 Gang Potis abfragen (gekoppelt mit dem Getriebemotor, um die aktuelle Position der Winde zu messen)
    - die Sollpositionen anfahren (konfigurierbare Maximalgeschwindigkeit, kontrolliertes Anlauf und Bremsverhalten)
    - und wahrscheinlich einige Punkte mehr die mir noch im Laufe des Projektes noch einfallen werden.

    Ich dachte da an ein RN-MiniControl und zwei RN-VNH2Dualmotor Steuerung. Da habe ich zwar eine Motorsteuerung übrig, könnte damit aber leben. Ich habe für die Motoren auch an drei Miniatur Motortreiber im Parallelbetrieb gedacht (weil kostengünstig). Der zu erwartende Spitzenstrom liegt aber aller Voraussicht nach über 5A/10sec.

    Nun meine Fragen:
    Wenn ich richtig gezählt habe benötigt das Controller Board 3 PWM Ausgänge und 6 IO Kanäle für die Motorsteuerung und dann noch einen Eingang für das Summensignal des Empfängers. Ist das mit dem RN-MiniControl machbar?
    Bei den RN Motorsteuerungen gibt es die Möglichkeit zu bremsen. Wie ist das zu verstehen? Laufen die Motoren kontrolliert aus oder werden die Motoren kurzgeschlossen und somit elektromagnetisch gebremst?

    Vielen Dank im voraus für Eure Tips.

    Gerd

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    ich versteh ein wenig vom segeln und kann mir deine problematik gut vorstellen, da wirst du wohl nicht um einen 4kanalsteuerung umherkommen, einen knüppel benutzt du dabei für x: ruder, y: unbenutzt
    und den anderen knüppel x: vorsegel richtung und y: seillänge vorsegel und hauptsegel

    ich würde für deine zwecke doch eher gehackte Servos verwenden als winde ...

    ein controller wäre zwar eine elegante aber auch aufwändige methode, ich würde hier einen mischer fast vorziehen.

    es gibt, für den flugsport und ähnliche zwecke, mischer, damit man die 2 Servos für das heckleitwerk steuern kann.

    die arbeiten gegenläufig, wenn man das horn in x richtung auslenkt und mitläufig, wenn man in y richtung auslenkt

    PS: die mischer werden zum beispiel auch für kettenfahrzeuge eingesetzt, allerdings wird dort das signal zu PWM freuqenzen für eine Motorsteuerung umgesetzt statt dass nur 2 gemischte servosignale bei rauskommen

  3. #3
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    Hallo Ceos,
    das mit dem gehackten Servo habe ich schon probiert. Die notwendige Kraft bekomme ich nur bei einem Quarterscale Servo raus, die sind aber nicht schnell genug. Ich habe da 4 begrenzende Parameter: verfügbare Stelllänge im Boot, notwendige Leinenlängen, notwendige Kraft und eine realistische Stellzeit. Ergebniss dieser Abstimmung ist ein Getriebemotor vom "blauen C". Der Motor zieht halt dann auch entsprechend Strom.

    Das mit dem Mischer hab ich mir auch schon überlegt, aber die Steuerung soll etwas komfortabler werden:
    Das Ruder wird mit dem rechten X-Knüppel gesteuert und ist nicht Teil dieser Betrachtung.
    Das Dichtholen und Auffieren (für Nichtsegler: Leine auf- und abwickeln) wird alleine über den linken Y-Stick geregelt. Und zwar für das Vor- und das Hauptsegel (allerdings evtl. mit unterschiedlichen Steuerkurven für das Hauptsegel). Wenn ich wenden möchte, will ich den linken X-Stick nur kurz nach rechts (bzw. links) drücken. Der rechte Vorsegelmotor soll dann auf die gleiche Position fahren, wo der linke Motor vorher stand und umgekehrt (unter der Randbeachtung, dass nicht beide Leinen gleichzeitig gespannt sein dürfen).

    Was mich an dem Projekt reizt ist die Kombination aus Low-Tech aussen (->Windantrieb) und High-Tech innen (->Prozessorsteuerung). Mit einem Controller hat man da halt sozusagen eine "Crew" an Bord.

    Ciao
    Gerd

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    @ pasgot

    Ich habe keine Ahnung über Segelsteuerung, weiss aber, dass ein Seil sich mit einem Rad in beiden Richtungen bewegen lässt. Als Beispiel ist Skalenseil bei alten Radios (ohne PLL).

    Wozu brauchst du eigentlich PWM ? Darf sich ein Segel nicht immer gleich schnell bewegen ?

    MfG
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    hab ich mcih auch gefragt, einfaches an aus sollte doch auch reichen

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    @PICture: Jo, das ist wie bei dem Skalenseil beim Radio, nur heisst das beim RC Modell Umlaufschot. An diese werden dann die eigentlichen Leinen geknüpft, die dann an die Segel befestigt werden.

    Bzgl PWM: Habe hier im Forum oder im Wiki gelesen, dass Getriebemotoren auch nachlaufen, selbst wenn der Strom weg ist. Oft sind auch nur kurze Wege zurückzulegen (->Trimmen des Segels). Ich weiss nicht, wie sich das auswirkt, wenn der Motor volle Kanne loslegt, um gleich wieder gestoppt zu werden. Ich denke feinfühliger wäre hier besser. Deshalb meine Idee eines sanften Anlaufs und eines herunterregelns, wenn die Sollposition fast erreicht ist.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Wenn ich nur eine Drehgeschwindigkeit brauche, benutze ich DC Getriebemotoren. Bei bestimmter Untersetzung laufen sie nach der Abschaltung nicht nach und sind quasi selbstbremsend.

    MfG

  8. #8
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    Hallo,
    habe endlich den Getriebemotor erhalten.
    Zum Thema PWM ja oder nein: Legt man die volle Spannung an den Motor an, dann gibt es einen ziemlichen Ruck, nimmt man die Spannung weg, dann läuft er auch noch ein gutes Stück nach. Ich denke ein gesteuertes An- und Auslaufverhalten ist schon von nöten.
    Zum Thema Motortreiber: Die auftretenden Ströme sind weniger hoch als befürchtet: mit (Hand)gebremster Welle messe ich ca. 1 A. Als preiswerte Motortreiber habe ich mir die Miniatur Motortreiber von Robotikhardware ausgeguckt. Die machen im Parallelbetrieb 2x1A dauerhaft. Meine Frage an Euch: kann man ein PWM Signal des Controllers einfach an beide PWM Eingänge anschliessen oder wie erreicht man, dass beide "Kanäle" das gleiche Tastverhältnis bekommen?

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von pasgot
    kann man ein PWM Signal des Controllers einfach an beide PWM Eingänge anschliessen oder wie erreicht man, dass beide "Kanäle" das gleiche Tastverhältnis bekommen?
    Wenn es nicht sehr genau sein muß, ja. Jeder Motor reagiert etwas anders
    durch innere Reibung u.s.w..

    Aber warum jetzt 2 Motore, doch kein Umlaufschot? Mit den Motortreiber
    kann auch angehalten, gebremst und die Drehrichtung gesteuert werden.

    Gruß Richard

  10. #10
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    Hallo Richard,
    habe mich wohl undeutlich ausgedrückt: ich will schon insgesamt 3 Motoren ansteuern aber jeder mit einem eigenen Motortreiber im Parallelbetrieb (also 3 Platinen; 2x1A für jeden Motor)
    Frage nochmal: Wie verschalte ich einen einzelnen Motortreiber für den Parallelbetrieb an einem Motor?

    Viele Grüße

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