RC-Sealords - Portal RC-Sealords - Chat RC-Sealords - Forum
Aktuelle Zeit: Mi 17. Okt 2018, 07:20

Alle Zeiten sind UTC + 1 Stunde




Ein neues Thema erstellen Auf das Thema antworten  [ 51 Beiträge ]  Gehe zu Seite 1, 2, 3  Nächste
Autor Nachricht
 Betreff des Beitrags: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Mi 16. Apr 2014, 19:47 
Offline

Registriert: Sa 4. Mai 2013, 19:11
Beiträge: 168
Wohnort: Mammendorf
Vorname: Hellmut
Hallo Freunde

Ich stehe kurz davor jetzt endlich die Versuche mit dem Schrittmotor als Winschantrieb. Zur Erinnerung, ich muss bis zu 8,4 Meter Schot verstellen, und das so schnell, dass ich sowohl eine Wende, wie auch eine Halse fahren können muss, ohne das Schot bei dem Verstellweg des Baumes sich verheddern kann, also immer nur so viel schot verfügbar gemacht wird, dass die gerade notwendige Schotlänge bereitsteht.

Kritisch ist dabei, dass ich die Schotverstellung sehr schnell machen können muss, diese dabei aber in den Blöcken weitergeführt wird, ohne das ein pötzliches "reissen" entsteht.

Dateianhang:
1.jpg


Hier ein Bild der Schotführung bei der Endeavour, welches ich genau so realisieren möchte. Meine Frage:

Welchen Durchmesser dürften diese Blöcke haben? Ich habe 50 cm vermutet und daher in meinem Modell, Maßstab 1:20, Trommeldurchmesser von 25 mm geplant.

Ich plane meine Versuche wie folgt zu machen:

Dateianhang:
2.jpg


Hier ein Bild der Schottrommel im Rohbau, die Lauffläche für die Schot aus Aramidfaser, also der Umfang der Lauffläche wird exakt 400 mm betragen, wodurch der Schrittmotor mir 21 Umdrehungen die 8400 mm Verstellweg realisiert.

Hier ein Video von mir, wo man einen meiner Versuche als Video sehen kann, wo ich bei optimaler Einstellung der sonstigen Parameter, jedoch ohne Last, den Parameter „velocity”, der von 0 bis 2047 gewählt werden kann, die Geschwindigkeit langsam hochfahre, bis der Motor stehen bleibt. Man kann auf den 2 Multimeter dabei verfolgen, wie der Strom und die Spannungen sich verändern. da der Motor 3.3 A Strom abkann, kann man erkennen, das hier noch viel Leistung vorrätig ist, welche bei Last benötigt wird. Auch beträgt die Spannung „nur” 25 VDC, im Modell ist dass die Endspannung bei entladenen Akkus und bei vollen Akkus fast 40 VDC, also auch hier noch Leistungsreserven! Zu beachten ist dabei, dass ein Schrittmotor bei steigender Schrittgeschwindigkeit immer mehr drehmoment verliert. das Video zeigt aber, wie der Motor sich rabiat schneller bewegt, als ich es im Modell für den Antrieb der Trommel benötigen werde! Deshalb habe ich den größt möglichen Trommeldurchmesser realisiert, damit sich der schrittmotor möglichst langsam bewegen muss!

Ich werde also eine Last von 6 kg, über einen Flaschenzug, an die Schot hängen und so ein Lastdrehmoment am Schrittmotor haben. Mal sehen, wie schnell ich die Schot verstellen kann, mit einem Trommellaufflächendurchmesser der Blöcke im Flaschenzug von 25 mm. Dabei verwende ich ein spezielles Geschwindigkeitsprofil, genannt S-Kurve, welches bei Beschleunigung das plötzliche reissen minimiert.

Dateianhang:
3.jpg


Dieses Bild zeigt den normalen Verlauf der Geschwindigkeit, wenn der Schrittmotor sich von einer aktuellen Position auf eine neue Zielposition begibt. Der Schrittmotor beschleunigt von „0” auf eine einstellbare Höchstgeschwindigkeit mit einer einstellbaren Beschleunigung, steigende Flanke des Trapezes. Dann bewegt sich der Schrittmotor mit der eingestellten Geschwindigkeit, bis er jene Position erreicht, wo er bei gleicher Bremsbeschleunigung in der Zielposition zum stehen kommt. Die verwendete Steuerkarte, stepRocker, führt das automatisch durch.

Mit der S-Funktion, hier der Geschwindigkeitsverlauf:

Dateianhang:
4.jpg


Beschleunigt der Schrittmotor allmählich auf die eingestellte Höchstbeschleunigung und verzögert diese dann auch entsprechend vorher, damit er dann die eingestellte Höchstgeschwindigkeit fährt, bis er an der selber berechneten Position die Bremsphase entsprechend realisiert.



Dieses Video zeigt, wie in einem Wasserglas das Wasser beim trapezoidalen Geschwindigkeitsverlauf schwapt und wie bei dem S-Verlauf, dass Wasser im Glas ruhig stehen bleibt, bei der gleichen Bewegung.

Ich plane in meinen Versuchen die Verstellung der Schot über diese 8400 mm in nur 1 Sekunde und werde dafür, mit der Last von 6 kg am Flaschenzug an der Trommel hängend sehen, welche Geschwindigkeiten ich erreichen kann!

Kurz einen rechtlichen Kommentar. Ich habe mir vom Marketing Chef von Trinamic die schriftliche Erlaubnis erteilen lassen ihr Material zu verwenden!
Wie immer, es herrscht keine Pflicht meinen Beitrag zu lesen!

Zum Abschluss nochmals die Frage:

Welchen Durchmesser dürften diese Blöcke haben?


Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.


Zuletzt geändert von unvollendet am Di 3. Jun 2014, 12:53, insgesamt 3-mal geändert.
Textpassage hinsichtlich der Kommunikationsregeln entschärft und Bilder eingefügt


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Mi 16. Apr 2014, 20:37 
Offline
Moderator

Registriert: So 4. Mär 2012, 23:03
Beiträge: 5411
Wohnort: Wetter/Ruhr
Vorname: Dirk
Hallo Helmut,

8,4m Schot in einer Sekunde verstellen - das ist ja eine Geschwindigkeit von rund 30km/h! Wenn Du da zu nah dran kommst gibt es Brandblasen!
Das Video mit dem Wasserglas ist interessant - obwohl optisch keine großartige Veränderung feststellbar ist, zeigt der Wasserspiegel deutlich den positiven Effekt. Das würde eindeutig das Rucken in der Schot minimieren.

Gruß Dirk


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Mi 16. Apr 2014, 21:08 
Siehste Dirk, deshalb arbeiten die Stepmotoren in Fräsen
mit (einstellbaren) Rampen. Ist wie beim Auto, wenn du
vor dem Erreichen der Mauer zunehmend stärker bremst,
ist der Effekt ein deutlich geringerer.


Nach oben
  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Mi 16. Apr 2014, 22:01 
Offline

Registriert: Do 25. Nov 2010, 00:04
Beiträge: 1567
Wohnort: Ritterhude
Vorname: Heinz-Werner
Irgendwie kenne ich das Thema aus einem anderen Forum. Da uferte es auch aus.

Danke an Dirk und Lothar für die kurz und bündigen Antworten !

Für mich stellt sich hier die Frage, sind wir Modellbauer oder Physiker???


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 06:57 
Offline
Moderator

Registriert: So 4. Mär 2012, 23:03
Beiträge: 5411
Wohnort: Wetter/Ruhr
Vorname: Dirk
Hallo Heinz-Werner,

genau wie die Flieger müssen auch wir zwangsläufig Physiker sein, denn ohne Physik: BLUBB UND WEG!
Ohne Weiterentwicklung der Technik hätten wir immer noch koffergroße Fernsteuerungen, Bleiakkus, schwere mechanische Fahrtregler, ... oder würden immer noch Einbäume aus Mammutknochen schnitzen!

Gruß Dirk


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 07:11 
Offline

Registriert: Fr 24. Jan 2014, 09:18
Beiträge: 1675
Vorname: Peter
Also ich steige inhaltlich bei dem Thema mangels Fachwissen aus.

Modellbauerisch wundere ich mich, dass solche Geschwindigkeiten nötig sein sollen und frage mich, wie machen es die Segler der IG Sail? Da fahren ein Menge Schiffe herum, die aus meiner Kenntnis vorbildgerechte Schotführungen zeigen und von dauerndem vertüddeln habe ich da noch nichts gehört.

Aber jedem Tierchen sein Plaisierchen - ich setze mich in die erste Reihe und warte gespannt, was da noch kommt.

VG
Peter.


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 07:46 
Offline

Registriert: Sa 4. Mai 2013, 19:11
Beiträge: 168
Wohnort: Mammendorf
Vorname: Hellmut
Peter, die Frage habe ich mir natürlich ebenfalls gestellt und auf der Messe in Friedrichshafen Mitglieder gefragt. Antwort: Wenn das Modell segelt, wird eine normale Schotführung angeschlossen, welche dann nur die üblichen Schotverstellwege erfordert!

Was die Links angeht, muss wohl https durch http ersetzt werden! Sorry. Bitte sagen, welche Links nicht funktionieren!

Danke übrigens für die Unterstützung. Habe in dem anderen Forum leider erfahren müssen, das Andersartigkeit und andere Überzeugungen dort auf Intoleranz treffen. Oder weiss jemand davon, dass das Lesen von Beiträgen Pflicht ist?

Mich fasziniert das Suchen und Finden neuer Wege. Übrigens teile ich die Bedenken von Dirk was die Verstellgeschwindigkeit der Schot angeht. Ich habe mich da länger mit dem Eigentümer eines bedeutenden Beschläge Anbieters unterhalten und dort Muster moderner Blöcke erhalten, die ich auf ihre Eignung im Rahmen der Versuche prüfen werde. Ich möchte halt unter Last feststellen, was für eine Schotverstellgeschwindigkeit möglich ist! Wichtig ist mir im Rahmen der Versuche dieses Prototyps, dass der Schrittmotor ausreichend Drehmoment bereitstellt und das die Implementierung nicht nach kurzer Zeit kaputt geht. Ich habe schon bei meinen Videos auf youtube zu sehen, viel Spaß bei den Experimenten ohne Last gehabt!

Meine Frage, welche leider unbeantwortet geblieben ist, vielleicht weil der Link nicht funktioniert, habe die Blöcke im Original bei der Endeavour für die Schotführung zum Hauptsegel, einen Durchmesser von vielleicht 50 cm?

Dateianhang:
1.jpg


Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.


Zuletzt geändert von unvollendet am Di 3. Jun 2014, 12:57, insgesamt 1-mal geändert.
Bild eingefügt


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 08:05 
Offline

Registriert: Fr 24. Jan 2014, 09:18
Beiträge: 1675
Vorname: Peter
Hallo Hellmut,

die Größe anhand des Fotos abzuschätzen fällt mir schwer.

Ich habe im Buch "Bootsbau" von A. Brix nachgesehen und dort richtet sich die Größe der Blöcke nach dem Durchmesser des Tauwerkes.

Bei Taudurchmesser von 20 mm beträgt die Blocklänge 140 mm, die Scheibe misst 85 x 25 mm und der Block wöge in einscheibiger Ausführung knapp 1 kg, als zweischeibiger Block bummelig 1,5 kg.

So ein Block ist der größte, der im Buch aufgeführt ist - nun ist eine J-Class Yacht natürlich deutlich größer

In den weiteren Büchern über Seemannschaft wird weniger auf die Größen, als auf die Bauartunterschiede eingegangen.

Ein ketzerischer Gedanke am Schluß - die Schotführung an Bord von Segelyachten kompensiert den Kraftmangel durch Inkaufnahme eines verlängerten Weges (Flaschenzug). Im Modell braucht es das nicht, weil wir die Crew (Segelwinden) so groß wie nötig machen können und im Zweifel hilft man mittels Bodybuilding (Metallgetriebe) und Kraftfutter (Volt & Ampere) nach.

Gruß
Peter.

Nachtrag: Der Link von Hellmuts Fotos ist schon wieder zerhackt - deshalb hänge ich das betreffende Bild hier an (Quelle: Link im obigen Beitrag von Hellmut)


Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 13:52 
Offline

Registriert: Sa 4. Mai 2013, 19:11
Beiträge: 168
Wohnort: Mammendorf
Vorname: Hellmut
Herzlichsten Dank für deine Antwort Peter. Wenn ich deine Antwort richtig interpretiere, so wäre ein Block mit einem Trommeldurchmesser von 25 mm in einem Modell im Maßstab 1:20 wohl nicht völlig verkehrt.

Was deine „ketzerischen” Gedanken angeht: Im Rahmen meiner Nachforschungen und dank moderner Komponenten, die sowohl die Effektivität eines Schrittmotors, wie auch den Leistungsverbrauch sehr positiv beeinflussen, ist meine Lösung wohl sowohl vom Schrittmotor, wie auch von der Energieversorgung sehr überdimensioniert! Aber mein Leitgedanke damals als ich mit diesem Teil des Projektes anfing war, auf keinen Fall die Sache unterdimensioniert zu haben und auf jeden Fall einen ganzen Tag das Modell fahren zu können! Wenn die Lösung erstmal steht und ich tatsächliche Erfahrungen im Einsatz habe, dann kann ich feststellen, um welchen Faktor sowohl die Akku-Kapazität, wie auch die Schrittmotoren überdimensioniert sind. Studien vom Hersteller Trinamic zeigen, dass die automatische Lastanpassung bei der Steuerung des Schrittmotors einerseits bis zu 70% Einsparung bei der aufgenommenen Leistung erbringen kann, wie auch, dass kurzfristige Lastspitzren, in einem Segler wäre das eine einfallende Windböhe, mit bis zu 120% der Leistung aufgefangen werden können!

Zu guter letzt, der Schrittmotor kann die 8400 mm Schotverstelllänge mit hoher Präzision steuern. 200 Vollschritte pro Umdrehung bei 256 Mikroschritten pro Vollschritt! Die Auslenkung des Baumes wird durch einen Magnetwinkelsensor mit 14 Bit Auflösung erfasst, durch 2 Bit shiften auf 12 Bit nutzbare Auflösung, entspricht 4096 Positionen stabil erfasst. So wird immer nur so viel Schot von der Trommel bereitgestellt, wie der aktuellen Auslenkung des Segels entspricht! Die hohe mögliche Geschwindigkeit des Schittmotors, siehe Video ohne Last und die nur 21 Umdrehungen der Trommel sollten ein schnelles und exaktes Anpassen der bereitstehenden Schotlänge ermöglichen.

Die Blöcke werde ich mit selbst gedrehten, kugelgelagerten Alu-Trommeln realisieren und sollten hohe Verstellgeschwindigkeiten der Schot erlauben! Daher war mir die Überprüfung der Blockdurchmesser auf plausibilität wichtig. nochmals Danke!


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 16:22 
Offline

Registriert: Sa 26. Nov 2011, 08:38
Beiträge: 1022
Wohnort: Burgstetten (bei Backnang)
Vorname: Maximilian
Bissle Offtopic, muß aber raus jetzt:

So: *** Der Link ist nur für Mitglieder sichtbar. Bitte registriere Dich, oder logge dich ein. ***

ungefähr, sahen für mich, als Kind, die Blöcke des Segelboots meines Onkels aus, im Gegensatz zu denen meines Optis

_stillaugen_


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 18:39 
Hallo Helmut,

hier ufert m. E. nix aus, Du betrachtest Dinge halt etwas anders.

Ich kenne Deine Carina schon länger und beobachte Deine Entwicklungen mit Interesse, auch wenn mir manchmal die Spucke wegbleibt ob Deiner Detailversessenheit, deren Hintergründe mir wohl vertraut sind.

Aber in Deinen letzten Erörterungen ist mir etwas aufgefallen, bzw. finde ich folgendes nicht schlüssig:

Du schreibst, daß die Baumstellung über einen Magnetwinkelsensor erfasst wird um dann Deiner Winde den richtigen Weg vorzugeben.

Also ich segele jetzt seit 1-3 Jahren und da ist es eigentlich immer umgekehrt. Ich bestimme die Position des Baumes über den Schotweg. Die Position des Baumes bestimmt den Stand der Segel.
Der Baum sagt dem Schiff nix, die Segel eigentlich auch nicht (laminar angeströmte Drucksensoren ausgenommen, aber wer hat die schon).

Also wärum braucht es einen Sensor für die Baumstellung?

Mast- und Schotbruch


Nach oben
  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 19:44 
Offline

Registriert: Sa 4. Mai 2013, 19:11
Beiträge: 168
Wohnort: Mammendorf
Vorname: Hellmut
Gerhard, auf das Risiko wieder angegriffen zu werden, hier die Erläuterung!

Ich habe mir für die Schotsteuerung ein eigenes System ausgedacht, welches die besonderheiten des Schrittmotors nutzt, dass er immer seine aktuelle Position kennt, halt eine Anzahl Schritte von der Ausgangsposition und somit auch jede Zielposition extrem exakt anfahren kann.

Dazu wird bei mir der Lümmelbeschlag ein wenig anders als üblich realisiert. Statt einer senkrechten Achse und welche der Baum des Hauptsegels dreht, damit das Segel sich öffnen und schließen kann, und wo die Begrenzung des sich Öffnens des Segels durch die Stellung des Steuerknüpples am Sender und im Ergebnis einer Stellung der Winde, die so eine bestimmte Länge Schot bereitstellt, damit das Segel sich öffnen kann, bis zu diesem Punkt, dann begrenzt die Schotlänge ein weiteres öffnen des Segels.

Bei mir wird diese senkrechte Achse im Lümmelbeschlag durch eine Welle ersetzt, welche durch die Drehbewegung des Baumes gedreht wird. Diese Welle reicht bis unmittelbar fast bis zur Decksoberfläche. An der Stirnfläche der Welle, die unmittelbar über der Decksoberfläche liegt, ist ein Magnet eingelassen, desen Pole waagerecht liegen, nicht senkrecht wie man es von Stabmagneten kennt. So wird durch die Bewegung des Baumes die Welle gedreht und damit auch der Magnet.

Das Deck an dieser Stelle hat eine kleine Plastikfolie und darunter einen magnetischen Drehwinkelsensor, der mit 14 bit Auflösung die 360° einer vollen Drehung in 16x 1024 Schritte unterteilt und als 3 Signale ausgibt, welche ein Quadraturdekoder in einem µController auswerten kann. Um ein „Zittern” der Winkel Information zu vermeiden und damit unnötige Betätigung des Schrittmotors, man kennt das ungewollte Zittern bei Servos, werden die 2 niedrigwertigen Bits der 14 Bit Winkelinformation entfernt, das entspricht einem Teilen durch 4! damit sind NUR 4096 Positionen die aus der Auswertung entstehen können. Da ein Baum aber nur jeweils 90° nach Back- oder Steuerboard drehen tut, habe ich jeweils 1024 Positionen des Baumes als Ergebnis der Auswertung.

Nun kommt eine Tabelle zum Einsatz, welche für jeder der 1024 denkbaren Positionen, Steuer-, oder Backboard seitig ist ja bei einer Winde egal, des Baumes eine entsprechende Position des Schrittmotors gespeichert hat, der einer bestimmten bereitgestellten Schotlänge entspricht.

So wird, unabhängig vom Benutzer an der Funke, der Schrittmotor immer nur soviel Schot bereitstellen, wie der Baum in einer Stellung benötigt, weshalb ein Wuhling nicht passieren kann! Will jetzt der Wind das Segel immer weiter öffnen, so wird irgendwann eine Schrittmotor-Position erreicht, welche durch die Stellung des Steuerknüppels an der Funke bestimmt wird und dann weiss die Software, jetzt darf nicht noch mehr Schot bereitgestellt werden und das Segel wird daran gehindert, wie vom Benutzer an der Funke gewollt und gewohnt, sich weiter zu öffnen. Will jetzt der Benutzer das Segel jetzt etwas schliessen und bewegt den Steuerknüppel entsprechend, dann wird dieser Grenzwert neu bestimmt und der Schrittmotor zieht das Segel zur Rumpfmitte. Wendet der Segler, oder fährt er eine Halse, oder dreht der Wind, dann kann das segel cvon alleine zur Mitte und sich dann eventuell auf der anderen Seite öffnen, dann zieht der Schrittmotor die Schot ein, beim Durchlauf der Rumpfmitte, erzeugt der magnetische Winkelsensor ein weiteres Signal, Index oder Z genannt und dann kann die Software die Stellung der Schottrommel überprüfen. So wird das System regelmäßig korreliert.

Dateianhang:
9774113161_368d60fd87_z.jpg


Hier ein Top-level Diagramm, welches die Steuerung zeigt, dabei sollen sowohl das hauptsegel, wie auch das Vorsegel einen Baum haben und eine Welle, welche ihre Drehbewegung über den Magnetsensor erfasst, daher 2 symetrische Äste in der horizontalen. Von oben und von unten kommen die Signale der Magnetsensoren und werden der Drehenkoder-Peripherie des LPC1769 zugeführt, welcher die Funktion wie oben umsetzt. Da diese LPCXpresso1769 Karte so preiswert ist und ich auch 3 geschenkt bekommen habe, wird jeweils eine solche LPCXpresso 1769-karte eingesetzt. Über RS485 kommuniziert diese µControllerkarte mit der „MotionCookie-Karte von Trinamic, beide werden auf eine kleine Trägerkarte montiert, welche den Schrittmotor mit einem eigenen ARM Cortex M0 Controller und den Trinamic ICs, in einer Skript-Hochsprache programmierbar, steuert. Diese Karte besitzt ebenfalls eine Drehenkoder-Peripherie auf dem Samsung µController. Ein Magnet und ein dazugehöriger Sensor werten parallel die Trommeldrehung durch den Schrittmotor aus und dienen auch so dazu das mögliche Fehler erkannt und korrigiert werden können.

Ganz links plane ich eine µControllerkarte, eher mit einem ARM Cortex M4 als Zentrale einzusetzen. Diese erhält und wertet die Signale vom Empfänger aus und gibt nur dann neue Knüppelstellung-Information and die LPCXpresso1769-Karte, wenn diese sich ändert. Diese Zentrale soll auch andere Funktionen die ich plane steuern. So plane ich z. B. einen Webserver zu realisieren, welcher es dann z. B. ermöglichen kann über z. B. Skype einen Videostream einer kamera an die Funke zu senden.

Ich plane auch schon seit langem eine eigene Funke zu bauen, welche klassische Elemente wie Steuerknüppel und Kipp- und drehschalter mit einer Tablet-Oberfläche mit Android zu realisieren. Diese könnte dann über das Internet und dem Datenfunk des Telefons mit dem Modell kommunizieren! das tablet dient nur zur visuellen Rückkoppelung, Steuerknüppel und z. B. 2.4 GHz Funkverkehr werden extern con µControllern gesteuert, damit Echtzeit-Verhalten erhalten bleibt.


Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.


Zuletzt geändert von unvollendet am Di 3. Jun 2014, 09:40, insgesamt 1-mal geändert.
Link durch Bild ersetzt


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 21:01 
Offline

Registriert: Sa 10. Aug 2013, 13:46
Beiträge: 409
Wohnort: Viersen
Vorname: Ulrich
Hallo Hellmut und Gerhard,

ich habe "ungezwungen" mitgelesen eeffak und hänge mich mit rein.

@ Gerhard: Weil die Elektronik im Gegensatz zu Dir nichts sieht, sagt der Baum ihr, wo er gerade ist und wie viel lose er dafür braucht.

@ Hellmut: Ich kopple das Lümmellager mit einem Drehpoti, das dann - über einen entsprechenden Baustein - proportional die Winden steuert, von mir aus auch mit Schrittmotoren, damit gerade nur soviel Schot freigegeben wird, wie der Baum braucht, ohne dass sich was verheddert.

Aber da reicht wahrscheinlich die Stellgenauigkeit nicht aus, um 8,4 m Schotweg präzise zu steuern.

Aber mit "normaler" Schotführung (vgl. IG - Sail Praxis im Post weiter oben) ginge das auch so, oder?

Gruß

Ulrich


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 21:23 
Hallo Helmut,

also "angreifen" tun hier nur die, die eh sonst nix sinnvolles zu sagen haben.

Alle Deine Ausführungen sind sehr gut nachvollziehbar, nur haben sie meine Frage nicht beantwortet.
Meine Erfahrung, egal ob in echt oder im Modell ist:
"Der Schot ist egal wo der Baum ist, aber der Baum wüsste gerne was die Schot will"!

Also hier noch mal dezidiert meine Frage:

Welche für die Segelsteuerung vorteihafte Funktion hat ein Sensor welcher dem Schiff bzw. der Winde sagt wo der Baum steht?
Ich habe durchaus verstanden wie das System funktionieren soll, nur erschliesst sich mir der Sinn nicht.

Mast- und Schotbruch

@ Ullrich was hilft es dem Baum, wenn er weiss wo er steht?


Nach oben
  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 21:43 
Offline

Registriert: Sa 10. Aug 2013, 13:46
Beiträge: 409
Wohnort: Viersen
Vorname: Ulrich
Hallo Gerhard,

ich meinte, damit der Baum der Winde / dem Schrittmotor elektronisch "sagen" kann, was sie tun soll, so habe ich Hellmut verstanden. Also bei 70 Grad mehr Schot, bei 35 Grad weniger, alles im Rahmen von maximal vorgegebener Schotlänge bezogen auf den zu segelnden Kurs. Damit sich nichts verheddert. Oder anders: Wenn der Baum das nicht kann, was das Schotlänge ermöglicht, weil ihm der Wind fehlt, meldet er: Weniger Schot. Und umgekehrt.

Zum Kurshalten ist weiterhin der Mensch gefragt - oder eine Erweiterung der Elektronik.

Das habe ich zumindest für mich so verstanden - oder falsch verstanden.

Gruß

Ulrich


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Do 17. Apr 2014, 22:37 
Offline

Registriert: Fr 24. Jan 2014, 09:18
Beiträge: 1675
Vorname: Peter
Ohne alles zu wiederholen zu wollen kann ich doch sagen, dass ich mich der Argumentation von Gerhard am ehesten anschließen kann.

Es erinnert mich ein bisschen an "Segeln im Saal" - da wird die Rechnung aber möglicherweise (wenn ich alles richtig verstanden habe) ohne die Realitäten auf dem Wasser gemacht. Beispiel:

Bei wenig Wind z. B. reicht der Wind aus, um das Segel zu füllen - der Steuermann gibt die Position des Baumes per Fernsteuerung vor, die Schot gibt lose bis zum errechneten Punkt, der Baum meldet "Position erreicht" und alles ist gut. Was passiert, wenn eine Bewegung des Modell durch z. B. Wellengang den Baum nach mittschiffs geraten lässt? Dann hängt die Schot normalerweise durch. Hier jedoch durch Rückmeldung der Baumposition wird die Schot dichter geholt um besagte Lose im Tauwerk zu verhindern. Und wie kommt der Baum dann wieder in die vom Steuermann gewünschte Position? Wann weiss der Schrittmotor, dass er "öffnen" muss? Gibt es einen "Drucksensor" der ermittelt, wann wieder genügend Winddruck vorhanden ist um den Baum in die vom Steuermann gewünschte Position "zu entlassen"?

Da gibt es - soweit ich es überhaupt beurteilen kann - noch eine Menge Arbeit und die führt am Ende (so fürchte ich) möglicherweise doch nur zur einer Idealisierung von komplexer Technik um ihrer selbst willen. Den praktischen Nutzen des Baumsensors sehe ich - ähnlich wie Gerhard - noch nicht.

Ich sitze also weiter in der ersten Reihe und bin gespannt, wie es sich entwickelt.

VG
Peter.


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Fr 18. Apr 2014, 01:43 
Offline

Registriert: Sa 4. Mai 2013, 19:11
Beiträge: 168
Wohnort: Mammendorf
Vorname: Hellmut
Whow Leute, dass sind tolle Antworten! ich fühle mich geehrt in einem Forum wie diesem solche Antworten zu bekommen! Musste mal gesagt werden!

Ich möchte auf jede Antwort eingehen!

@Ulrich betreff @Gerhard: Die Aussage stimmt genau!
@Ulrich betreff @Hellmut:
Deine Hinweis, dass mit einem Poti mit der Wellenachse verbunden, würde ebenfalls eine Positionsrückmeldung erfolgen. Ja. Hätte man ein Drehpoti mit einer hinreichenden Auflösung, streng linear, also streng proportional Drehwinkel und Widerstandsänderung, dann würde das auch die Information liefern die für eine Steuerung der Windenfunktion erforderlich ist. Der Aufwand und die Anfälligkeit auf Störungen ist ungleich größer. Ein magnetischer Sensor, der unter Deck, nur durch eine Kunststofffolie von der deckoberfläche getrennt, ist von Haus aus 100% Wasser dicht! Das Magnetfeld des Magneten an der Welle des Lümmelbeschlages wird durch die Folie nicht beeinträchtigt und ein Abstand von 1 bis 2 mm zwischen Magneten und Sensor ist so problemlos realisierbar.
Bleibt deine Frage ob nicht die traditionelle Art, also Endlosschot unter Deck und Flaschenzug nicht auch die 8400 mm Verstellbereich erreichen kann. Die Nachforschungen und Gespräche z. B. bei der IG minisail und anderen Craks im Bau historischer Segelboote meineten übereinstimmend nein, weshalb dort bei den Seglern in der Aufstellung die historisch korrekte Schotführung gezeigt wird, aber zum Segeln dann eine einfache Schotverbindung zum Baum verwendet wird. Auch sind die Kosten von Winden mit kegel förmigen Schottrommeln gewaltig. mein nachbar der ebenfalls J-Klasse Segler baut hat pro Winde, so meine ich in Erinnerung zu haben, 400.- Euro ausgegeben!
Die enorm hohe Auflösung des Schrittmotors, rechnet mal selber um was 21 360° Schottrommeldrehungen, jede Umdrehung besteht aus 200 Einzelschritten a jeweils 256 Mikroschritte. Da ist die Verstelllänge der Schot pro Mikroschritt sehr, aber auch sehr klein! Darin liegt aber auch die Lösung der zu recht gestellten Fragestellung von Peter.

Zum 2. Beitrag von Ulrich, jawohl, so ist es! Ich erreiche durch mein Verfahren folgendes:

1. Der Benutzer an der Funke bedient den segler wie gehabt und dieser reagiert wie gewohnt!
2. Ich kann 8,4 Meter Verstellweg für die Schot erreichen, und zwar schnell, vielleicht sogar schneller als mit der herkömmlichen Winde
3. Ich vermeide Wuhling, weil ich eben die verfügbare Schot, voll automatisch dem Angepaßt wird, was für die jeweilige Baumstellung erforderlich ist.
4. Drehmoment ist mehr als ausreichend zur Verfügung.
Bei der Verwendung eines Flaschenzuges zur Verlängerung der Schotverstelllänge reduziert sich das durch den Antrieb für den Druck vom Wind in das Segel zur Verfügung stehende Drehmoment genau in dem Maß, wie die Verstellwegverlängerung!
Beim Schrittmotor kommt mir die Tatsache entgegen, dass je langsamer dieser sich dreht, je größer ist das bereitgestellte Drehmoment. Deshalb setze ich eine möglichst große Schottrommel ein. Mit den Umfang von 400 mm erreiche ich einerseits einen möglichst großen im Rumpf unterbringbaren Trommeldurchmesser, andererseits aus ein sinnvolles Maß für die Umrechnung der Schrittmotor-Position in Schotlänge. Ich plane bevor ich mit der Drehbank die Lauffläche in die Trommel im Rohbau drehe, mich nochmals dem Thema unter dem Gesichtpunkt einen Schotumfang zu wählen der eine 2-Potenz ist, wegen des dann geringeren Rechenaufwandes. Allerdings ist die verfügbare Rechenleistung im µController absolut ausreichend.
5. Der Schrittmotor wird absolut lautlos im Modell arbeiten. Die Videos auf YouTube, ich bin dort Hellmut195612 von meinen experimenten beweisen dieses!

Segler64, wurde deine Frage hiermit beantwortet? Ulrich gab hier die korrekte Antwort.

@Peter: Auch Ulrichs Antwort sollte deine Frage betreffs der Fragestellung "Segeln im saal" beantwortet haben, oder? Viel interessanter und ich gebe zu, darauf bin ich erst bei fortgeschrittenem Nachdenken gekommen, ist die Frage die auf ein exaktes Zusammenspiel zwischen der Winkelinformation vom Sensor über die Baumstellung und es trotzdem erlauben, dass der Wind die Segelstellung verändern kann und nicht durch die Schotlänge daran gehindert wird das Segel weiter zu öffnnen!

Ich wiederhole das mal mit anderen Worten:

Nach der Knüppelstellung an der Funke, sollte das segel sich auf z. B. 70° öffnene können. es herrscht wenig Wind und das segel steht auf 30°, z. B.. Die Information von Wnkelsensor meldet Baum auf 30°, der µController sagt, dass 30° entspricht der Position xyz des Schrittmotors und der daraus sich ergebenden Schotlänge. Wie weiss jetzt die Windensteuerung, wenn der Wind etwas auffrischt, dass der Baum sich weiter öffnen darf, eben bis zu den 70°, die als `Begrenzung aus der Knüppelstellung an der Funke resultieren? Die Schot scheint ja den Baum daran zu hindern eben sich über die 30° zu drehen, da ja die Schot unter einer gewissen Spannung bleiben soll! Ist deine Fragestellung hier korrekt beschrieben?

Die Antwort ist einfach, aber man muss darauf erst kommen und ich gehe davon aus, dass in der Praxis einige Iterationsstufen erforderlich sein werden um die optimale Steuerung zu erreichen! Ich war zuerst weder auf das Problem noch auf die Antwort gekommen!

Die Antwort liegt in der Auflösung des Winkelsensors, in der Verstelllänge der Schot durch einen Mikroschritt!

Ich schrieb früher, das von den 14 Bit Auflösung des Winkelsensors, 2 Bit geopfert werden, damit ein Zittern vermieden wird. trotzdem bleiben für die Darstellung der Baumstellung 1024 Baumpositionen zwischen 0° Rumpfmitte, bis 90° baum senkrecht zur Rumpflängsachse! Das ist genähert gesprochen 1/10° Auflösung.

Bleiben wir bei den Näherungen zwecks Einfachheit der Rechnungen und ignorieren, dass es zwischen dem Winkel des Baumes zur Rumpflängsachse ja um die Wurzel der Summe der Quadrate des radius der Schotbefestigung am baum zur drehachse des Baumes geht und sagen wir der Einfachheit, zwischen dem Winkel und der erfoderlichen schotlänge bestehe ein lineares verhältnis, also die werte wären proportional zum Winkel.

Die Schotverstelllänge zwischen den Endlagen der möglichen Baumstellungen beträgt 8400 mm.

8400/1024 = 8,2 mm ist die Veränderung der Schotlänge pro benachbarter Baumwinkel. 8,2 mm von 8400 mm, also weniger als 1/1000 der gesamten Verstelllänge!

Betrachten wir jetzt die Verstelllänge der Schot pro Mikroschritt des Schritmotors:

8400 mm / 21 Umdrehungen = 400 mm (genau die Länge des Umfangs der Lauffläche der schot in der Trommel!)

Pro Umdrehung macht der Schrittmotor 200 Vollschritte, also pro Vollschritt 2 mm!

Ich erspare uns die Rechnung nicht, pro Vollschritt macht der Schrittmotor 256 Mikroschritte:

2000µmeter / 256 µSchritte = 8 µm Schotverstellänge pro Mikroschritt, also 8 millionstel Meter Verstelllänge!

Es ist einsehbar, dass die Schot nicht voll gespannt wird und dass wenn ich die Schot so lose zulasse, dass zum Beispiel mindestens 1° Veränderung der Baumstellung zulässig sind, die Elektronik über Schwellwerte die in der Praxis der Feinjustierung bedürfen können, bei einem Drehen des Baumes um mehr als 0,5°, die „Nullstellung” der Schotlänge verschoben wird, so dass der Baum durch Wind- und/oder Wellengang sich frei weiter drehen kann und die bereitgestellte Schotlänge angepasst wird.

Jeder mit praktischer Erfahrung im Segeln von Modellen weiss, dass man vom Ufer aus sehr, aber sehr, sehr viel gröber die Segelsstellung durch die Sicht wahr nimmt und mit dem Steuerknüppel, auch bei feinstfühliger Knüppelführung keine 1024 Segelstellungen bestimmen kann, pro Seite!

Ich hoffe damit ist Peters sehr gerechtfertigte Frage beantwortet! ich möchte aber trotzdem noch auf Möglichkeiten die durch diese feine elektronische Wahrnehmung der Segelbaum-Stellung und der noch viel feinfühligeren Schotsteuerung hinweisen.

So habe ich in meinem Modell einen Traveller vorgesehen, welcher voll automatisch funktionieren wird, da man vom Ufer in einem ferngesteuerten Modell die Traveller-Funktion garnicht nutzen kann. Ich möchte mich aus gründen der Ehrlichkeit als ein völlig bei "0" anfangender beginner im Segeln outen. Vor einigen Jahren war ich in Bogotá, wo der Mann meiner Schwester, ein begeisterter Skipper der auch an Regatten über den Atlantik teilgenommen hat und heute auf einem großen See in der Umgebung von Bogotá, der Tominé ein Segelboot besitzt und damit regelmäßig seine Regatten fährt. So habe ich die Gelegenheit genommen und ihn bei seiner Funktion als Skipper genau beobachtet, in Fragen nach dem Grund für seine Handlungen gefragt habe und welche Ereignisse ihn zu den diversen Handhabungen führt. natürlich waren meine Fragen durch meine perspektive und meiner Ignoranz in Fragen des Segelns geprägt. trotzdem konnte ich für mich wertvolle Hinweise gewinnen, wie er, wann er und warum er den Traveller betätigte und welche Merkmale die neue Stellung bedingten. ihr könnt euch vorstellen, das kein normaler Mensch und kein Segler solche Fragen stellt!

Für mich war aber interessant, dass er den Traveller dann betätigte, wenn eine Windböhe das Boot traf und die neue Stellung dan das merkmal aufwies, dass die segel dann wieder ruhig standen. Ich will nicht leugnen, dass die Aktivitäten am Ruder und an der schot der Großsegels auch eine Rolle spielen. Aber für mich ergab sich daraus eine Möglichkeit den Traveller in seinem echten verhalten nachzuahmen, indem die Elektronik die hier geschilderten Merkmale erkennt und danach folgerichtig handelt.

Darauf auch hier einzugehen nur, wenn das Interesse auch bei Euch besteht. Tatsache ist, das selbst dann, wenn das Modell schon Segeln kann, es können am Anfang vereinfachte hinreichende Software-verfahren eingesetzt werden, aber dann in der ÜPraxis noch lange an der Verfeinerung weitergearbeitet werden kann.

Ich will die software so schreiben, dass diese über einfache Abmessungen eines anderen Modells, als Parameter eingegeben, wieder verwendet werden kann!


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
 Betreff des Beitrags: Re: Größe der Blöcke im Original
BeitragVerfasst: Fr 18. Apr 2014, 08:31 
Offline

Registriert: Fr 24. Jan 2014, 09:18
Beiträge: 1675
Vorname: Peter
Hallo Hellmut,

danke für die Antworten - ich hab' noch eine Sache, die ich noch nicht verstanden habe:

Der Skipper an Land stellt 70° Öffnungswinkel ein (Raumschotskurs). Was passiert, wenn durch äußere Umstände der Baum von allein auf 55° Öffnungswinkel schwenkt?

Wird die Schot systembedingt automatisch dichtgeholt (weil 1° Baumbewegungs-Toleranz überschritten) oder bleibt es, wie es ist (weil der Skipper am Knüppel 70° geordert hat)?

VG
Peter.

P.S.: Anbei ein Bild - dort segeln 16 Tonnen Stahl bei "Hack" - Umfang der Vorschotwinschen 471 mm.

Ich möcht' mal das Modell sehen, bitte.


Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.


Nach oben
 Profil Position des Users auf der Mitgliederkarte  
Mit Zitat antworten  
Beiträge der letzten Zeit anzeigen:  Sortiere nach  
Ein neues Thema erstellen Auf das Thema antworten  [ 51 Beiträge ]  Gehe zu Seite 1, 2, 3  Nächste

Alle Zeiten sind UTC + 1 Stunde


Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 1 Gast


Du darfst keine neuen Themen in diesem Forum erstellen.
Du darfst keine Antworten zu Themen in diesem Forum erstellen.
Du darfst deine Beiträge in diesem Forum nicht ändern.
Du darfst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Du darfst keine Dateianhänge in diesem Forum erstellen.

Gehe zu:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Deutsche Übersetzung durch phpBB.de