c - Simulation du déplacement du robot

Le principe.

La simulation grâce à Matlab simulink va nous permettre de voir le comportement de la partie convertir et transmettre en fonction de grandeurs physiques comme :

  • la montée en tension du moteur de 0 à sa tension maxi. fixée à 6V ;

  • 2 paramètres moteur appartenant au motoréducteur ( le couple de pertes mécanique sera nul) ;

  • le rapport de transmission du réducteur du motoréducteur ;

  • le rayon concernant les roues motrices ;

  • des dimensions, masse approximatives du robot final d1+d2=cte = 140mm et h=80mm ;

  • l'énergie absorbée par le moteur.

 

Les hypothèses simplificatrices :

  • pertes mécaniques  nulles au niveau du moteur ;

  • pour le mécanisme on ne intéressera à la possibilité de patinage ou non du système ;

  • tous les frottements au niveau des liaisons pivots sont considérés comme nuls ;

  • les dimensions du robot seront approximatives.

 

 

Il sera nécessaire de faire le calcul préalable de l'angle entre l'horizontale et la route à partir de la pente

TRES IMPORTANT : le modulateur qui viendra piloter nos moteurs ne doit pas fournir plus 1A par moteur. ( ref GOTRONIC 36758)

Conseil

  1. Télécharger sur le bureau ou dans votre espace réservé le fichier compressé « Simulink_robot_deplacement.zip » .

  2. Décompresser le fichier « Simulink_robot_deplacement.zip » sur votre bureau (ne pas oublier de supprimer en fin de séance).

  3. Ouvrir le fichier « robot_inspection_STI.slx » avec MATLAB- simulink version R2018b

  4. Patienter le temps que MATLAB- simulink version R2018b s'ouvre ( il y aura deux étapes qui peuvent durer 2min)

Méthode

La référence donnée pour les moteurs seraient GA25Y370D634    La référence chez Gotronic est 25892

  • Documenter les valeurs moteurs à partir de la tension d'alimentation et l'intensité du courant le rotor bloqué. Pour cette situation nous pouvons déduire la valeur de la résistance en Ohm : \(\mathbf { \large {R=\frac{U}{I_{\text{rotor bloqué}}}}}\)

  • Pour l'autre valeur K en « V/rad·s-1 » ou « N·m/A », le calcul peut être fait ainsi en tenant compte du réducteur associé au moteur : \(\large {K=\text{rapport de transmission réducteur} \times \frac{Umot - R \times I}{(\frac{\pi}{30} \times \text{n}_{s reduct})}}\)

    • ns reduct pour le point à vide est la fréquence de rotation donnée en tours/min ou « Revolution per minute » (RPM) en sortie du réducteur

    • \({I}\) est aussi l'intensité du courant à vide ;

    • \({Umot}\) est la tension nominale de fonctionnement du moteur.

    • le rapport de transmission vous est donné sous la forme 1/50 (ou 50 :1 ) par exemple ce qui donnera = 0,02

    • Le rendement du réducteur associé au moteur a un rendement assimilable à (0,95)nbre d'étages

    • les dimensions entre deux essieux peuvent vous être donnés par votre équipier mais on placera d1=d2 pour le centre de gravité. On prendra pour le robot 4 roues motrices soit 2 ou pour un 2 moteurs (roues avants) : 1

 

La tension alimentant le moteur se fait sous forme de tension montante progressivement grâce au coefficient « slope » ( la pente donnée en V/s). Le second bloc est chargé de limiter la tension ( la limitation se fait pour 6V)

Quelques détails sur la fenêtre Matlab Simulink et sur les scopes qui permettent de voir et de mesurer des signaux

Vous avez des ressources dans STI2D

Le menu simulink autorisant une modélisation graphique du système

En double cliquant sur les scopes une fois la simulation lancée.

Menu sur un scope avec les courbes

Exemple de l’utilisation des fonctions Zoom

Une fois la fonction Zoom sélectionnée un temps de départ sélectionné et bouton de la souris maintenu jusqu'au relâchement