Voiture radio commandée servomoteur et trame PPM. Formation Systèmes d'information et numérique

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1 1 ère STI2D TD V1.0 Voiure radio commandée servomoeur e rame PPM. Formaion Sysèmes d'informaion e numérique Le servomoeur es un mécanisme qui réalise le déplacemen d un axe (pouvan êre relié à la direcion d un véhicule, une commande de gaz pour les moeurs hermiques ) en foncion d une commande. Ce mécanisme réalise un asservissemen de posiion. Il es consiué : d un moeur associé à un réduceur assuran la roaion de l axe, d un capeur donnan une informaion relaive à l angle de l axe, d une parie élecronique alimenan le moeur pour que l axe arrive en posiion souhaiée. Un servomoeur possède en général 3 fils : l alimenaion (Masse e 5V) e un fil de commande. DESCRIPTION DU SIGNAL DE. Le signal de commande des servomoeurs es un signal périodique de période d environ 20ms don la durée de l éa HAUT représene l angle de l axe. Cee durée es comprise enre 1ms e 2ms. Lorsque la durée de l éa HAUT vau 1,5ms l axe es en posiion médiane : c es le NEUTRE. Buée gauche par exemple 1ms : durée mini Buée droie 2ms : durée maxi T = 20ms environ CAS DES VARIATEURS DE VITESSE. La commande issue du récepeur es idenique quelle que soi la echnique uilisée pour la propulsion : Moeur hermique l accéléraeur es commandé par un servomoeur. Moeur élecrique L alimenaion es commandée par un VARIATEUR de viesse qui uilise les signaux de commande d un servomoeur. Durée de l éa HAUT pour la commande du variaeur de viesse : Lycée Jules VERNE Tou ou Rien Page 1/5

2 Viesse maxi Viesse nulle Viesse maxi (1div = 0,1ms) Marche Arrière Arrê Marche Avan Durée de l'éa HAUT comprise enre 1ms e 2ms Lorsqu on désire commander plusieurs servomoeurs, il fau envoyer un signal de commande pour chaque servomoeur. Pour ne par ralenir la ransmission, seule la parie acive de chaque signal (durée de l éa HAUT) es envoyée en série : c es la PPM (Pulse Posiion Modulaion). SERVO1 SERVO2 Th2 SERVO3 Th3 TRAME PPM Th3 Tsy Th2 Th3 300µs Th2 Ds SEQUENCE PPM CONTENANT LES INFORMATIONS DES 3 SERVOMOTEURS La durée des éas BAS es consane e vau 300µs. (C es le emps de séparaion de voie ou iner voie) La durée des voies se mesure de fron monan à fron monan ou de fron descendan à fron descendan (cas des chronogrammes ci-dessus). La durée enre deux impulsions de même repère (de "" à " Th 1" par ex.) es la durée de séquence Ds. Lycée Jules VERNE Tou ou Rien Page 2/5

3 Le emps séparan la dernière impulsion d'une séquence, de la première de la suivane es le emps de synchronisaion Tsy. On a donc : Tsy = Ds - ( ) Ce emps va permere au décodeur de rerouver l'impulsion du débu de séquence. Tsy doi donc êre neemen plus grand que la durée maximale d'une voie (2 ms). Deux soluions son envisageables e on éé uilisées : Ds consan : Par exemple 20 ms. Dans ce cas le emps Tsy varie avec la durée des emps de voies e leur nombre, e peu devenir rop pei. C'éai le cas des codeurs de 1 ère généraion. Tsy consan : Par exemple 8 ms. Cee fois le décodeur n'a pas de problème car c'es Ds qui varie en foncion des emps de voies e de leur nombre. (Codeurs de 2 ème généraion). Cee valeur ne doi pas excéder 30ms (sinon il y a un risque d'insabilié des servomoeurs). VOIE1 Signal logique codé en PPM pour la commande de direcion. VOIE2 Signal logique codé en PPM pour la commande de viesse e de sens. Le servomoeur de la direcion perme de faire ourner la voiure. Pour la suie, on considère le foncionnemen donné par le graphique ci-conre : TH = 1,5ms 0 TH <1,5ms TH >1,5ms Tourne vers la gauche Tourne vers la droie Lycée Jules VERNE Tou ou Rien Page 3/5

4 Quesions : Q1. Rerouver l échelle de l axe des emps du chronogramme ci-dessous. 1 DIVISION = 300µs Q2. Compléer les chronogrammes des VOIE1 e VOIE2. TRAME PPM VOIE1 VOIE2 Q3. Indiquer l éa de la voiure : viesse (en pourcenage de la Viesse MAXI), sens (marche avan ou arrière) e direcion. TH voie1 = 1,5ms correspond à la commande du servomoeur de la direcion. 1,5ms correspond au neure c'es-à-dire que la voiure va ou droi. TH voie2 = 1,8ms correspond à la commande de viesse. 1,8 ms > 1,5ms donc c es la marche avan. 1,5ms < M_AV < 2ms 0% < M_AV < 100% 60% Vi MAX Q4. Tracer (ci-dessous) la rame qui commande les roues de la voiure en buée à gauche pour une marche arrière à viesse = 20% Vi MAX. Buée à gauche : TH voie1 = 1ms Marche arrière e Vi = 20% Vi MAX TH voie2 = 1,4 ms TRAME PPM Lycée Jules VERNE Tou ou Rien Page 4/5

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