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Re: Projet Quad maison

Posté : mer. 11 déc. 2013 19:34
par Andreas.L
non, mais entre deux ca revient au meme, j'ai mis les 2 extrêmes ;)
Le TBS est entre les deux par ex

Re: Projet Quad maison

Posté : mer. 11 déc. 2013 19:41
par Etienne
Andreas.L a écrit :non, mais entre deux ca revient au meme, j'ai mis les 2 extrêmes ;)
Le TBS est entre les deux par ex
Ben non, ça ne revient pas au même ::d
Bon, c'est à mon tour de faire des petits dessins et expliquer le pourquoi du comment.
Je ferai ça encore ce soir, mais laissez moi un peu de temps pour publier tout ça ;)

Re: Projet Quad maison

Posté : mer. 11 déc. 2013 19:48
par Andreas.L
comme tu le sent ;)

J'aimerais bien voir ou tu fais une confusion, car les math et la physique me donnent raison :)

Re: Projet Quad maison

Posté : mer. 11 déc. 2013 22:44
par Ceax
Houlala très intéressant ce point de vue sur le centre de gravité.

Alors pour moi, il y a 2 CG.
le 1er que j'appellerai CG théorique idéal, qui dans mon cas se trouve à l'intersection des axes moteurs vu que je suis sur un configuration rectangulaire.
Le 2eme que j'appellerai CG réel, qui lui est donné par la somme des masses de chaque composant tout en tenant compte de leur forme.

Donc dans mon cas, les bras forme un rectangle, donc le CG théorique idéal se trouve à l'intersection des axes des bras.
Sur mon dessin, c'est le centre de gravité "réel" qui est matérialisé. On ne voit pas très bien, mais en fait il y a 1mm d'écart entre le CG théorique et le CG réél.
Maintenant si j'ajoute une GoPro, celui-ci se décale vers la droite par rapport à l'intersection des axes.

J'essaierai de vous faire un dessin avec plus de zoom à cet endroit

Re: Projet Quad maison

Posté : mer. 11 déc. 2013 22:59
par Andreas.L
En fait, géométriquement le point défini par le centre du cercle inscrit est le centre de poussée. ( donc Cg idéal théorique)

Le but est de faire coïncider le CG réel avec le centre de poussée !

Re: Projet Quad maison

Posté : mer. 11 déc. 2013 23:06
par Ceax
Andreas.L a écrit :En fait, géométriquement le point défini par le centre du cercle inscrit est le centre de poussée. ( donc Cg idéal théorique)

Le but est de faire coïncider le CG réel avec le centre de poussée !

Voilà, c'est tout à fait ça.
Et dans mon cas j'ai 1mm d'écart que je pense négligeable. Enfin, je me trompe peut être!!!

Re: Projet Quad maison

Posté : mer. 11 déc. 2013 23:23
par Etienne
Voila, j’ai fini les petits dessins,
donc, place à l’explication :

Un quadcopter possède 4 moteurs, dont il est important de répartir la masse totale du quad sur les 4 moteurs de manière égale.
ça, je pense qu’il n’est plus nécessaire d’expliquer pourquoi ;-)
Pour y arriver, un bon principe est de régler le cg du quad à égale distance de chaque moteur, ainsi, chaque moteur supportera exactement 1/4 de la masse du quad.
Dans le cadre d'un quad dont le 4 moteurs forment un carré ( fig. 1 ) ou un rectangle ( fig. 2 )
Image
http://users.skynet.be/heli/quad/001.jpg
ça ne pose aucun problème, on trace les diagonales, et le centre est à égale distance de chaque moteur ( ce qu'on voulait obtenir ) et fatalement ce centre correspond au cercle où passe les 4 moteurs en question.

problème posé sur un TBS, dead cat ou autre :
Image
http://users.skynet.be/heli/quad/002.jpg
La forme géométrique n'est plus un carré, ni rectangle, mais un trapèze :
Si l'on trace des diagonales comme fig. 1 & 2, et que l'on règle le cg sur le point trouvé ( fig. 3 )
on se retrouve avec un cg qui ne se retrouve pas exactement à égale distance de chaque moteur, et donc, certain moteur devront travailler plus que d'autre. ce qui n'est pas souhaitable.
D'autre règleront leur cg en fonction des axes de symétrie ( fig. 4 )
c'est déjà mieux, mais c'est toujours pas parfait,
Et maintenant, fig 5 :
On peut toujours trouver le centre d'un cercle de 3 points positionnés au hasard, mais pas 4.
Sauf ! Si la forme est un trapèze parfaitement symétrique ! du coup, le centre du cercle des 4 sommets existe, alors, autant l'utiliser vu que c'est bien la position idéale du cg.
Si l'on trace les médianes perpendiculaires de 2 moteurs côte à côte, on trouve le centre du cercle où passe les 4 moteurs ! et ainsi, le point à égale distance de chaque moteur, et donc, si le cg se trouve là, la masse totale se divisera
parfaitement en 4 pour se répartir sur chaque moteur.
Je me perds un peu dans mon explication parce que ça me parait tellement logique que je ne sais trop comment vous l'expliquer clairement ;)
En espérant bien sur que les dessins seront plus explicites que mes écrits :]

Mais pendant que j'écris ces quelques lignes, je vois qu'Andreas vient parfaitement d'expliquer ce que j'essaie de faire :
Andreas.L a écrit :En fait, géométriquement le point défini par le centre du cercle inscrit est le centre de poussée. ( donc Cg idéal théorique)

Le but est de faire coïncider le CG réel avec le centre de poussée !
fig 6 :
ImageC'est la superposition des fig. 3,4 et 5
On voit bien la différence de position entre chaque manière de procéder.

Cas extrême : ( fig 7 )
Image
Voila donc la figure du cas extrême. En faite, on peut considérer le cas extrême comme étant la limite
de configuration d'un quad à respecter.
( raison pour laquelle, on ne trouve pas de cas extrême hein Andreas ;) )
j'entends par là que l'optimisation du cg en fonction des moteurs n'est plus possible vu qu'il se trouve
en dehors de la plateforme du quad.
On pourrait toujours se rabattre sur les axes de symétrie, mais ça ne sera jamais une position parfaitement optimisée.

Voila, mon explication n'est peut-être pas parfaite, mais je la crois néanmoins compréhensible.
Bonne lecture.

Re: Projet Quad maison

Posté : mer. 11 déc. 2013 23:30
par Ponpont
Fais attention aussi. Il faut prévoir de pouvoir modifier le CG (ex en bougeant la Lipo).

Re: Projet Quad maison

Posté : mer. 11 déc. 2013 23:43
par Etienne
J'ai oublié la conclusion ::d
Etienne a écrit :Ok, mais même si il y avait eu une différence de distance entre les moteurs du quad,
la position idéale du cg reste le centre du cercle formé par les moteurs.
J'comprends pas trop pourquoi vous en faites une différence ? cg théorique ?
Andreas.L a écrit :C'est la que tu te plantes :)

Je fais un dessins ce soir pour te montrer que tu as tord !
Andreas.L a écrit :En fait, géométriquement le point défini par le centre du cercle inscrit est le centre de poussée. ( donc Cg idéal théorique)

Le but est de faire coïncider le CG réel avec le centre de poussée !
Ben, tu vois que je ne me plante pas ;-)

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 09:39
par Ponpont
Il faut surtout que le bras de levier des force des moteurs avant soit egale a celui des moteurs arriere donc:
Fav.l=Far.l donc la distance doit etre la meme ce qui implique distance entre moteur divisé par 2. C'est la que doit etre le CG.

Avec le centre du cercle inscrit ca marche pas tout le temps.

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 09:57
par GMS
Je crois qu'il y a une bonne marge de manoeuvre pour placer un CG sur un quad. Comme le dit ponpont,il faut surtout prévoir la possibilité de le modifier.

D'ailleurs ta théorie sur le CG, bien que juste est très restrictive, on parle ici uniquement d'un quad dont les quatre moteurs exercent le même effort de manière verticale. Si je prends le cas de mon quad V-Tail les deux hélices avants sont en 12" et les deux hélices arrières en 10" et à 35°. Il est hors de question de placer le CG "au milieu de la barre du H" ou au centre du cercle conscrit. Il ne faut plus prendre en compte la répartition du poids mais la répartition des poussés.

voici MA théorie donc:

le CG est sur l'axe de symétrie du quad. Si il n'existe pas de symétrie droite/gauche du quadcopter, retournez à la planche à dessin !

calculer ou mesurer la poussé maximum des moteurs avants. (l'idéal est de créer un banc avec une balance de cuisine)
calculer ou mesurer la poussé maximum des moteurs arrières.
à ce stade là, la mesure du banc prend en compte l'inclinaison des moteurs (v-tail), des hélices ou des moteurs différents entre avant et arrière, çà vaut même pour un tricopter.
Ensuite le calcul est très simple:

P1: poussée maximum cumulée des moteurs avants,
P2: poussée maximum cumulée des moteurs arrières,
D1: distance qui sépare le CG de la ligne qui relie les moteurs avants,
D2: distance qui sépare le CG de la ligne qui relie les moteurs arrières,
Dt: distance totale qui sépare la ligne qui relie les moteurs avants de celle qui relie les moteurs arrières.

Dans tous les cas, on a Dt=D1+D2. (même si pour le moment on ne connait ni D1, ni D2)

Et enfin la formule simple et efficace:

D1 X P1 = D2 X P2

soit: D1 = (D2 x P2) / P1
ou: D2 = (P1 x D1) / P2

Conclusion: le "CG" que vous cherchez est le CENTRE D'APPLICATION THEORIQUE DES FORCES des moteurs et non celui où la gravité exerce son sale boulot. L'idéal est de cumuler les deux au même endroit pour éviter les déséquilibres en montée/descente rapide. Le boulot du contrôleur de vol est de tenter de placer en permanence le CAF (Centre d'Application des Forces) sur le CG pour stabiliser le quad. On peut l'aider en statique en le faisant pour lui mais en vol, c'est différent, chaque commande des sticks va incliner le quad dans une direction et donc décaler le CAF du CG. D'ailleurs les réglages PID permettent de déterminer comment ces deux points vont se comporter l'un par rapport à l'autre dans le temps mais c'est une autre histoire.

EDIT: t'as posté entre temps ponpont et je vois que tu rejoints ma théorie, la mienne prend aussi en compte la différence de moteur ou d'hélice entre avant et arrière.

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 10:39
par Etienne
GMS a écrit :D'ailleurs ta théorie sur le CG, bien que juste est très restrictive, on parle ici uniquement d'un quad dont les quatre moteurs exercent le même effort de manière verticale. Si je prends le cas de mon quad V-Tail les deux hélices avants sont en 12" et les deux hélices arrières en 10" et à 35°. Il est hors de question de placer le CG "au milieu de la barre du H" ou au centre du cercle conscrit. Il ne faut plus prendre en compte la répartition du poids mais la répartition des poussés.
Il ne faut pas prendre cette théorie comme étant restrictive, mais comme étant une base.
Il me semble que le sujet ici présent, ( "Projet Quad maison" ) parle bien d'un quad ayant les caractéristiques
prédéfinies de cette théorie.

Il est clair que si je prends un V-tail etc... On s'en éloigne tellement que pour finir, ça n'a plus rien à voir...

Le but étant de chercher à optimiser les réglages que l'on fait de son multi afin de rechercher le plus possible
à obtenir un comportement sain.
Il évident aussi que peu de gens verront la différence entre un cg bien adapté et cg mal réglé.
La plupart du temps, la carte de contrôle assurera un comportement sain à votre multi même si il est mal réglé.

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 11:09
par GMS
je pensais "restrictive" dans le sens où elle ne peut être appliquées qu'au cas généraux comme les quad H ou X mais qui représentent sûrement quand même 80% des multi de loisir.
Dans beaucoup cas, tu as complètement raison, la carte de contrôle corrigera de façon invisible tous les petits défauts d'équilibrage ou de géométrie.

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 11:34
par Andreas.L
Etienne, tu as vachement compliqué l'affaire !!!


ponpont l'a mieux expliqué que moi !

Ta méthode n'est pas juste, il ne faut pasp lacer le cg a equidiastance des moteurs, mais a bras de levier égaux, dans chaque direction, et pas dans toutes les directions a la fois .

Je ne penses pas etre clair, mais en gros, il faut équilibrer sur X, puis sur Y, mais pas équilibrer avec la distance abstraite.

Équilibrer dans le repère cartésien marche TOUJOURS , meme dans le cas n7

Les moteurs portent tous le meme poids, mais la réaction sera differente car les bras de leviers sont differents.

Ta methode donne le CG optimal pour une réaction omogène sur tous les moteurs ( fonction des bras de leviers, cas d'un changement de direction), ma méthode donne le CG optimal pour une force égale sur tous les moteurs ( cas du statio donc )

On calcul des choses différente, mais pour un quadri sans acceleros ta méthode ne fonctionnera pas, car deux moteurs vont devoir travailler plus pour conserver une assiette plate.
Ma méthode fonctionnera

Par contre ta méthode est intéressente dans le cas d'un spider avec une carte de contrôle évoluée, car il devrait donner des réaction plus homogènes sur les différents axes.

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 12:41
par Etienne
Andreas.L a écrit :Ta méthode n'est pas juste, il ne faut pasp lacer le cg a equidiastance des moteurs, mais a bras de levier égaux, dans chaque direction, et pas dans toutes les directions a la fois .
Le cg a équidistance des moteurs défini en même temps le point de pivot de tes bras de levier.
Andreas.L a écrit :Équilibrer dans le repère cartésien marche TOUJOURS , meme dans le cas n7

Les moteurs portent tous le meme poids, mais la réaction sera differente car les bras de leviers sont differents.
Bien sur que ça fonctionne, mais tu le dis toi-même aussi: Réaction non homogène, donc, on évite.
Andreas.L a écrit :Etienne, tu as vachement compliqué l'affaire !!!
Ok, j'lâche l'affaire là,
De toute façon, comme dit plus haut, même mal réglé, ça volera quand même.

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 12:59
par Andreas.L
Je lâche l'affaire aussi, on a tous les deux raison, mais pour deux cas différents

:)

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 13:16
par Etienne
:super:

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 21:23
par Ceax
Très très intéressant tous ça.
GMS a écrit : Conclusion: le "CG" que vous cherchez est le CENTRE D'APPLICATION THEORIQUE DES FORCES des moteurs et non celui où la gravité exerce son sale boulot. L'idéal est de cumuler les deux au même endroit pour éviter les déséquilibres en montée/descente rapide. Le boulot du contrôleur de vol est de tenter de placer en permanence le CAF (Centre d'Application des Forces) sur le CG pour stabiliser le quad. On peut l'aider en statique en le faisant pour lui mais en vol, c'est différent, chaque commande des sticks va incliner le quad dans une direction et donc décaler le CAF du CG. D'ailleurs les réglages PID permettent de déterminer comment ces deux points vont se comporter l'un par rapport à l'autre dans le temps mais c'est une autre histoire.
Donc, pour en revenir à mon projet, je pense être pas mal au niveau de la répartition des masses par rapport à l'application des forces.

Re: Projet Quad maison

Posté : jeu. 12 déc. 2013 23:56
par GMS
oui, dans ton cas, ton quad a une géométrie simple qui n'entraîne aucun calcul scientifique.
Même la théorie du cercle donne le bon résultat.
Au pire comme on l'a fait remarqué, même si au final, tu n'arrives pas à obtenir le centrage idéal, ton contrôleur de vol compensera sans problème.

Re: Projet Quad maison

Posté : ven. 13 déc. 2013 09:00
par Etienne
GMS a écrit :Même la théorie du cercle donne le bon résultat.
J'aime bien cette dénomination :super:

Je reprends l'affaire 2 sec. parce que j'ai quand même fini par commettre une erreur :rouge:
En faite, j'ai fini par dire que le cg idéal définissait le point de pivot, et ça, c'est pas juste :gene:
J'peux pas la laisser tel quel sans y apporter la correction qui lui est due. :frime:
C'est d'ailleurs cette différence que je n'avais pas captée qui fait que tout les intervenants du sujet ont raison ::d
Ma manière de penser avec la théorie du cercle donnant la position du cg idéal,
tandis votre manière de penser étant basée sur la recherche du point de pivot.
J'étais passé à côté de ce détail parce que toute mes constructions ont ces 2 points à position identique.
Ce qui n'est pas le cas des votres.
D'où la très bonne conclusion de GMS qu'idéalement il faudrait que ses 2 points convergent.
Tout est affaire de compromis ;)

Re: Projet Quad maison

Posté : mar. 14 juil. 2015 14:59
par Bib60
Etienne a écrit : ImageC'est la superposition des fig. 3,4 et 5
On voit bien la différence de position entre chaque manière de procéder.
Bonjour

Mais alors quelle est la bonne façon de faire dans cette configuration ?

Merci

Re: Projet Quad maison

Posté : mar. 14 juil. 2015 16:29
par BerTiN25
Le trait fort, au milieu des pointillés.

Tu projettes les moteurs arrières sur l'axe Z, puis les moteurs avant, et tu traces le milieu de ces 2 intersections.

En fait, c'est très simple comme raisonnement.

Re: Projet Quad maison

Posté : mar. 14 juil. 2015 16:32
par BerTiN25
Etienne a écrit :Voila pourquoi je comprends rien à ce que vous dites.
Tout pareil que GMS. Le cg sur le dessin est parfaitement là où il doit être.
Image

Certainement pas mon dieu ! :o