Rapport Banc de Puissance

« Banc de Puissance »

Rapport de projet : HEIDARI Yaser BLONDY Guillaume

Tuteur du projet : M. Mikolajczyk

Master 1 de l’IUP Mécatronique de Clermont Ferrand

Sommaire :

Introduction ………………………………………………………...……3 I.

Analyse du fait et à faire du projet A) Etude de l’existant………………………………………………..4 B) Critique de l’existant……………………………….…………….4 C) L’organisation du travail…………………………….…………...6

II. Mise au point et correction de l’existant A) Réparation des roulements du banc……………………………...9 B) Mise en place du capteur et son circuit d’alimentation a) Installation du capteur sur le banc…..…………………...9 b) Réception du signal…………………….………...…….10 C) Utilisation d’un encodeur incrémental………………………….13 D) Système de transmission………………………………………..14 III. Acquisition des données A) Installation de la carte d’acquisition……………………………18 B) Qu’est-ce que LabVIEW ?........................... ?...................................... ........................ .....................18 ........18 C) Acquisition d’un signal à l’aide de LabVIEW………………….20 IV. Conception d’IHM d’après le cahier des charges A) Calcul du rapport de transmission………………………………24 B) Intégration des résultats dans le programme et l’IHM …………26 Conclusion.……………………………………………………….…..…28

Annexes…………………………………………………….……..….….29 Tables des illustrations……………………………………………...…...34

Projet 2007-2008

Banc de puissance -1-

Remerciements :

Tout d’abord nous tenons à remercier ici toutes les personnes qui nous ont aidés pour réaliser notre projet. En premier lieu, notre tuteur de projet Mr Mikolajczyk pour ses conseils et la disponibilité dont il a fait preuve a notre égard. Puis, Mr Dumas pour sa disponibilité et pour nous avoir conseillés sur les solutions mécaniques et technologiques à développer pour faire aboutir notre projet. Nous tenons à remercier aussi différents interlocuteurs avec lesquelles nous avons travaillés : Mr Allison, chercheur au LASMEA pour avoir eu la gentillesse de tester le capteur optique et nous avoir aiguillés sur l’élaboration de son circuit de fonctionnement. Mr Fréville, ingénieur chercheur au CEMAGREF pour l’aide qu’il nous a apportée au niveau de l’utilisation du logiciel LabVIEW. Nous souhaitons aussi remercier les techniciens de l’atelier pour leur savoir-faire et leur disponibilité.

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Introduction :

Les étudiants de l’IUP GSI de Clermont Ferrand participent à différents projets techniques permettant une meilleure approche de la vie professionnelle. Parmi ces projets nous pouvons citer l’élaboration d’un véhicule participant au trophée Marathon Shell. Elle consiste à concevoir le véhicule qui pourra parcourir la plus grande distance avec un litre de carburant. L’enjeu de cet événement est de favoriser l’innovation technologique en matière de maîtrise d’énergie, contribuant ainsi à une meilleure protection de l’environnement. L’épreuve regroupe chaque année de très nombreuses équipes d’étudiants ou d’élèves des lycées technique de tous pays. Etant donné que ce projet peut contribuer à l’image et au savoir-faire des étudiants de l’IUP de Clermont Ferrand, plusieurs sous projets ont été créés afin de pouvoir améliorer les performances du véhicule éco Marathon Shell de l’IUP. Par exemple : la création d’une carte électronique pour piloter l’injection, l’adaptation d’un dérailleur à moyeu intégré pour un meilleur démarrage et la réalisation d’un système permettant une meilleure régulation de l’injecteur. Ce dernier a abouti à la réalisation d’un banc de puissance. La régulation de l’injection étant en relation directe avec la puissance du véhicule et sa consommation en carburant, il est impératif de connaître la puissance fournit pour différentes régulations de l’injection. Un banc de puissance est une technologie très répandue au niveau industriel permettant de mesurer la puissance de véhicule. Des systèmes très performants peuvent s’adapter aux différents véhicules. Pour simplifier la création d’un banc de puissance au niveau technique et économique, il a été décidé de créer un banc de puissance personnalisé au véhicule existant.

Figure 1: véhicule Eco Marathon Shell de l'IUP

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I. Analyse du fait et à faire du projet

Le projet de banc de puissance avait déjà était entamé par des anciens étudiants en mécatronique de l’IUP GSI, Messieurs M. Precigout et P. Dos Reis. Nous avons commencé par prendre connaissance de l’objectif du projet, et du travail effectué afin de mieux cerner les tâches à accomplir.

A) Etude de l’existant Le système existant était un banc de réception de la roue motrice du véhicule. Ceci permet de transmettre la rotation de la roue motrice à un axe sur lequel un système d’encodage optique devrait être installé.

Figure 2 : Banc de puissance conçu par les anciens étudiants

Malgré l’absence du capteur et donc de son signal, un programme de traitement de signal a été créé sous MatLab, ayant comme fonction de faire disparaître des bruits inclus dans le signal du capteur. Ceci ayant pour but d’obtenir des créneaux plus ou moins réguliers et francs. Un signal créneau contenant des bruits a été créé grâce à l’outil Simulink du logiciel MatLab pour simuler le signal de la roue codeuse prévu. Projet 2007-2008


B) Critique de l’existant Le banc semble convenable pour recevoir la roue motrice du véhicule, sauf un problème de montage de roulement créant un couple résistant important. Ce défaut empêche des mesures de couple du véhicule à basse vitesse (voir 2-a). Une grande partie du projet a été consacré au dimensionnement des caractéristiques de l’axe du banc. L’axe de réception du mouvement de la roue motrice a été conçu de telle manière à avoir le même moment d’inertie que la roue motrice du véhicule afin de pouvoir simplifier expression du couple dû à l’axe du banc. Ceci aurait pu être évité grâce à une méthode expérimentale beaucoup plus simple que nous avons adoptée. Voilà le raisonnement qui a été suivit par les anciens étudiants : Cm

− Cr =

J roue

Or ⇒ J roue Cm

− Cr =

=

dθ dt

+

J axe

d θ dt

J axe

2 J roue

dθ dt

⇒ Cm

= Cr +

d θ

2 J roue dt

Ce raisonnement est faux puisque le décalage de l’axe du banc par rapport à l’axe de la roue n’a pas était pris en compte.

Figure 3: décalage axe roue par rapport axe banc

Comme nous pouvons voir sur les figures 2 et 3, il existe un décalage entre l’axe de la roue motrice du véhicule et l’axe de transmission du banc. Ceci entraîne des changements dans le raisonnement :

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Cm Cm

− Cr =

− Cr =

⇒ Cm

J roue J roue

= Cr +

dθ dt

+

J axe

d θ 

1 +

dt 

J roue

d θ 

2 d θ θ axe × 2 dt θ roue

  2 θ roue  2

θ axe

 1 + 2  dt  θ roue  2

θ axe

La seule inconnue reste désormais le couple résistant du système rouebanc (voir 4-a). Quant au capteur optique, permettant de récupérer un signal créneau 0 à 5 volts pour ensuite en déduire la vitesse de la roue, son circuit d’alimentation a été conçu mais il n’a pas été testé. Une carte d’acquisition de chez National Instruments, NI PCI-6229, a été acheté et fixé sur un ordinateur. Cependant elle n’a pas était installée. Après vérification du document technique elle semble être convenable pour le projet (voir annexe 1). Elle est accompagnée d’une palette intermédiaire, CB-68LP, ayant 68 bornes d’entrées et sorties. Le logiciel prévu à l’acquisition des données et création d’Interface Homme Machine (IHM), est la version 8.2 de LabVIEW. Ce logiciel de programmation est dédié à la programmation industrielle et il a été développé par National Instruments. Il est donc naturellement compatible avec la carte d’acquisition PCI-6229 conçue par la même compagnie. A la suite de ce bilan des taches effectuées et de celles restant à accomplir, nous avons mis en place une organisation permettant une meilleure répartition du travail ainsi qu’une gestion temporelle optimisée.

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C) L’organisation du travail Le projet a été effectué sur une durée de cinquante heures qui correspond à 13 séances de 4heures. Le développement de ce projet s’articule autour de six axes principaux : Etude de l’existant • Acquisition du signal issue du capteur • Utilisation d’une carte d’acquisition • Création de l’IHM sous LabVIEW • Détermination de la vitesse et du couple du véhicule • Rédaction du rapport de projet • Pour bien souligner l’importance de chacune de ces taches par rapport à l’ensemble du projet, un diagramme circulaire a été réalisé :

Durée requise dans le déroulement du projet en % 5%

2%

10%

Étude de l'existant

29% 39%

Acquisition du signal issu du capteur Utilisation d’une carte d’acquisition Création de l’IHM sous LabVIEW Détermination de la vitesse et du Couple du véhicule Rédaction du rapport

15%

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II. Mise au point et correction de l’existant

A)Réparation des roulements du banc Après quelques tests, nous avons remarqué que les axes du banc développaient un couple résistant trop élevé. Le mouvement de rotation des axes n’était pas fluide. Le couple résistant étant beaucoup plus important que dans la configuration réelle d’utilisation du véhicule de Marathon Shell. Alors les résultats des mesures du couple du véhicule seront faussés. Il fallait donc remédier à ce problème. Etant donné que les roulements du banc étaient de bonne qualité, nous avons déduit que le problème venait de l’alignement des roulements. Effectivement le châssis du banc avait été fabriqué de manière peu précise. Les plans sur lesquels reposaient les roulements, ainsi que les axes des vis utilisées pour fixer les roulements sur le châssis n’étaient pas parallèles. Grâce aux techniciens de l’atelier, ce problème a pu être très vite réparé.

B) Mise en place du capteur et de son circuit d’alimentation a) Installation du capteur sur le banc La première étape de notre projet est d’adapter le capteur optique sur le banc. Pour cela, un support avait déjà été créé sur le banc par le projet antérieur. Il est doté d’un trou pour fixer le capteur à l’aide d’une pointe. Dans un souci de sécurité pour le capteur, nous avons conçu un cache protecteur sous Catia (voir Figure 4).

Figure 4: Cache de protection du capteur optique

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Ainsi cette pièce permet de protéger le capteur contre les chocs, une rainure permettant le passage des fils de connexion. De plus le cache est doté d’un trou pour assurer la fixation entre le support, le capteur et le cache (Voir Figure 5).

Figure 5: Capteur optique sur son support et la cache

b) Réception du signal Pour pouvoir déterminer la vitesse et le couple du véhicule, il faut être capable de déterminer le nombre de tours que fait la roue. En effet, si l'on peut déterminer cette valeur alors on pourra remonter à la vitesse grâce au rapport de transmission du système mécanique. L'axe du banc est doté sur la moitié de sa surface d'une bande blanche réfléchissante et sur l'autre partie d'une bande noire opaque. On utilise un optocoupleur (capteur optique) pour l'acquisition du signal. (Voir Figure 6)

Figure 6: Réflexion de l'infrarouge par des bandes réfléchissantes

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En effet, ce capteur est doté d'une diode électroluminescente et d'un phototransistor. (Voir Figure 7)

Figure 7 : Composants électroniques du capteur optique

Lorsque passe une bande réfléchissante devant la diode, celle-ci émet des photons qui permettent la création d'un courant de base au niveau du transistor ce qui permet a celui ci de se saturer. Le signal obtenu en sortie du collecteur est donc égal au signal d'alimentation du phototransistor. Si une bande opaque passe devant le capteur la diode n'émet aucun photon; le transistor est donc bloqué et il se comporte comme un fil et le signal obtenu est égal à 0 (relié à la masse). Cette méthode permet donc d'obtenir un signal créneau (voir Figure 8) qui est envoyé a l'aide d'une carte d'acquisition sur un ordinateur et qui permet par traitement grâce au logiciel LabVIEW de déterminer les caractéristiques du véhicule.

Figure 8 : Signal créneau obtenu en sortie du capteur optique

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Banc de puissance - 10 -

Cependant, pour que le capteur fonctionne correctement il faut d'abord polariser les deux éléments qui le composent. Les deux résistances permettent le fonctionnement du capteur. Il faut donc les dimensionner : (voir figure 9)

Figure 9 : Schéma électronique de polarisation du capteur optique

Calcul de R1 :

Nous utilisons une source de tension « V cc » de 12V pour alimenter la diode. D'après la documentation technique la tension seuil « V s » de celle ci est de 1,6V et le courant nécessaire de fonctionnement de la diode « i » est de 20 mA. En appliquant la loi des tensions dans une branche, on obtient:

Vcc

= Vs + R1 × i

D’où : R1 A.N : R1

=

=

(Vcc − V s ) i

(12 − 1.6) = 520Ω 0.02

Calcul de R2 :

Nous utilisons une source de tension « Vcc » de 5V pour alimenter la diode. D'après la documentation technique la tension seuil de saturation du phototransistor « Vcesat » est de 0,4V et le courant collecteur nécessaire « Ic » est de 1 mA. En appliquant la loi des tensions dans une branche, on obtient :

Vcc

= Vcesat + R2 × I c

D’où : R2

=

(Vcc − V cesat )

I c (5 − 0.4) R = = 4600Ω A.N : 2 0.001 Projet 2007-2008


Cependant n'ayant pas réussi à obtenir un signal en sortie du capteur, nous avons pris la décision de changer de méthode pour acquérir ce signal. Dans cette optique, un codeur incrémental a été utilisé.

C) Utilisation d’un encodeur incrémental est basé sur la transmission d’une lumière émise par une diode électroluminescente. Cette dernière est transmise à travers un disque gradué avec des fentes radiales. Un phototransistor reçoit cette lumière et se sature et se bloque à la cadence du défilement des graduations. Principe :

Figure 10 : Schéma de fonctionnement de l’encodeur incrémental

Ses impulsions sont comptabilisées de façon à donner une information concernant la position (nombre d'impulsions délivrées depuis une position d'origine) ou /et une information concernant la vitesse (nombre d'impulsions par unité de temps). Le codeur utilisé est un produit de la gamme de chez KUBLER (8 5810 XXXX XXXX). Il est à arbre sortant et à une résolution de 25 impulsions par tours. (Voir Figure 11 et documentation technique en annexe 4 et 4 bis)

Figure 11 : Photo du codeur de chez KUBLER

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Il possède cinq fils de connexion : 1= masse (fil noir) 2= alimentation (10 à 30V) (fil rouge) 3= voie A (signal en sortie du capteur) (fil marron) (Les autres fils ne sont pas utilisés par la gamme que nous axons choisi)

Figure 12 : Fiche de connexion de l'encodeur

Le capteur étant choisi il faut maintenant trouver un moyen de l’adapter au banc de puissance.

D) Système de transmission Le premier problème auquel nous avons été confronté fut de trouver un mécanisme pour adapter le codeur au banc de puissance. Plusieurs solutions ont été étudiées : •

Accouplement direct sur l'axe du banc :

Deux contraintes empêchent la réalisation de ce mécanisme : - l'axe du banc n'est pas assez long pour monter l'arbre du codeur - cette solution demande un centrage très précis entre les deux arbres ce qui risquent de poser des problèmes à cause du montage des paliers. Pour ces différentes raisons, cette solution a été abandonnée. •

Système de poulie/courroie :

Le codeur est posé sur un coté perpendiculaire à l'axe du banc. Il faut donc trouver un système pour lui donner le mouvement de rotation de l'axe. On utilise donc des poulies montées sur l'arbre sortant du codeur et sur l'axe du banc que l'on relie avec une courroie. (Voir figure 13) Projet 2007-2008


Figure 13 : Photo de l'adaptation de l’encodeur au banc de puissance

Étant donné que nous n'avons pas de contraintes de couple à transmettre par ce mécanisme (seul le transfert du mouvement importe), le choix des différents composants a été conduit en fonction de l'encombrement dont nous disposions et des caractéristiques géométrique de l’encodeur et du banc. Les caractéristiques des poulies retenues comme solution sont les suivantes : La poulie montée sur l’axe du banc est de type dentée à moyeux pleins, de pas 5,08 mm pour une courroie de largeur 9,525 mm. Diamètre extérieur : 64,7 mm Diamètre intérieur : 8 mm Nombre de dents 40 Référence : 40-XL037 La poulie montée sur l’encodeur est une poulie dentée à moyeux pleins, de pas 5,08 mm pour une courroie de largeur 9,525 mm. Diamètre extérieur : 33,4 mm Diamètre intérieur : 6 mm Nombre de dents : 20 Référence : 20-XL037 Projet 2007-2008


Pour déterminer la longueur de la courroie, une représentation graphique a été utilisée afin d’en déduire approximativement la longueur convenable au système :

Figure 14 : Détermination de la longueur de la courroie

Lcourroie

= π ×

(r

poulie _ banc

) 2×l

+ rpoulie _ encodeur +

_ de _ la _ tengeante _ aux _ deux _ cercles Lcourroie = π × ( 32.35 + 16.70 ) + 2 × 90 ⇒ Lcourroie = 334mm l

= longueur

On choisi donc une courroie dentée XL de pas 5,08 mm et de longueur 406,4 mm. Nombre de dents : 160 Référence : 160-XL037 Pour les différentes poulies, nous avons fait réalisé des modifications par l'atelier de fabrication de l'IUP pour les adapter aux diamètres de l'arbre du codeur et celui du banc.

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La dernière étape fut de concevoir une pièce pour supporter le codeur incrémental. Un système d'équerre a été choisi et conçu sous Catia en utilisant l'option « generative sheet métal » qui permet de réaliser des pièces en utilisant des tôles pliées ce qui se rapproche de la fabrication réelle de la pièce (voir Figure 15).

Figure 15 : Equerre de support de l'encodeur

Cependant à cause d'une erreur d'utilisation du codeur, celui-ci a été endommagé et a du être remplacé. Néanmoins, nous avons créé notre interface graphique de calcul des caractéristiques du véhicule à l'aide du logiciel LabVIEW, à partir de la génération d'un signal simulé par un générateur basse fréquence.

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III. Acquisition des données

A)Installation de la carte d’acquisition La carte d’acquisition NI PCI-6229 étant fixé sur la carte mère de l’ordinateur, il fallait qu’elle soit installée avant de pouvoir faire une acquisition de données. National Instruments fournit un logiciel permettant l’installation des périphériques. Ce logiciel est le « Measurement & Automation Explorer ». Grâce à ce logiciel une nouvelle périphérique, configurée sur la carte d’acquisition PCI-6229 a pu être mise en place (voir annexe 2).

B) Qu’est-ce que LabVIEW ? Le langage de programmation graphique, appelé LabVIEW pour « Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench » est un environnement de programmation particulièrement adapté à la mesure, au test, à l’instrumentation et à l’automatisation. Ce langage a été développé par la société National Instruments à partir de 1983. LabVIEW est un des premiers langages de programmation graphique destinés au développement d’applications d’instrumentation. Couplé à des cartes d’entrées/sorties, il permet de gérer des flux d’informations numériques ou analogiques et de créer ou de simuler des instruments de mesures. Le temps nécessaire à l’assemblage d’un système de mesure ou de contrôle/commande est en général négligeable par rapport à celui nécessaire à sa programmation dans un langage classique (C, Pascal, Ada, etc.). Les interfaces développées avec ces langages, sont le plus souvent obscures et incompréhensibles.

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Les utilisateurs disposent avec LabVIEW d’un outil intégré d’acquisition, d’analyse et de présentation des données, une solution qui entraîne un gain notable de productivité. Dans le langage de programmation du LabVIEW, les lignes de codes sont remplacées par des cases de différentes représentations appelées des VI pour « Visual Instrument ». Il faut savoir qu’avec LabVIEW, lors d’une création de programme, l’utilisateur a deux fenêtres à sa disposition. La fenêtre de « Diagramme » (ou « Block Diagram » en anglais) sur laquelle l’utilisateur modèle son programme regroupe les VIs, les structures logiques, les convertisseurs, etc. La deuxième fenêtre est la « Face Avant » (ou « Front Panel » en anglais) qui comme son nom l’indique, est la fenêtre sur laquelle l’utilisateur conçoit l’IHM en utilisant des boutons de commande, des indicateurs numériques ou graphiques,etc.. Les outils mentionnés dans les deux fenêtres de programmation de LabVIEW, sont disponibles sur une palette qui apparaît en appuyant sur le bouton droit de la souris.

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C) Acquisition d’un signal à l’aide de LabVIEW Ayant eu des problèmes au niveau de l’alimentation du capteur optique nous avons alors utilisé un générateur de fréquence pour simuler le signal du capteur, afin de pouvoir concevoir le programme d’acquisition de données. Le signal généré par le générateur de fréquence est envoyé sur les bornes 68 et 34 de la palette CB-68LP qui est relié à la carte PCI-6229. Pour faire apparaître la variable analogique d’entrée, le VI (Visual Instrument) « DAQ Assistant » a été utilisé. Ce VI doit être configuré avant tout pour permettre l’obtention d’un signal. En double cliquant sur le VI, une fenêtre de paramétrage de DAQ Assistant s’ouvre (voir Figure 16).

Figure 16 : fenêtre de paramétrage du VI "DAQ Assistant"

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Sur cette fenêtre l’utilisateur précise les voies utilisées (Tension0), ainsi que les bornes utilisées sur la palette. Une fois ceci fait, il faut configurer la gamme du signal analogique d’entrée et les paramètres d’échantillonnage, sur l’onglet « Tâche express » de la fenêtre du paramétrage du VI « DAQ Assistant » (voir figure 17).

Figure 17 : VI DAQ Assistant, onglet "Tâche Express"

Le signal envoyé par l’encodeur est une tension créneau de 0 à 5volts, d’où la configuration de la gamme du signal d’entrée. Plusieurs teste ont permis de connaître les limites du VI « DAQ Assistant ». Le VI ne fonctionne que pour des signaux d’entrées avec une fréquence supérieure à 20Hz. Ceci n’est pas un frein à la mesure, car pour toutes les technologies envisagées, cette valeur reste assez faible pour ne pas gêner les mesures. Projet 2007-2008


Figure 17 : la fenêtre Diagramme contenant le programme final

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Pour que ce VI fonctionne, il va falloir le mettre dans une « boucle while », avec comme condition d’arrêt un « bouton d’arrêt » (voir Figure 17). En rajoutant un convertisseur « signal/valeurs réelles » et un « indicateur graphique », voilà ce qu’on obtient sur la face avant :

Figure 18: Signal créneau généré par le générateur de fréquence et acquis par LabVIEW

L’information sortante du VI « DAQ Assistant », est sous forme d’un flux de signal. Elle doit être traitée afin de pouvoir en déduire la vitesse de la roue. La méthode la plus commune et simple est d’obtenir la fréquence du signal et puis faire le rapport avec la vitesse. Le deuxième VI du programme (deuxième VI en partant de la droite), « Mesures temporelles et mesures de transition », permet de choisir comme sortie la fréquence (voir annexe 3). Le résultat est donc la fréquence du signal de l’encodeur. Il reste à intégrer le rapport entre la fréquence des impulsions et la vitesse de la roue dû au système de transmission mécanique.

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IV. Conception d’IHM d’après le cahier des charges

A)Calcul du rapport de transmission Entre le moteur et la fréquence des impulsions du signal de l’encodeur plusieurs éléments mécaniques interviennent (voir diagramme cyclique). Ils constituent une chaîne. Grâce à des relations mathématiques, nous pouvons relier les caractéristiques de chaque maillon de cette chaîne au suivant.

Vitesse de la roue

Couple moteur

Vitesse de rotation de l’axe de transmission du banc

Fréquence des impulsions

Vitesse de rotation de l’axe de l’encodeur

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La relation liant le couple moteur à la vitesse de la roue est celle mentionnée dans la partie I-B: Cm

= Cr +

J roue

d θ 

1 +

 2  θ roue  2

θ axe

dt  Le rapport de vitesse entre la roue et l’axe peut être remplacée par le rapport de leur rayon, et la vitesse de rotation de la roue grâce à la fréquence des impulsions de l’encodeur. 2 2 θ axe r axe =

2

θ roue

2

=

0.0156

r rou Le moment d’inertie de la roue motrice du véhicule a été calculé par les anciens étudiants en charge du projet, grâce à Catia. J roue

=

0.142kg.m 2

Par contre le couple résistant n’a pas une expression littérale. Il va falloir mesurer sa valeur. Une méthode simple et efficace est d’installer le véhicule sur le banc et d’accrocher des masses sur la roue du véhicule, à un rayon connu jusqu’à ce que la masse fasse tourner la roue du véhicule. La multiplication entre la masse engendrant la rotation de la roue et le rayon auquel elle a été accrochée donnera la valeur du couple résistant. Nous avons mené cette expérience et le résultat est le suivant : Cr = 2.4 N .m θ axe θ roue θ encodeur θ roue

θ encodeur =

r axe

=

=

r roue

=

0.125

Z grande _ poulie Z petite _ poulie

=

2

f × 60

k k = résolution _ de _ l ' encodeur k

=

25impulsions / tr

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Grâce à ces relations nous pouvons en déduire la vitesse de la roue motrice du véhicule en fonction de la fréquence des impulsions de l’encodeur :

N roue

=

f

× Z petite _ poulie × r axe ×

60

k × Z grande _ poulie × r roue

B) Intégration des résultats dans le programme et l’IHM L’intégration des rapports mathématiques trouvés se fait très rapidement en utilisant des simples opérateurs mathématiques dans la fenêtre du diagramme. Au final l’utilisateur peut observer les courbes représentatives en temps réel de (voir annexe 5): • la fréquence des impulsions de l’encodeur en Hz • la vitesse du véhicule en Km/h et sa valeur numérique en bas de l’interface • l’accélération du véhicule en m/s² sa valeur numérique en bas de l’interface • le couple moteur de la roue motrice du véhicule et sa valeur numérique en bas de l’interface L’objectif du projet était d’obtenir des courbes d’évolution des grandeurs comme la vitesse et le couple de la roue motrice du véhicule. Ceci a été possible à l’aide des indicateurs numériques et graphiques, permettant à l’utilisateur de suivre en temps réel les variations des grandeurs.

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Conclusion : A la fin de ce projet, la nouvelle version du banc de puissance, permettra aux étudiants travaillant sur le projet Eco Marathon Shell de mieux connaître les caractéristique de leur véhicule et réguler l’injecteur de ce dernier comme il le souhaite. Il est d’ailleurs, possible d’apporter des modifications sur l’interface afin de rendre les résultats et les courbes, plus explicites et pratiques pour les utilisateurs. Ce projet nous a permis de vivre des expériences riches dans les domaines technique et gestuel, comme par exemple : Utilisation des capteurs optiques • Prise en main du logiciel LabVIEW • Vérifications des paramètres d’utilisation et d’alimentation des appareils afin d’éviter l’endommagement de certains outils • Intégration des contraintes temporelles des commandes de nouvelles pièces dans la gestion temporelle d’un projet •

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Annexes : Annexe 1 :……………………………………………...28 Fiche technique de la carte d’acquisition NI PCI-6229 •

Annexe 2 :……………………………………………...29 La création d’un nouveau périphérique grâce au logiciel « Mesurement & Automation Explorer » •

Annexe 3 :……………………………………………...30 Configurer la sortie du VI en fréquence •

Annexe 4 :……………………………………………...31 Document technique de l’encodeur page 1 •

Annexe 4 bis :………………………………………….32 Document technique de l’encodeur page 2 •

Annexe 5 :……………………………………………...33 L’interface du logiciel pendant l’utilisation •

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Annexe1 Fiche technique de la carte d’acquisition NI PCI-6229

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Annexe 2 La création d’un nouveau périphérique grâce au logiciel « Mesurement & Automation Explorer »

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Annexe 3 Configurer la sortie du VI en fréquence

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Annexe 4 Document technique de l’encodeur page 1

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Annexe 4 bis Document technique de l’encodeur page 2

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Annexe 5 L’interface du logiciel pendant l’utilisation

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