Site ELEC344/ELEC381

Partie interactive du site pédagogique ELEC344/ELEC381 de Télécom ParisTech (occurrence 2010).

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IMU : promis, demain j’arrete …

Bon, j’ai encore travaillé sur la partie numérique de la carte IMU (à savoir accéléromètre et magnétomètre) ce soir pour essayer de gérer au mieux les valeurs reçues (premier filtrage, normalisation …) et de préparer le terrain pour les algorithmes de filtrage et de positionnement (TRIAD ou QUEST).

J’ai perdu un peu de temps suite à un problème de mercurial (j’avais oublié de commiter vendredi soir  :s) mais j’ai réussi à convertir et normaliser les valeurs reçues correctement,  sur 8 bits, tout en essayant de rester le plus précis possible : C’est à dire que pour chaque mesure vectorielle, je repère la position du bit le plus significatif  (le plus à gauche) de la plus grande des composantes (en valeur absolue) . Et je décale ensuite mes composantes de sorte que ce bit devienne le bit de poids fort des nouvelles valeurs. Ca permet de rester le plus précis possible et d’éviter les phénomènes de saturation qui peuvent arriver si on choisit une valeur de décalage arbitraire …

Ensuite, j’ai modifié le simulateur pour qu’il serve plutôt de visualiseur : Il récupère des informations de la carte IMU par Bluetooth puis oriente le modèle 3D en fonction.

J’ai essayé d’implémenter l’algorithme TRIAD (sur la carte et sur le PC), sans grand succès. Je crains que ce ne soit dû aux valeurs du magnétomètre, qui sont assez instables. Je me demande de plus si on va pouvoir l’utiliser dans notre copter, en plus au milieu de huit moteurs. Avec un magnet’ de frigo (qui ne sont pasdes aimants réputés pour leur puissance), on perturbe serieusement le comportement à partir de 10cm donc bon, prudence …

J’ai donc essayé de faire quelque chose avec seulement l’accéléromètre (c’est à dire en prenant l’autre vecteur de l’algo TRIAD fixe et arbitraire) et ça marche plutôt bien, voire bien tout court !

Articles

Voici la série d’articles, faisant suite aux exposés sur les mêmes sujets, écrits par les élèves d’ELEC344 :

Merci à tous !

TP et Gyromètre

TP: Le buzzer semble marcher. Le code du zigbee a été déjà fait en utilisant des queues de FreeRTOS et interruptions. Après, il faudra le tester.

Gyromètre: j’ai lu 3 articles:

  • Un capteur, du début du gyromètre MEMS, qui utilise piézorésistance, force de Coriolis et Lorentz (ici).
  • Pour mieux comprendre le principe physique des erreurs du gyromètre (ici).
  • Avec filtre de Kalman (ici)(malheureusement je n’ai pas bien compris, j’ai doit étudier le Kalman tout seul avant).

Transparents des études de cas

Voici les transparents utilisés par les élèves de l’UE pour présenter leurs études de cas :

Merci à tous !

Étude de cas : MEMS + Capteurs inertiels

Un petit point sur l’étude de cas sur les MEMS et les capteurs inertiels.

L’exposé a été découpé en 3 parties :
- MEMS : Arnaud : présentation des MEMS et des applications, notemment les accéléromètres et les capteurs inertiels
- accéléromètres : xavier : quelques techniques de mesure de l’acccélération, un exemple d’accéléromètre et quelques ordres de grandeur sur les paramètres.
- capteurs inertiels : Fernando

J’hésite à parler du couplage de deux centrales d’inertie, c’est une technique utilisée pour minimiser l’erreur de position lorsqu’on fait de la navigation inertielle, typiquement dans les sous marins. D’expérience elle marche bien (on gagne plus qu’un facteur 2 :) ). Par contre je me souviens des grandes lignes, et j’aurai pas accès aux docs :)

Heliokter: Gyroscope

La proposition pour le gyroscope est l’IDG – 500.

IL est un gyroscope à deux axes, X et Y, de sorties analogiques. Pour chaque axe il a deux sorties.  Une sortie avec une sensibilité de 2mV/°/S et une vitesse angulaire maximale de ±500°/S  ce qui donne un range de voltage de -1V à +1V avec un offset de 1.35V. L’autre sortie a une sensibilité de 9.1 mV/°/S avec un vitesse maximale de ±110°/S et un range de voltage de sortie égale à l’antérieure.

Du coup, on aura besoin de deux ces gyroscopes pour mesurer la vitesse de rotation sur les trois axes. L’autre sera le IXZ-500  (pour les axes X et Z). Les deux  sont du fabricant Invensense.  Le prix par unité chez Sparkfun est de 18.13 euros et le coût d’envoi est 6.77 euros. Chez Invensense le prix est de 9 dollars mais le coût d’envoi est 53.95 dollars. Je ne le trouve pas chez Farnell, Radiospares ni Xtronics.

Pour traiter les sorties analogiques on aura besoin de un convertisseur CAN. Celui-ci sera soit de 10 bits ou soit 8bits pour la sensibilité de 2mV/°/S et 9mV/°/S respectivement. La choix de la résolution du CAN dépendra de la vitesse maximale qui pourra tourner l’Heliokter et de la sensibilité nécessaire pour le contrôle.

Études de cas

Sujets

  1. PWM et ponts en H
    • principe des ponts en H
    • différents mode du contrôleur PWM : rôle, intérêts ?
    • équipe : Julie, Flavia, Romain, Étienne M.
       
  2. Contrôle par PID
    • principe
    • calibration
    • équipe : Daniel, Micka, Étienne D.
       
  3. Filtre de Kalman
    • principe
    • calibration
    • équipe : Kellya, Enzo, Thibaut
       
  4. Problème de Wahba
    • TRIAD, QUEST, FAQ…
    • équipe : Fabien, Alexandre, Efix
       
  5. Processus de décision répartis
    • équipe : Florent, Renato, Miguel
       
  6. Capteurs inertiels (MEMS + magnétomètres)
    • type d’information renvoyée
    • utilisation
    • défauts, correction
    • équipe : Arnaud, Xavier, Fernando

Déroulement

  1. Vendredi 26 février : soutenance orale de 20 minutes par exposé, chacune suivie de 10 minutes de questions.
  2. Mardi 30 mars : publication sur ce site d’un article consacré au sujet de chaque équipe.