Arduino.ru

забыл написать, в распоряжении имею Arduino Uno, на ней и будет делаться прототип, потом может заменю на что то покомпактней

натяжение тросса до 20 кг?

может  лучше добавить датчик направления ветра

20 кг взято с запасом) возможно там и до 10 бы хватило, будет видно на полевых испытаниях

Тоже думал об этом, волнует то что лодку будет на волнах раскачивать и искажать данные. А если идти через этот путь, то я так понимаю, пондобится компас с акселерометром?

Вообщем яхта не моя, а коллеги, он уже опытный мореход, и счел что через натяжение тросса надежней

без датчика ветра ардуина не будет знать куда повернуть парус. после того как повернули парус с помощью датчика натяжения тросса добиваться максимальной скорости

компас желательно

яхта какой длины?

С определением натяжения троса - пустая затея. У вас на модели усилие что на натянутом, что на прослабленном тросе будут практически одинаковые (сам под парусом бегаю и шкоты в руках держу). 

Определить точную скорость сможете только через GPS, тем более вы пишите, что это у вас уже реализовано.

24 битный ацп даже малейшее изменение заметит. хотя может действительно это глупая затея. я далек от яхт с парусами

но если направлением паруса управляет рулевая машинка можно поставить на нее датчик. и будет показывать с какой силой машинка удерживает в данном положении, что пропорционально давлению ветра на парус

Тоже фигня (я ещё и на румпеле сижу).

Только GPS, тем более что будет истинная скорость.

А вообще то идёт изобретение велика.

то есть по скорости ардуина должна определять что парус стоит оптимально?

Тема скорости яхты, даже модели, не для этого форума.

Скорость определяется условиями на воде и ОЩУЩЕНИЯМИ - как дует ветер в лицо, какое положение колдунков на вантах, какой КУРС.

Здесь другой принцип - ОПЫТ и МАСТЕРСТВО.

Хочется быстрее гонять - тренировка, практика, мозги, понятие вопроса.

А для определения ИСТИНОЙ скорости ардуинка подходит отлично (через GPS).

так тут же говорится о автоматизации управления для получения максимальной скорости, а не о ветре в лицо и ощущениях

Длинна 1 метр

картинка с интернета, для нагялдности. 

В какую сторону ветер парус повернет в ту и будет он, нам остается отрегулировать угол поврота паруса вервеочкой

я к сожаленю не был на настоящих яхтах и не знаю как там устроено. но вот смотря на модельку понимаю что единственное что не дает ветру развернуть парус, это этот тросс, на нем хоть как должно быть аккое то натяжение. тут уже скорее вопрос о точноности датчика тогда, насколько малые изменения в натяжении он сможет засеч

примерно так я себе это и представлял)

Можно флудить сколько вздумается, но никакие датчики не научат ПРАВИЛЬНО И ЭФФЕКТИВНО управлять моделью парусника.

Повторюсь, для этого нужно желание, практика, терпение.

Всякие датчики усилий - полный бред и пустая трата времени.

При различных комбинациях направление ветра + курс яхты будет различное положение паруса и это определяет ТОЛЬКО РУЛЕВОЙ.

а если нет рулевого. ардуинка решает что делать? какие параметры нужно отслеживать кроме скорости и направления ветра? подскажи если ты хорошо разбираешься

Да неужели непонятно, что здесь параметры не проходят, здесь ощущения - как ветер в лицо дует (а он зараза меняет направление), как парус ведёт себя, какое ощущение на румпеле, какая волна, какой крен у судна, и прочее.

Здесь НИКОГДА не получится перевести углы и усилия в скорость.

Так и с моделью - гонщик видит какой ветер, какой курс и исходя из ЭТОГО рулит и управляет шкотовой машинкой

ИМХО, всё можно. Просто нужно знать необходимый набор. Многие думают, что подняв парус по ветру будет лучше всего. А когда-то вообще считали, что быстрее ветра двигаться невозможно :)

Только потому что не могут четко описать необходимые параметры (или никто не занимался) потому и нет автоматизации. Хотя предполагаю, что она есть, просто есть спорт, есть хобби, а есть - яхта для простых покатушек без заморочек.

ЗЫ: и таки да, скорость можно измерять в абсолютных величинах по спутнику, можно относительно воды, а можно относительно ветра и это будет 3 разных показателя.

Полностью согласен! 

Вообщем, так как есть желание, будем делать. О том что получается буду отписываться. Пока что написан предварительный скетч только, ждем датчик с усилителем. Так как в распоряжении есть целых 4 модельки, решено было сделать два варианта автоматизации, одна по натяжению тросика, вторая по направлению ветра, или все вместе, посмотрим)

Получилось чего интересного или ну его нафиг? Есть кое-какие мысли на тему,мог бы высказать.

Отпишусь по самому вопросу, поскольку тоже и ходил сам под парусом и за шкоты держался и за румпель и даже на управление до 40кв.м. экзамен держал ... и модели у меня ходили, в т.ч и р/у. В т.ч. и с автоматом коррекции паруса, правда чисто механическим.

Последний, хорошо описан в книге О.Курти "Энциклопедия судомоделизма"... это по вопросу "тока рулевой", ежели вчё. :)

Так вот. Дабы яхта имела оптимальный ход, парус должен стоять под наилучшим углом атаки к КАЖУЩЕМУСЯ ветру. И только. То есть, вполне достаточно точно определять направление кажущегося ветра и устанавливать парус под заданным углом. Впрочем, механический автомат курса это и делает. :)

А дальше, ежели хотим "ишо лучше", все значительно усложняется:

1. Парусов 2 и каждый имеет свой собственный "максимальный угол тяги", они как обычно "не совпадают" (градусов на 5..15 в зависимости от курса к ветру - галса),

2. а ещё и имеют разную и изменяющуюся "пузатость", что на острых углах атаки приводит к срыву потока и конечно же в самое неудобное время,

3. а ещё есть взаимовлияние парусов, и оно сильно зависит от курса яхты к кажущемуся ветру,

4. а ещё все это меняется согласно крену (зависит от курса и скорости) и волнению...

... есть ещё более 10-ка разных "а еще". Опытный рулевой, конечно же проделывает все эти вычисления в режиме "онлайн" и без калькулятура. Но и небольшой контроллер способен это проделать тоже. По крайней мере, несколько систем авторегулирования справляются и без контроллера вполне "по среднему".

Надо:

а) акселерометр для отслеживания волнения и текущего крена;

б) гирокомпас или чего ишо для отслеживания текущего курса "в пространстве" (напр. Для движения по стандартному треугольнику)

в) "колдунчик" - датчик направления и силы кажущегося ветра относительно корпуса яхты. Точнее её ДП.

г) "вертушка" - датчик скорости набегающего водяного потока. Позволяет определять скорость и дрейф яхты (полезность и работу киля)

Практически "всё". Заданный курс сверяется с текущим по показаниям "б", по показаниям остального барахла (кстати, примерно такой комплект стоит и на настоящих яхтах) определяем направление и силу кажущегося ветра (истинный ваще ни разу не нужен) относительно ДП яхты и величину дрейфа корпуса. Этого вполне достаточно чтобы оптимизировать положение обоих парусов по традиционным методикам.

P.S. Тоже интересно: у автора что-то получилось или как?

А почему парусов 2?

А как же оптимист? А что делать со спинакером? Корветы и иже с ними вобще килять на форватере???

Про "оптимальный ход" вобще спорный вопрос. Т.к. иногда выбор галса имеет большее значение.

Развитие максимального хода != наибыстрейшей приход к цели :)

Давно не заходил, извиняюсь. 

Вообще по проекту, собрал пробную схемку с датчиком веса, написал примерный скетч, потестировал немного вручную, и все это дело лежит у меня уже месяца 3, так как у хозяина модели яхты началась активная строй дома и времени на хобби не остается( надеюсь все таки как нибудь додйем до установки на модель, и тестирования в полевых условиях)

 Beginner100500, спасибо за развернутый ответ, надеюсь применим ваши советы)

Не за что.

У парусов есть эпюры тяги в зависимости от угла атаки набегающего потока. Для большинства гротов, оптимальный угол находится в пределах 10-15градусов. собственно "качество" паруса - это и есть коэффициент Сy, который в этих углах лежит в пределах 1.05 .. 1.25. Острота изменения - это "требовательность" данного паруса к точности установки. Есть "жесткие" формы и "мягкие" в этом плане. В первую очередь зависит от удлинения паруса и его "пузатости": чем пузатее парус, тем больший к-т и тем он "жестче", в смысле требовательнее к установке. На моделях, как правило шьют максимально плосие паруса с небольшим к-том тяги. Так что ошибка 2-3 градуса - как правило "несщественна".

Стакселя, к сожалению имеют мягкую переднюю шкаторину и соответственно всегда пузатее гротов. Соответственно, требуется лучшая установка относительно ветра и под несколько большим углом атаки. Зато и тяга правильно установленного и правильного стакселя зачастую больше чем грота, даже при меньшей площади. Но и шить - сложнее: требуется учет вытяжки из-за прогиба передней шкаторины "на мякгом штаге".

Если нижняя шкаторина стакселя "на палке" - гике (для р/у моделей - типовое решение), то стаксель весь находится ДО мачты и мало задувает на грот, и соответственно систему парусов условно можно считать "независимой". Зависимые паруса - это когда ветер завернутый большим стакселем, заходящим за мачту и грот, обдувает его под иным углом, чем покажет ваш датчик ветра. Тут потребуется составлять "по факту" таблицы влияния, поскольку степень "задува" зависит от положения стакселя: чем ближе он притянут к мачте, тем сильнее его влияние на грот.

Ну и ещё: При сильном давлении ветра и очень острых курсах яхта больше кренится чем идет. Уменьшать крен можно снижением угла атаки, и в первую очередь на грот (он легче управляется, называется "потравить грот"), но это зависит от центровки яхты. И опять же: есть "оптимальный крен", который обеспечивает минимальную смоченную поверхность при максимальной длине реальной ватерлинии ("длина - бежит"). Вот его и надо выдерживать в движении акселерометром или каким ещё датчиком крена... как-бы "яхта - посудина, ходящая на боку"... прямая стойка ей противопоказана.

Собственно, регулируя положение парусов, добиваемся нормальной центровки яхты при текущем курсе (руль - дволь ДП и не тормозит яхту), стараясь сохранить максимально допустимую тягу суммы парусов, обеспечивая оптимальный крен яхты (миниум трения о воду).

Вот и всё "исскуство". :)

Потому что автор выложил фотку, которую вы не углядели, видимо в силу природной слепоты... :)

"на Вашем фото 2 паруса" - пишут люди с IQ больше 15. Остальные полагаются на способности оппонента читать мысли.

Кофе кончилось, а в хрустальном шаре села батарейка. Не телепат, в отличии от вас. :)

Гирокомпас мало какая модель потянет. А эектричеством его снабжать - тоже не напасешься. Даже полноценные яхты испосльзуют электронные магнитные компасы на магнитометрах. Самые совершенные яхтенные автопилоты используют в дополнение к магнитометрам гиродатчики, но эти датчики - совсем не гирокомпасы.

GPS  полезная штука еще. Нам же надо не просто чтоб яхта каким-то курсом шла, а чтоб она в заданную точку пришла. Корректируясь на дрейф и автоматически расчитывая и выполняя лавировку на встречных ветрах.

В принципе, задача автоматического управления делится на две части: Первое - это автопилот, как и на любом судне, Компас, ПД или ПИД режим, никакой черной магии. Второе - выставить паруса сооветственно текущему курсу. Вот тут придется поковыряться.

Вот как раз задача "выставить паруса" - решается автоматами на раз-два. Нет в ней никакой магии, голимая физика.

Исскуство хождения под парусом начинается когда ставятся соревновательные задачи, типа "прийти первым". Вот в них надо эту физику "ловить" в динамике, поддерживая оптимальный ход в режиме "онлайн" ... тут тебе и колдунчики по всей высоте паруса в помощь. А на длинных дистанциях, ещё и нехилое чутье нужно. И "на ветер" тоже. Он меняется, зараза.

Вообще, задачка очень интересная. Но датчик натяжения правда ничего не даст.

Нужно направление ветра и тд.