Hjemmelaget autopilot

[Hordalandsfisker]

Har følgende problemstilling:

Kan jeg bruke hydraulisk kraft fra kraftblokka til å styre roret?

 

Pr idag så har jeg et vanlig oppsett med reimdreven hydraulikkpumpe som igjen driver kraftblokken. 

Jeg har også handlet inn rattpumpe og styresylinder på finn og vil montere hydraulisk styring. 

 

Lurer på om det er mulig å koble sammen disse to hydrauliske kretsene. 

Om jeg har en liten PLS-dings som styrer ventiler, kan jeg da føre olje fra kretsen til kraftblokka inn på kretsen til styringen? Eller blir det for høyt trykk? Ser for meg at begge kretser må dele ekspansjonstank?

 

Ser litt på muligheten til å bygge en autopilot basert på arduino. Målet er en helt enkel autopilot som bare kan holde kursen den var på da den ble aktivert. Det meste ser overkommelig ut, men jeg trenger kraft til å drive den hydrauliske styringen...

 

Vet at det er enklere med ferdig autopilotpakke og reversibel pumpe, men det skal jo være litt moro også ;)

 

 

 

[Knude]

Det burde gå greit. Har selv kjøpt en styremaskin som kun sirkulerer olje en vei. Oljestrømmen går da mot en liten tank. Oljestrømmen blir styrt inn i styresystemet ved at elektriske ventiler åpner og styrer Oljestrømmen. Retur mot tank. Type Tenfjord dette. Kan også kjøres mot autopilot som gir strøm ikke strøm . En av de er Simrad AC. 10 . Om den finnes i salg nå hver jeg ikke.

[Bårdp]

Det går selvfølgelig an. Men jeg ville ikke ha valgt en slik løsning. Om denne hydrøylikk pumpa skal gå hele tiden må du vel inn med en olje kjøler. En PLS kan fint brukes som autopilot, men du må jo ha noen form for kompass som kommuniserer med PLSen og du må ha noen form for brukergrensesnitt. Og så må du være god og skrive regulerings algoritmer. 

Tror nok du kommer langt billigere og enklere fra det med å kjøpe en ferdig autopilot pakke. 

Redigert 14.April.2017 av Bårdp (see edit history)

[bellen]

Enig med Bårdp. Du kommer nok billigst unna med å kjøpe ferdig pakke. Det er så klart mulig slik du tenker, men totalt sett for å få ett fungerende system vil nok bli dyrere enn om du kjøper ett komplett autopilotanlegg. Det aventeres ofte komplette brukte autopilotanlegg med pumpe på Finn.no, og det burde ikke være vaskelig å finne ett som passer din båt. Til sjark er det en fordel om du bruker en pumpe med konstantdrift og ikke en slik som starter og stopper ved rorutslag.

[Octant]

Hordalandsfisker skrev for 2 timer siden:

Ser litt på muligheten til å bygge en autopilot basert på arduino. Målet er en helt enkel autopilot som bare kan holde kursen den var på da den ble aktivert. Det meste ser overkommelig ut, men jeg trenger kraft til å drive den hydrauliske styringen...

 

Det er flere som har som har laget autopilot system basert på arduino. Både med konstant drevne og reversible pumper. Et søk på nettet vil gi flere treff i denne kategorien. Det har nok vært den personlige utfordringen knyttet til slike prosjekter som har vært drivkraften snarere enn økonomi.

 

Det er flere sentrale algoritmer som utgjør kjernen i programvaren til en autopilot - håndtering av kompassets 0-359 graders visning som må konverteres til -180/+180 grader - tilt kompensasjon av kompasset - avvik fra satt kurs som skal mates inn i en PID algoritme for styring av pumpe/motor - hastighet på rorutslag i forhold til avvik fra satt kurs - og ikke minst håndtering av avvik som kan utgjøre en potensiell fare i form av plutselige utslag av roret for eksempel under full fart.

 

Interessante utfordringer som vil kreve god innsikt i arduino kortets styrke og svakheter og ikke minst god tid.

[MegaTrondy]

Skyt meg gjerne, men jeg skulle ønske det gikk an å låse fast rattet av og til slik at båten fortsetter i en retning. Er klar over at kursen ikke vil bli fulgt optimalt, men det er kanskje nok til å kunne hente seg noe drikke i kjøleskapet osv. Er det noen quick fix for det?

[LALUNA II]

Sett  et tau/laststrikk e.l  fast i roret(rattet)så det ikke kan dreie
ikke verre enn det men ikke bruk kjerringknuter du skal forhåpentligvis styre senere ;-)
God Påske

Redigert 14.April.2017 av LALUNA II (see edit history)

[Dinamo]

Eg husker ein som i min ungdom blei kalla "gamleskipperen" som hadde festa eit tau, med ei lita løkke på enden slik at løkka kunne treast nedpå ein knagg på rattet. Denne skøyta drog ikkje heilt lite til babord, og denne løkka stoppa rattet frå å svinga til babord, so ho gjekk ganske so beint med løkka på rattet.

Til hydraulisk styring fins dessuten ein ventil som gjer at kreftene frå roret ikkje kjem tilbake til rattet, dermed vil ikkje rattet gå noko som helst uten at det blir dreid.

 

[mons]

Med strikk som har løkke på midten som du trer over en rorknagg kan du sette nokså riktig kursfor en stund. Når den avviker for mye kan du bare dra litt i rattet for å rette opp og så slippe igjen for å gå "rett" fram.

[MegaTrondy]

Slik ser min styreposisjon ut. Ikke min båt men helt lik. Tips her til hvordan jeg kan låse rattet kjapt og enkelt? 

[sailorboy]

Dette lar seg gjøre dersom en vil. Først må vi ha noen ting definert:

 

a) Tenker du konstant gående pumpe og ventiler eller reversibel pumpe?

b) Autopiloten trenger bårens retning som input. Kompass / rategyro / Kun Gps ?

c) Ror feedback måling eller ikke?

d) Hastighets måling for båten ? 

 

SailorBoy

[Hordalandsfisker]

Pumpa til kraftblokka går konstant. Det funker sikkert fint uten kjøling da turene sjelden er mer enn 4-5 timer, men det kommer nok en oljekjøling på den etterhvert...

Uansett; i og med at det finnes konstant hydraulisk trykk ombord, så vil jeg gjerne bruke dette til styring også.

Ser for meg å bruke solenoidstyrte shuttleventiler for å bruke trykk fra hydraulikkpumpa til å operere styresylinderen. Grubbler litt på hvordan koble det opp og få retur. Vil at den originale rattpumpa skal være tilgjengelig så snart jeg slår over fra auto.

 

Retning til autopiloten tenker jeg å hente fra en slik dings: http://www.dx.com/no/p/three-axis-gyroscope-accelerometer-sensor-module-for-arduino-148615#.WPFYFUZ97RY

Som controller tenker jeg på en slik en: http://www.dx.com/no/p/uno-r3-development-board-microcontroller-mega328p-atmega16u2-compat-for-arduino-blue-black-215600#.WPFY8EZ97RY

Og til å styre solenoidene tenker jeg en slik en fungerer: http://www.dx.com/no/p/arduino-2-channel-relay-shield-module-red-144140#.WPFZD0Z97RY

Ror feedback tror jeg er lurt. Enkleste er sikkert å finne en brukt rorføler, evt. så kan jeg bruke en billig enkoder.

 

Brukergrensesnittet ønsker jeg å ha minimalistisk. Bare en enkelt knapp ved rattet. Ett trykk så aktiverer en autopilot, ett trykk til så deaktiverer en. Muligens bør jeg kunne styre gain også. Får se etterhvert...

 

Koding er lett tigjengelig på nett og forhåpentligvis finner jeg noe ferdig jeg kan bruke, som bare trenger tuning til denne båten. (håper jeg...) Men jeg ser andre får det til:

 

 

Redigert 14.April.2017 av Hordalandsfisker (see edit history)

[Bårdp]

Den pumpa du har er mest sannsynlig en pumpe for et fri gjennomsnittlig.  Du må da ha en ventilblokk til rorsylinberen 5/3 ventil som er så stor at du ikke får trykk fall i den når ventilene ikke  er aktivert. Vis ikke vil olja umiddelbart bli varm og du vil miste effekt på kraftblokka. En slik ventilblokk vil nokk gi deg en vanvittig fart på roret slik at du må inn med struper mot rorsylinderen kjøper du en skikkelig ventilblokk er disse innebygd i blokken i tillegg må den ha to overtryksventiker for å hindre at du sprenger rorsylinderen eller rørene når roret kjøres i bordet. 

Når så autopiloten starter å jobbe vil pumpen bli fult belastet men bare en liten del av olja går til styresylinderen resten blåses av over pumpas overtryksventiker og du får umiddelbart en kraftig varmeutvikling i systemet. 

Men lykke til med prosjektet. 

[Hordalandsfisker]

Ja, det er der skoen trykker litt. Har ikke så mye greie på hydraulikk, men skjønner jeg må ha god retur ellers blir det varmgang. Å kjøre blokka samtidig er ikke et tema, så jeg er ikke redd for å miste kraft til den. Og det må selvfølgelig strupes inn til sylinderen. Men hva gjør jeg med trykk inn til sylinderen? For trykket kommer inn på samme line som rattpumpe gir trykk. Og da tenker jeg at trykket vil dreie på rattet istedenfor å drive sylinderen. Lurte på å sette inn tilbakeslagsventiler, men da blir det vel tung å styre manuelt? Og hva gjør jeg med retur fra sylinderen?

Burde jeg kanskje ha en blokk til som isolerte rattet fra kretsen når autopilot overtar? Og la returen vekselsvis gå tilbake til rattpumpe når det styres manuelt, og tilbake til T når det styres auto?

For sikkerhets skyld så skal det være slik at alle ventiler er fjørbelastet tilbake til en normalstilling som tillater manuell styring. Dette for at jeg skal kunne slå av strømmen og gjenvinne kontroll på båten. 

[Bårdp]

Om du har riktig rattpumpe er ikke dette noe problem da det er sperreventiker i rattpumpa. 

Men skall jeg være erling burde jeg nokk anbefale deg å droppe hele prosjektet. En pumpe beregnet for en kraftblokka er uegnet til rorpumpe den er rett til og slett alt for stor og kanne ikke effektreguleres. Det  hele kommer nokk bare til å bli en stor plage.

Kjøp deg en liten reversibel autopilot pumpe den koster langt mindre enn ventil utstyret du vil trenge kommer til å  koste og den vil garantert virke.

[Hordalandsfisker]

Ja, det ser visst sånn ut... Vel vel, det var ihvertfall verdt å se på. Men jeg får heller finne meg en reversible pumpe.

Takk for hjelpen :)

[bellen]

Nei, kjøp heller ei konstantdrevet pumpe, dei er mye mer holdbar enn slike reverserbare pumper. Siden det er en sjark, så regner jeg med at den har en del driftstimer i løpet av et år.

[Bårdp]

Er vel knapt noen som lager slike konstantgående pumper lengre. Har ikke sett en konstant gående pumpe montert i noen båt under 50 fot de siste 10 år. En reversibel pumpe holder da 10-15 år i en yrkesbåt som brukes neste kontinuerlig. I en hobby båt vil den vel ruste i stykker lenge før den er utslitt. 

[Komodo]

Bårdp skrev for 8 timer siden:

Det  hele kommer nokk bare til å bli en stor plage.

Kjøp deg en liten reversibel autopilot pumpe den koster langt mindre enn ventil utstyret du vil trenge kommer til å  koste og den vil garantert virke.

For det første; Det du skriver her er nok det mest fornuftige først som sist. Ventiler, fittings og utstyr for å løse dette vil nok bli veldig kostbart om man ikke har en rotekasse å plukke i.

 

Men det er nok mulig å løse problemet uansett.

 

Bårdp skrev for 16 timer siden:

Den pumpa du har er mest sannsynlig en pumpe for et fri gjennomsnittlig.  Du må da ha en ventilblokk til rorsylinberen 5/3 ventil som er så stor at du ikke får trykk fall i den når ventilene ikke  er aktivert. Vis ikke vil olja umiddelbart bli varm og du vil miste effekt på kraftblokka. En slik ventilblokk vil nokk gi deg en vanvittig fart på roret slik at du må inn med struper mot rorsylinderen kjøper du en skikkelig ventilblokk er disse innebygd i blokken i tillegg må den ha to overtryksventiker for å hindre at du sprenger rorsylinderen eller rørene når roret kjøres i bordet. 

Når så autopiloten starter å jobbe vil pumpen bli fult belastet men bare en liten del av olja går til styresylinderen resten blåses av over pumpas overtryksventiker og du får umiddelbart en kraftig varmeutvikling i systemet. 

Kan du sette opp et kjapt skjema på hvordan du ser for deg denne koblingen? Nå skriver jo trådstarter at han ikke har så veldig greie på hydraulikk, så litt hjelp kan jo kanskje komme godt med 

 

Du nevner størrelse på oljepumpe og varmgang som et problem. Jeg tror ikke jeg ville løst det som du skisserer her. Du nevner overtrykksventiler. Nå er det jo litt forskjellig terminologi ute og går, men med en overtrykksventil så tenker jeg på en ventil som skal sikre at trykket i kretsen ikke blir for høyt. I dette tilfellet tenker jeg at en trykkbegrensningsventil er mer riktig å bruke. Da kan man legge opp en delkrets hvor man tar ut det trykket og den flowen man trenger, og resten blør rett til tank. Hvis man regulerer flowen kun med to strupeventiler etter retningsventilen er jeg enig med deg at varmgang fort vil bli et problem.

[Bårdp]

Vel hva er velger å kalle ventilen kan vel variere normalt virker jeg kalt den en oversenterventil men for å gjøre det litt mere forståelig skrev jeg overtryksventil som jo er det det er. Den slipper i gjennom olja når trykket når innstilt nivå. Det er ingen annen måte å regulere trykket fra en pumpe som gir konstant oljemengde.

Nå sitter jeg bare med et lite nettbrett så noen tegning er ikke mulig og vel heller ikke relevant da denne løsningen vel ikke er aktuel.

[Komodo]

Bårdp: Jeg tenkte mest for moro skyld. Jeg har ingen greie på hvordan slike autopilotsystemer pleier å være koblet, så jeg skal heller ikke begi meg ut på å sette opp et forslag. Men hvis du har en ide kan du jo bare kladde ned på et papir og ta et bilde med mobiltelefonen, det er jo lett. Behøver ikke være noe fancy skjema tegnet i et cad-program. Grunnen til at jeg spør er at det høres ut som om du har greie på dette og har en ide om hvordan det skal/kan/bør være 

[Fjordgubbe]

Gløym det! Tenkte slik eg og i si tid, men hadde altfor lite greie på det. Til meir eg sette meg inn i det til vanskelegare blei det. For komplisert. Å konstruere ei styremaskin er ikkje det enklaste ein gir seg i kast med. Om du ikkje tek det som ei utfordring då. Men du må rekna med det blir primitive saker i høve til dei du får kjøpt. Vil du ha det rimeleg, kjøpt heller brukt.