[Conseil] Projet avec moteurs TIPE

Bonjour à tous,

Nouveau sur le forum, je demande votre aide et des conseils pour mes TIPE, épreuve expérimentale des concours d'entrée aux grandes écoles.

Je vous explique mon objet d'étude : je souhaiterais contrôler 3 pompes péristaltiques (donc 3 moteurs DC 12V) avec une Arduino grâce à un potentiomètre notamment. Le but est de conserver un débit constant dans un récipient sachant que deux pompes apportent de l'eau en continue et une autre pompe (plus puissante) en évacue.
Les trois moteurs doivent tourner à des vitesses légèrement différentes car j'ai déjà étalonné les pompes (je connais leur débit respectif) et une tension donnée ne donne pas le même débit sur chacune des pompes.

Je commence à maîtriser les bases d'Arduino et du code, mais pour ce projet l'expérience me manque énormément. Je fais donc appelle à vos connaissance pour progresser et établir un montage électronique et un code.

Voilà j'espère avoir été assez précis, je vous remercie d'avance.
Antoine

Le but est de conserver un débit constant dans un récipient sachant que deux pompes apportent de l'eau en continue et une autre pompe (plus puissante) en évacue.

Ce ne serait pas plutôt un niveau constant dans le récipient ?
Parce que si c'est bien un niveau constant, ton sujet c'est un asservissement et il manque le capteur de retour d''information cad le niveau.

A ce niveau c'est plus un cahier des charges à terminer que de "maitriser les bases de l'arduino".

Bonjour et Bienvenue sur le forum

Tout d'abord il est important de bien prendre connaissance des règles de fonctionnement de ce forum et en particulier des questions scolaires.

Comme indiqué dans les liens précédents il faut commencer par étudier les bases tutoriels conseillés.

Si les moteurs sont bien des moteurs à courant continu et non , comme souvent dans les pompes péristaltiques des moteurs pas à pas, voici un tutoriel qui permettra de comprendre comment alimenter, câbler et gérer la vitesse de rotation.

Le forum ne fournira ni LE montage ni LE code de votre application, c'est votre travai, , mais sera là pour aider à améliorer, corriger au besoin, un montage et un code que vous proposerez.

Comme 68tjs je suis intrigué par "Le but est de conserver un débit constant dans un récipient".
S'il s'agit effectivement de cela il faut mesurer, d'une manière ou d'une autre, le débit effectif et le réguler et ne pas se contenter d'une arithmétique sur les débits théoriques entrants et sortants. Un capteur s'impose.

Oui c'est bien un volume constant dans le récipient, c'est une erreur de ma part. J'utilisais pour le moment une balance pour mesurer des débits massiques, mais je pense aussi que je dois joindre un capteur au système.

Merci pour les liens je vais me documenter dès maintenant car je ne connaissais pas le principe d'asservissement, c'est effectivement de cela qu'il s'agit. Ce sont bien des moteurs à courant continu.
Je tiens juste à préciser que ce "petit" projet n'est pas le cœur même du sujet, bien loin de là, c'est plus une valeur ajoutée, qui me permet de joindre l'utile à l'agréable en apprenant l'électronique.

En tout cas merci beaucoup !

Pour comprendre les asservissement je trouve que les explications les plus claires sont livrées avec les asservissement électroniques.

Bien sûr tu va réaliser un asservissement logiciel et il faudra appliquer les principes généraux vu précédemment.
Pour cela il existe des bibliothèques logicielles dite "PID"

  • P pour proportionnel
  • I pour intégrale
  • D pour dérivée

Ces trois fonctions agissent différemment sur l' écart entre la référence et le retour d'information pour que l'erreur soit la plus faible possible tout en ayant un temps de réponse correct.
Elles sont à ajuster aux caractéristiques du système à asservir.

Il te reste à trouver a définir les caractéristiques du capteur et de le trouver.

Pour le capteur je vais opter pour un capteur de niveau, comme un module didactique avec des broches immergées ou un capteur à ultrasons, à voir selon la précision.

Cela me permettra de renvoyer une information analogique à la carte et ainsi de modifier la tension renvoyée aux moteurs avec les bibliothèques PID. Je pensais d'ailleurs les commander avec ce type de circuit, car il utilise des L293D que j'utilise pour d'autres moteurs.
https://www.gotronic.fr/art-commande-de-4-moteurs-cc-1-a-ex030-26085.htm

Ai-je bien compris la démarche ?

AntoineS59:
Pour le capteur je vais opter pour un capteur de niveau, comme un module didactique avec des broches immergées ou un capteur à ultrasons, à voir selon la précision.

Cela me permettra de renvoyer une information analogique à la carte et ainsi de modifier la tension renvoyée aux moteurs avec les bibliothèques PID. Je pensais d’ailleurs les commander avec ce type de circuit, car il utilise des L293D que j’utilise pour d’autres moteurs.
https://www.gotronic.fr/art-commande-de-4-moteurs-cc-1-a-ex030-26085.htm

Ai-je bien compris la démarche ?

Bonsoir
Tu cherche donc à maintenir un volume constant ?
Mais avec quelle précision ? quelle ordre de grandeur ?

traquer avec une précision au µl ou au m3

Même si le principe est le même , les moyens/méthodes à mettre en œuvre ne seront surement pas les mêmes

Oui c'est bien un volume (assez faible) qui doit rester constant. Le becher permet de contenir un volume de l'ordre de 200mL, donc une précision à 0,1mL me semble idéal (j'étais de l'ordre du dixième de gramme, soit du dixième de mL pour de l'eau avec la balance).

AntoineS59:
Oui c'est bien un volume (assez faible) qui doit rester constant. Le becher permet de contenir un volume de l'ordre de 200mL, donc une précision à 0,1mL me semble idéal (j'étais de l'ordre du dixième de gramme, soit du dixième de mL pour de l'eau avec la balance).

Pourquoi si ta balance te restitue en permanence une info "fiable" à ta précision requise , tu cherche une autre methode ?
il te faut juste travailler à tare/consigne constante
si la valeur dépasse la consigne : tu "vide" avec une pompe dédiée
si elle descend au dessous : tu "rempli" avec une pompe dédiée
çà n'est ensuite qu'une gestion d’hystérésis entre précision et résolution des pompes

Dans les ordre de grandeurs que tu souhaite traiter , tu trouvera difficilement des capteurs autres utilisables/exploitables au travers du monde arduino et t'apportant mieux en précision résolution

Artouste:
Pourquoi si ta balance te restitue en permanence une info "fiable" à ta précision requise , tu cherche une autre methode ?

Parce que je ne vois pas comment je peux utiliser la masse que me donne la balance comme donnée analogique pour corriger la tension injectée.

Mon but est de simplifier le montage qui nécessite 3 alimentations devant être réglées l'une après l'autre, et de l'automatiser, c'est-à-dire de modifier le débit d'entrée (donc de sortie) en tournant simplement un potentiomètre. C'est en fait une rétroaction automatique sur le système.

AntoineS59:
Parce que je ne vois pas comment je peux utiliser la masse que me donne la balance comme donnée analogique pour corriger la tension injectée.

Mon but est de simplifier le montage qui nécessite 3 alimentations devant être réglées l'une après l'autre, et de l'automatiser, c'est-à-dire de modifier le débit d'entrée (donc de sortie) en tournant simplement un potentiomètre. C'est en fait une rétroaction automatique sur le système.

OK
vu :grin:
J'avais cru comprendre à la lecture que tu disposais "déjà" d'une balance de laboratoire te "fournissant " en permanence une transmission numérique.
genre çà

Tout d’abord merci pour vos messages !

Après quelques recherches, consultations de liens et discussions avec mes professeurs encadrants, voilà où j’en suis :

Il faut que je réalise un asservissement de DEUX moteurs 12V CC en même temps, sachant que les deux moteurs ne tournent pas à la même vitesse pour une même tension injectée, mais j’ai les deux courbes donnant le débit des pompes qui y sont reliées en fonction de la tension.
Je vais pour cela utiliser un capteur de niveau tel que celui-ci (ou équivalent). Il me renverra un signal analogique :

Pour l’alimentation d’un moteur : voir la PJ
Mais pour alimenter deux moteurs je ne comprends pas trop, surtout avec l’asservissement. Je dois aussi ajouter le capteur dans le circuit.
J’ai vu des versions avec une diode mais mon prof ne m’en a pas parlé, qu’en pensez-vous ?

Bonsoir
Le montage du transistor et du moteur ne convient pas du tout.
Peut être une confusion sur le symbole du transistor et ses trois électrodes.

Je rappelle le tutoriel sur le moteur à courant continu que j'ai indiqué au message #2.
Il serait profitable de le consulter. Le rôle de la diode dite 'de roue libre' (absente sur les premiers schémas) y est exposé.

J'ai bien lu le document, merci d'ailleurs.
Je vais donc reprendre le schéma électrique en utilisant un MOSFET et une diode.

Maintenant je dois "dédoubler" ce montage pour utiliser deux moteurs et le capteur.

Bonjour à tous,

Quelques avancées du projet :

  • Le système d'alimentation des trois moteurs avec potentiomètres est terminé, tout fonctionne parfaitement.

  • J'ai réussi à obtenir une sortie analogique sur une balance de laboratoire, dont le signal est codé sur 10 bits. L'étalonnage de cette balance a été réalisé, et la dépendance entre la masse et la tension de sortie est linéaire. Malheureusement, les variations de masse que je souhaite contrôler étant de l'ordre du gramme, la précision du signal est beaucoup trop faible, je vais donc utiliser un amplificateur opérationnel. Je n'y connais strictement rien mais je vais me documenter, n'hésitez pas si vous avez des sources !

Merci encore !
@+