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Projet tutoré DUT 2ème année : Instrumentation d'un turboréacteur


mots clés : instrumentation, turboréacteur, capteur (sensor), LabVIEW, turbo, jet, dc 80, aeromodelisme, aeronautique

Le code source Labview dans sa dernière version est disponible sur
http://svn.berlios.de/viewcvs/openphysic/labview/turbo-wrenturbines

ou via Subversion en ligne de commande
svn checkout svn://svn.berlios.de/openphysic/labview/turbo-wrenturbines

ou via le client graphique SVN : TortoiseSVN http://tortoisesvn.tigris.org/
Explorateur Windows
Clic droit dans un répertoire
SVN Checkout...
URL of repository :
svn://svn.berlios.de/openphysic/labview/turbo-wrenturbines
Checkout directory : (nouveau répertoire local quelconque)
The folder (répertoire local quelconque) does not exist.
Would you like to create it first? Yes

Obtenir le code source

Accès web
https://openphysic.googlecode.com/svn/trunk/labview/turbo-wrenturbines

Accès anonyme
svn checkout https://openphysic.googlecode.com/svn/trunk/labview/turbo-wrenturbines

Accès développeur
svn checkout --username mon_email@gmail.com https://openphysic.googlecode.com/svn/trunk/labview/turbo-wrenturbines

http://www.google.fr/search?hl=fr&q=turbo+jet+dc+80

WrenTurbines
http://wrenturbines.co.uk/index.php
Contact
Sara Parish info@wrenturbines.co.uk
Model : Wren Turbines MW54 Mk 3 - Autostart Kit
http://wrenturbines.co.uk
http://www.mae.wmich.edu/faculty/liou/aiaap2007-703.pdf
http://www.mae.wmich.edu/faculty/liou/aiaap2004-4085.pdf
http://web.eng.fiu.edu/~mme-ugrad-info/General_Info/design/TurboDac.pdf

ECU FADEC
Contact
Gaspar Espiell gaspar1@espiell.com
http://www.espiell.com/soft.htm
http://www.xicoy.com Forum
http://www.espiell.com/fadprot.pdf Protocole de communication entre l'ECU FADEC et l'afficheur
http://www.espiell.com/FAD06.pdf
http://www.espiell.com/soft.htm USB Cable for FADEC ECU (Gaspar Espiell)
VID : 0403 (FTDI) ; PID : CA48 (Fadec Datacable)

2 octets au début (222 et 223), adresse (112 pour les commandes), valeur, checksum (adresse+valeur)
Menu up 222,223,112,67,179
Menu down 222,223,112,68,180
Data up 222,223,112,65,177
Data down 222,223,112,66,178

Rem : plantage du VI Labview 8.5 => pb de propriété mécanique (latch...)

Récupérer le contenu de la mémoire de l'ECU : protocole non fourni
=> Comment faire ?
=> HyperTerminal : OK pour la récupération des infos mais quelle commande doit-on envoyer avant ?
=> Reverse enginnering / monitoring / snifer serial communication
=> Décompilation du programme VB ( voir Warez ) / VB6 Decompiler

Autres
http://www.turbo-jet.ch/index_fichiers/developpements.htm
http://www.turbo-jet.ch/index_fichiers/principe.htm

http://www.eureka.be/inaction/AcShowProject.do?id=3406

http://leni.epfl.ch/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=235
http://leni.epfl.ch/images/stories/miniturbo/Poster_Miniturboreacteur.pdf
http://leni.epfl.ch/images/stories/miniturbo/diplome_mantilleri_pageweb.pdf

Association
http://mach2.2.free.fr Mach 2.2 Le site des jets radiocommandés

Carte d'acquisition Labjack U12
récupération d'informations sur la liaison série avec Labview et Labjack U12 (notre carte d'acquisition)
http://www.labjack.com/forums/index.php?showtopic=2953&st=0&#entry9275 Mauvaise idée ; autant directement utiliser un MAX232 ou un FTDI !

MAX232 http://etronics.free.fr/dossiers/analog/analog62/MAX232.htm pour adapter les niveaux liaison série
ou
FT232 pour liaison USB

Labview et liaison série (VISA)
Help > Find Examples > Hardware Input and output > Serial
Loopback Test for Serial Port with Labview http://zone.ni.com/devzone/cda/epd/p/id/4318
Test de bouclage avec l'HyperTerminal http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/6263
http://zone.ni.com/devzone/cda/epd/p/id/2669
http://zone.ni.com/devzone/cda/epd/p/id/2671
http://www.developpez.net/forums/showthread.php?p=2874481#post2874481
http://cnx.org/content/m12293/latest/
http://forums.ni.com/ni/search?submitted=true&type=message&sort_by=score&q=serial+com&page_size=10 Labview and serial com
Installation de NI VISA http://www.ni.com/visa
http://www.control.hut.fi/Kurssit/AS-74.4340/summer2004/LabviewInstrumentsControl.ppt Contrôle d'instruments GPIB/RS232 via VISA
http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/6C24F2F07BC23BB78625722800710865 Send or Receive Binary / Hex Data Using NI-VISA in LabVIEW
Conversion de type de données (cast) : Functions Palette > Advanced > Data Manipulation > Type Cast ou Numeric > Data Manipulation > Type Cast
http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/371361B-01/glang/type_cast/
Conversion string (buffer) vers bytes (octet) http://digital.ni.com/public.nsf/websearch/77C8F61D36F5A23086256634005ACB38?OpenDocument
string -> String to byte array -> Number to Hexadecimal String (length = 2) -> Concatenate String -> Serial String
Conversion bytes (octet) vers double
Conversion byte to string : reverse the array of byte and typecast it to a I16
Concaténation de 2 octets (2*8bits) pour obtenir un entier 16 bits Data Manipulation palette > Split Number and Join Numbers
Séparation d'un nb entier non signé sur 2 octets en 2 nb entiers de 1 octet non signés : Numeric > Data manipulation > Split number
Chaîne de taille fixe (toujours 32 caractères)
- si plus on coupe
- si moins on complète avec des caractères nuls
http://forums.ni.com/ni/board/message?board.id=4170&message.id=18262&jump=true#M18262
http://forums.ni.com/ni/board/message?board.id=4170&message.id=18526&jump=true#M18526 Bug "Latch Until Released"

Enregistrer les mesures dans un fichier
=> Ecrire LVM (LabView Mesure) ou écrire dans un fichier texte

"Rejouer" un fichier de mesures en temps réel ?

FTDI (drivers VCP Virtual COM Port Drivers ou D2XX Direct Drivers)
http://www.ftdichip.com/Documents/InstallGuides/Windows_XP_Installation_Guide.pdf
http://www.ftdichip.com/Projects/CodeExamples.htm FTDI D2XX Code examples
http://www.ftdichip.com/Documents/AppNotes/AN232B-10_Advanced_Driver_Options.pdf

Problème de synchronisation des données via liaison USB par FTDI avec driver D2XX
http://forums.ni.com/ni/board/message?board.id=170&message.id=311020

Périphériques USB et LabVIEW
http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/4478

Création d'un exécutable
Création d'un installeur (comprenant le runtime LabVIEW, NI VISA pour le support du port série et les drivers de carte à installer)

Chaîne de mesure ?
voir Capteurs, Instrumentation

Mesure de température
Thermocouple K + conditionneur intégré au circuit de l'ECU + liaison série (USB via FTDI)
Exhaust Gas Temperature (EGT) - Température des Gaz d'Echappement
voir aussi Aeronautique CHT Cylinder Head Temp. (température culasse)

Jauges de contrainte
montage quart de pont
montage demi-pont
montage pont complet
100 / 120 / 350 / 1000 ohm
Conditionneur pour jauges de contraintes
montage sur rail DIN
1 lbs (pound) = 0.45359237 kg (d'après http://www.convertunits.com )
1 kg = 2.2046226218487757 lbs
Omega Engineering LC304-100
poussée = 6 kg
Meiri ME 520 AJ
http://www.meiri.fr/Fichiers.PDF/ME520-Aj.PDF


Mesure de débit avec Venturi (+ capteur pression différentiel)
Capteur de pression différentielle
Honeywell S&C Capteur de pression 0-10" H2O (2492Pa) 164PC01D37 - commandé sur Farnell

Conditionneur pour thermocouple type K
voir plusieurs entrées
montage sur rail DIN 35 mm
sortie tension ou courant (si possible tension)
http://www.meiri.fr

Rail DIN 35 mm

Emetteur : Radiocommande 4 voies programmables (Futaba ou Graupner) + pile ou accus
Récepteur + paire de quartz
voir aussi Modelisme

Sécurité : extincteur, casque, bouton arrêt d'urgence (ne doit pas éteindre le PC !)

Ordinateur
Table roulante pour ordinateur

Throttle
http://en.wikipedia.org/wiki/Throttle
Autothrottle
http://en.wikipedia.org/wiki/Autothrottle
FADEC (Full Authority Digital Engine Control) / EEC (Electronic Engine Control) or ECU (Electronic Control Unit)
http://en.wikipedia.org/wiki/FADEC

Rappel de mécanique des fluides
http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/physique/PHYS/Bts-Cira/mecaflu/mecaflu.htm
Théorème d'Euler (bilan de quantité de mouvement)

Capteur de débit de carburant (kérozène) / Fuel flow sensor

Testeur de servomoteur de modélisme


Matériel manquant

Ordinateur (portable)
Alim 24V pour conditionneur jauge
Alim 6V (bloc universel) pour testeur de servo
Alim pour démarreur (puissance !!!!)
Alim pour conditionneur mesure p°
Blocs multiprises
- Alim PC et conditionneurs
- Alim Démarreur + Alim testeur de servo (avec arrêt d'urgence)
Switch USB (testeur de servo + liaison ECU)
rallonge câble USB 3m
Testeur de servo (carte à faire fabriquer en GEII) + FTDI en breakboard (SparkFun) ou à monter (CMS !!)
Testeur de servo sans FTDI (avec AVR-USB)
http://forums.obdev.at/viewtopic.php?p=4937#4937

Idées

Modifier la position de la manette des gaz automatiquement afin de générer des séquences d'essai
(échelon de position de la manette des gaz, rampe...)
http://forums.ni.com/ni/board/message?board.id=250&thread.id=38873
http://forums.lavag.org/Generate-my-own-input-signal-for-a-device-t10532.html
Mode : Stop / Démarrage / Manuel / Prog
=> Machine à état http://wiki.lavag.org/State_Machine
Un bouton STOP pour 2 boucle while en parallèle
http://forums.lavag.org/Stop-2-parallels-do-loops-while-t10541.html

Event struct à la place du polling pour les touches DATA UP / DATA DOWN / MENU UP / MENU DOWN

VI de génération de signaux de tests

VI Lire Prog enregistré sur fichier LVM

Régulation RPM
Identification en BO (caract. statique)
Bouclage avec correcteur PI (Ziegler Nichols)

Amusement ! (ou communication)
Faire "chanter" le turbo
voir RENAULT F1 Marseillaise MAO
http://www.youtube.com/watch?v=HSNAtKhzBKQ
Idée :
- trouver un fichier midi .mid de la Marseillaise
http://www.marseillaise.org/english/audio.html
- convertir en fichier CSV (ou XLS ou autre tableur)
http://www.fourmilab.ch/webtools/midicsv
- si c'est une version mono instrumentale passer à la suite
sinon extraire la piste voulue via midicsv song.mid | perl exchannel.pl | csvmidi >tsong.mid
- modifier les valeurs pour rentrer dans la gamme de RPM utilisable (faire un script Perl qui modifie les valeurs)

Commander le turboréacteur via un joystick USB (USB Throttle / manette des gaz USB)
http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/CA411647F224787B86256DD000669EFE
CH Products Pro Throttle USB
Saitek Pro Flight Throttle Quadrant PZ45

Installation

National Instruments LabVIEW
version utilisée pour développement : 8.5
National Instruments VISA
Drivers cable Xicoy
cable USB-série fourni avec turbo
drivers VCP (Virtual COM Port)
Drivers testeur de servo USB
Drivers carte d'acquisition Labjack
VIs LabVIEW

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