Un inverseur de servo très intelligent !
Alain Roumiguières
13/01/2007

Les inverseurs de servo classiques, comme leur nom l'indique, se contentent d'inverser le signal reçu ce qui se traduit sur le servo concerné, par un mouvement totalement et je dirais "bêtement" symétrique. L'utilisation la plus basique de ces petits dispositifs électroniques est par exemple la commande des AF, des ailerons ou des volets d'un planeur avec une seule voie de réception. C'est nécessaire quand les servos ont été positionnés dans les ailes sans tenir compte du fait que leur mouvement devait être inversé mécaniquement. Pour que le mouvement des deux volets (ou AF) soit parfaitement symétrique, il est fondamental que les deux montages soient eux aussi parfaitement symétriques sur le plan mécanique.

Personnellement, je n'ai jamais réussi à y parvenir de manière satisfaisante. Donc, depuis bien longtemps, je ne me pose plus la question. J'installe les servos dans les ailes sans précautions particulières et j'utilise deux voies distinctes ce qui me permet, en les programmant séparément, d'obtenir des mouvements strictement identiques. Une fois le réglage par programmation effectué, il suffit de comparer sur l'émetteur les valeurs des divers paramètres (course, neutre, etc…) sur chaque voie pour se rendre compte que la symétrie mécanique est un vœu pieux et qu'heureusement la programmation de l'émetteur est là pour corriger les dérives, mais au prix d'une consommation plus que raisonnable des voies de réception (et d'émission par la même occasion).

Il existe bien sûr des émetteurs et des récepteurs à 12 voies mais ce n'est pas une raison pour ne pas chercher une autre solution. Soit dit entre nous et jusqu'à preuve du contraire, chez Graupner, les meilleurs récepteurs sont en 10 voies, pas en 12. Et sur mes planeurs "pylônisés " je me répands systématiquement sur les 12 voies (1 et 9 = AF, 2 et 5 = ailerons, 3 = profondeur, 4 = direction, 6 et 7 = volets, 8 = train, 10 = crochet, 11 = frein de roue et 12 = pylône).

Donc en attendant que ces messieurs de Graupner veuillent bien se pencher sur la question, j'ai trouvé la solution, mise immédiatement en pratique par mon électronicien favori. La voici : un inverseur programmable !! Et le terme " inverseur " est largement restrictif car ce petit module est capable de bien plus. Il permet en effet, en partant d'un signal " maître " de générer un signal " esclave " totalement différent du premier. La courbe obtenue se compose de 5 points d'inflexion programmables. Le mouvement du servo " esclave " peut donc être totalement différent du servo " maître ". La première utilisation est bien évidemment l'inversion parfaitement symétrique d'un servo d'AF ou d'un quelconque volet. Les autre utilisations ne sont limitées que par l'imagination (Ailerons, spoilerons couplés avec la dérive, etc…) et sont à inventer.

Le module, gros comme une pièce de 1 euro, possède une entrée destinée au signal maître, une sortie vers le servo esclave, une sortie vers le servo maître, une LED et deux boutons poussoir. Le passage en mode programmation s'obtient par une mise sous tension avec un des deux micro-switch enfoncé.

Répéter l'opération jusqu'à la validation du point 5. La led s'éteint. Le module est prêt à fonctionner.

Il n'est pas obligatoire de programmer les 5 points. Si aucun point n'est paramétré, le servo esclave ne reçoit pas de signal. Dans ce cas, attention, certains servos réagissent mal et partent en butée. Si un seul point, le servo esclave conserve cette position en permanence. Si deux points et quelle que soit leur position (pas forcément aux positions extrêmes), c'est l'inversion parfaite. Et si 3 points ou plus (5 maxi), les courbes de mouvements au delà des deux positions extrêmes sont le prolongement des deux points qui précèdent. Pour mieux comprendre, si 4 points programmés et que les deux extrêmes (1 et 4) ne correspondent pas aux positions extrêmes du servo maître, si ce dernier s'en écarte, le mouvement du servo esclave sera dans la continuité des points 1<-->2 en deçà de 1 et dans la continuité de 3<-->4 au delà de 4.

Enfin, il n'est pas obligatoire de programmer les points dans l'ordre de mouvement croissant du servo maître. Cette dernière possibilité est intéressante par exemple pour coordonner au plus fin les mouvements des AF. On programme d'abord deux points correspondants aux deux positions extrêmes (AF sortis et AF rentrés). Si ce n'est pas suffisant pour obtenir une symétrie parfaite, il est possible de modifier la courbe de mouvement de l'esclave en ajoutant d'autres points, dans la limite des 5 en tout.

Pour mieux comprendre le principe de fonctionnement, voici quelques exemples avec tout d'abord l'inversion simple. Le servo Esclave se déplace exactement à l'inverse du maître. L'échelle des ordonnées correspond simplement à la largeur théorique (en millisecondes) des créneaux envoyés aux servos par le récepteur. Un créneau de 1,5ms correspond en gros à la position neutre du servo. Dans l'exemple ci dessous, nous programmons les 5 points mais notez que pour obtenir une inversion simple et parfaite, deux suffisent.

Puis une inversion un peu mois simple permettant par exemple de corriger les dérives mécaniques des mouvements d'un AF par rapport à l'autre.

Mais voici maintenant un exemple concret : celui des spoilerons du Nimbus 4.

Sur le réel, les spoilerons sont des volets situés en bout d'aile et dont la cinématique est un peu particulière. Ils sont en effet commandés, non pas par les ailerons mais par la dérive et se braquent presque à 90° et dans un seul sens en négatif (vers le haut). Ce système existait déjà sur le Nimbus 3 et permet d'atteindre un taux de roulis, 45°/45° en 6 secondes ce qui représente une vraie performance, compte tenu d'un tel allongement. La reproduction de ce dispositif sur nos modèles réduits nécessite l'utilisation de trois voies avec programmation de mixages spécifiques.

Dérive à gauche = spoileron gauche braqué et spoileron droit au neutre.

Avec deux inverseurs et une seule voie sur le récepteur (celle de la dérive), il est possible de reproduire ces mouvements. Les graphiques montrent le résultat obtenu.

Les positions choisies pour les deux spoilerons sont simples mais il serait bien sûr possible de compliquer un peu par exemple en ne déclenchant les spoilerons qu'à partir d'un certain pourcentage de braquage de la dérive ce qui donnerait :

Enfin, autre exemple de programmation ; Il est possible de programmer la totalité du mouvement du servo esclave sur une plage de mouvement du servo maître très réduite. Cela donnerait :

Résultat, la totalité de la course du servo esclave (de -100% à +100%) est obtenue sur une plage très courte de mouvement du servo maître (de -20% à +20%). Il est bien sûr possible de réaliser l'inverse, c'est à dire de programmer un mouvement très court du servo esclave (par exemple entre -50% et -30%) sur la totalité de la course du servo maître. Enfin, il n'est pas obligatoire de programmer les 5 points de la courbe. On peut par exemple si limiter aux deux positions extrêmes des servos pour obtenir un inverseur parfait. Petit tableau Excel permettant de simuler tous les cas :

Ce module est disponible sur le site de Jean-Bernard Filleau (http://elecmod.free.fr) avec bien d'autres réalisations. Vous pouvez aussi contacter l'auteur de l'article : aroumi@libertysurf.fr et tant pis pour les spams, cette adresse est déjà sacrifiée depuis longtemps.

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