PROJET MALAFI
BALANCE MULTIAXIALES POUR MESURE DE FORCES AERODYNAMIQUES
Prototype unique au monde permettant la mesure multiaxiale des forces aérodynamiques s'exerçant sur un corps d'épreuve.
Description
La
balance MALAFI permet la mesure des forces appliquées sur un corps dans
tous les 6 axes de liberté. C’est-à-dire les 3 forces appliquées dans
les 3 dimensions x,y et z, ainsi que les 3 moments correspondants aux
trois axes de rotation. Pour se faire, le plateau est maintenu en
lévitation par des forces électromagnétiques, sans aucun contact
mécanique avec le support. Ce point est réalisé grâce à 6 actuateurs
électrodynamiques développés pour l'occasion. Ils sont composés de
bobines sur le support et d'aimants permanents sur la partie mobile. La
mesure de position du plateau est réalisée grâce à 6 capteurs laser. La
régulation de position du plateau est effectuée dans un PC Speedgoat,
équipé du système d'exploitation temps réel xpctarget. La mesure et la
régulation de courant sont effectuées par une carte avec DSP TI
TMS320F2806. Les différentes variables entre le PC temps réel et le
système sont échangées par EtherCAT à la fréquence de 1 kHz. La mesure
de force est basée sur le principe des balances à compensation par
forces électromagnétiques. C’est-à-dire que le plateau est maintenu en
position « 0 », malgré les forces appliquées sur le système. En mesurant
ensuite les courants circulants dans les actuateurs, il est possible de
calculer les forces et moments dans les différents axes.
Applications
La balance est principalement utilisée pour des essais en soufflerie afin d’améliorer le
design d’objets. Les essais ont typiquement portés sur des souliers de ski, des casques de vélos, etc.
Caractéristiques
- Régulation numérique de courant :
DSP TI TMS320F2806, 20 kHz - Régulation numérique de position :
PC temps réel Speedgoat, 1 kHz
Communication par EtherCAT
Bande passante : 10 Hz - Mesure de force : 45 N / 0.03 N
- Mesure de couple : 4.75 Nm / 0.003 Nm
- Résolution de la position : 10 um
- Courants max actuateurs : 4 A
