Construción Voilier según planos

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Hellmut1956
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Bueno amigos, un gran paso ha sido completado hoy! Finalmente he mecanizado en la fresa la pieza a la cual se atornilla la pared trasera de la caja de baterías delantera y la cual será pegada al casco de forma definitiva, cuando esta halla sido cubierta con la pintura de polvo. Bueno, sinceramente quedan unos trabajitos, como por ejemplo definir donde van los tornillos que atornillan la pared ha esta pieza, cosa que recién se define cuando estén hecho los canales de la pared donde irán los cables para el balanceo de las baterías y finalmente hay que fresar los radios alrededor del las varillas de aluminio. Pero eso son trabajos menores. Aunque no perfecto, pero esta es la labor mas compleja, junto con aquella para integrar los puentes de cobre en la pared de la caja de baterías, que he hecho hasta ahora y estoy satisfecho. He aprendido mucho sobre el uso de la mesa giratoria y quedan todavía unos trabajos de mantenimientos para hacerle a la fresa!

Esta es la pieza, adapatada al casco y con las perforaciones, tanto para definir donde van las betarías y para atornillar las varillas de aluminio:

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Aquí sigue las misma pieza con las 4 varillas en su lugar, atornilladas para ver como irán!

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Aquí se ve como esta pieza combina con la pared que será atornillada a ella.

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Aquí se ve como he fresado las cavidades que permiten que las cabezas para atornillar las varillas de aluminio quedan debajo de la superficie de la pieza.

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Aquí una foto que muestra como empecé a fresar las pieza. Para evitar errores tenía que hacer estos trabajos únicamente cuando me sentía bien y no me había cansado demasiado.

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Aquí finalmente la labor de este fresado completada. Como pueden apreciar un fresado así de complejo para un novato en fresar representa cierto reto!

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Sigue una foto del otro lado.

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Esta foto muestra que todavía falta fresar donde aparecen esas puntas, para darles el radio equivalente a la varilla de aluminio.

En la siguiente foto combino la pared de la caja de baterías con las imitaciones de las baterías atornilladas en su lugar y la pieza con sus varillas de aluminio. Quizá esta foto explique la función de esta pieza mejor que mil palabras.

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Una plancha de aluminio será montada a esta pieza sobre la superficie mecanizada envolviendo así el exterior de las baterías en su caja. Las varillas de aluminio son las que mantienen esa chapa de aluminio, tiene un grosor de solo 0,75 mm, en su lugar envolviendo las baterías. En el lado de arriba de esta unidad en la foto vendrá una segunda pieza como esta, pero adaptada de igual forma a la pared del casco en su lugar de montaje y a ella se atornilla en otro cabo de las varillas de aluminio y también la plancha de aluminio de 0,75 mm de grosor. Es quizá de interés mencionar que recién ahora me es posible hacer la adaptación de esa segunda pieza al casco, pues recién ahora me es posible definir la posición de esta plancha en el casco. Es como sigue:
Esta pieza que estoy mostrando sera pegada en el casco en tal lugar, que la pared atornillada a ella esté en su posición. La posición se define por el eslabón en el fondo del casco.

Aquí una foto que muestra el apéndice de la pared abajo.

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Esta foto muestra la misma pared pero del otro lado y se e que no aparece el apéndice. Por lo tanto allí esta el eslabon que es el punto de referencia!

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Las varillas de aluminio las voy a cortar exactamente al largo requerido, usando el torno. Para esto tengo que montar las piezas de plástico en su lugar, sin los puentes de cobre, poner esta pieza en su lugar y poner la pared provisoria de madera al otro lado y atornillarla a las baterías reales. Así no puede ocurrir un corto y puedo verificar el largo correcto de estas varillas y darles su acabado correcto. Entonces alineo el casco de forma que el nivel de flotación sea un 100% horizontal y alineo la pared de forma que las baterías estén 100% horizontales. Entonces haré el mismo trabajo como con la primera pared y aplicarle masilla para lograr que la pared de madera tenga la forma perfecta para adaptarse a la curvatura del casco en su sitio. Luego paso esa forma a una plancha de aluminio, logrando así obtener la contraparte de esta pieza. Luego me toca las misma labor otro vez para la pared de la caja de baterías! Como pueden imaginarse, para mi ritmo de trabajo son semanas las que voy a tener que trabajar en esto!
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Hellmut1956
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Acabo de llegar al punto donde puedo atornillar las 2 paredes interiores de la caja de baterías delantera. Que cosa mas sólida y cable al punto en mi casco!

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Deje las varillas 2 mm mas largas que lo que deberían ser, para así dar otra parte que evité cortos. Una batería no puede tocar ambos lados. Claro, inclinandola, si tocaría, pero es otro pequeño detalle!

Ahora falta mecanizar con la fresa la segunda pared interna, la de abajo, tal cual lo he hecho con la otra!
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Hellmut1956
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Hola amigos, ha pasado mucho tiempo desde que actualicé por última vez mi paso a paso del velero. En ese tiempo he estado muy ocupado por un lado recuperándome del primer infarto cerebral, había sufrido bastante por medicamentación inapropiada, sufrí varios paros cardiacos que dejaron lesiones de mis células grises y llevaron a la implementación de un marcapasos. Pero como en el modelismo y en este proyecto, si hago algo, lo hago de forma extrema! Así pues a los 10 días que me implantaron el marcapasos me dio una embolia en el hombro derecho debido a lo cual tomé un medicamento llamado Xarelto usado para evitar embolias y eliminar las embolias existentes. Eso me ayudó a que el segundo infarto cerebral fuera bastante leve. Así pues sigo luchando por lograr mas estabilidad de mi salud y por ejercitar mis células grises para que estas se reorganicen y así eliminen la falta de concentración y persistencia de la que sufro. Que mejor medicina que nuestra afición!

Así por un lado he seguido los trabajos en el velero, pero lentamente, pues tuve que hacer mayores trabajos de mantenimiento a mi fresadora. Además un buen amigo Español me ha ayudado de forma increible a organizar mi taller y a expander las funcionalidades existentes. En el paso a paso del taller escribo sobre los trabajos, aún no completados en ese taller, pero quiero aquí dar reporte de un nuevo aspecto tecnológico que estoy abordando como parte de mi proyecto del velero.

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Aquí un diagrama en bloques que resulto de mi esfuerzo en múltiples iteraciones de explicar a otro modelista en los baleares en que demonios consiste mi "sistema de control de escotas", de que componentes consiste y como estas se integran a un concepto general de la electrónica en mi velero. Quiero refrescar lo que es mi objetivo en este proyecto. El camino es el objetivo y no el completar el proyecto. A razón del proyecto me encuentro con muchas tecnologías, las que estudio y evaluo y eso así forma una línea roja que sigo.

Presentando y discutiendo mi concepto de control de escotas con muchos foristas en los 3 idiomas que usan los foros en los que participo, el inglés, el alemán y el español, a la vez que reflexionando sobre detalles de la implementación mostraron que sería de mucho interés y beneficio dedicar un esfuerzo en identificar detalles de la implementación que pudieran poner en peligro su función, que impacten el consumo energético y que en detalle implementan las funciones requeridas. La metodología se llama diseño por modelación. En esta metodología se usan herramientas disponibles, en mi caso Matlab y Simulink, que permiten modelar el sistema y su función a la vez que el entorno con sus efectos sobre el sistema y usar la herramienta Simulink, para simular el sistema y así analizar la función y el impacto de un número de parámetros que lo afectan.

Aquí una foto de como es el sistema de escotas del original velero "Endeavour" que implementaré en mi velero:

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Debido al tamaño del velero y debido a que las escotas en total van 6 veces de la cubierta al palo o viceversa, mi sistema de control de escotas tiene que ser capaz de variar el largo de la escota por 8400 mm o 8,4 metros. Debido a que estos veleros de la clase "J" usaban velas muy grandes, la fuerza del viento en las velas resulta en una fuerza bastante grande que la vela ejerce sobre la escota y como resultado el torque que tiene que ser capaz el motor de paso que uso como parte de la funcionalidad de winche es bastante grande. Claro que la función de polea que cumplen los diversos bloques reducen la fuerza y aumentan por lo tanto el trecho por el cual tengo que mover la escota.

Una crítica que recibí fue, que debido a la fricción de la escota con las diversas poleas el movimiento libre de la vela sería limitado de tal forma que la función del sistema de control de escotas haría el navegar el velero imposible. Otro aspecto que realicé durante mis diarios paseos con mi perro y las reflexiones que hago durante esos paseos era sobre como exactamente debería ser el juego de control de la escota y el movimiento del palo de la vela. Para clarificar esto tengo que explicar ciertos detalles de la función del sistema!

1. Un sensor magnético angular registra la posición del palo de la vela mayor por ejemplo. No conozco la expresión correcta en español para lo que en inglés se llama "gooseneck". Es el eje que conecta el palo de la vela mayor por ejemplo al mástil permitiendo su giro alrededor del eje vertical. En mi sistema el palo está unido fijamente a un eje y este se prolonga hasta casi tocar la superficie de la cubierta

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Creo que este gráfico ayuda entender. Como indica el gráfico el eje al cual se encuentra unido el palo de la vela de forma fija gira de acuerdo como el palo gire. Esto hace girar el magneto, cuyos 2 polos se encuentran en los polos laterales, lo que permite al sensor angular magnético registrar el giro del magneto con 12 bits o 4096 posiciones en un giro de 360°. Como el palo de la vela solo gira ±90° de la línea central del casco, el sensor podrá registrar 1024 posiciones del mástil hacia ambos lados. Como para el largo requerido de la escota no hace diferencia si el palo gira a babor o estribor, significa que tendremos grabado en la memoria flash del controlador una tabla con 1024 entradas. Dependiendo de la posición de la palanca de control en la emisora se define cual de estas 1024 posiciones posibles monitoreadas por el sensor angular magnético corresponde a la posición requerida por el operador como abertura máxima deseada para la vela. Digamos que la palanca esté en una posición media, lo que correspondería a la posición 512 de esa tabla. la software de control por lo tanto adaptaría el largo de la escota a la posición actual del palo y cuando esta posición actual del palo de la vela corresponde a la posición 512 entonces la software limitaría la escota al largo correspondiente, tal cual lo conocemos de controles usuales! Pero si el palo se encuentra en una posición entre la posición 512 a babor y 512 a estribor, entonces el motor de paso adaptaría el largo de la escota disponible a la requerida logrando así siempre una cierta tensión de la escota evitando así que esta se anude impidiendo el movimiento del palo de la vela.

Este sistema lo use tanto para la veöla foque, que también tendrá un palo, como a la vela mayor, por eso el diagrama de los bloques representando mi sistema consiste de 2 brazos equivalentes!

http://www.youtube.com/embed/nopezWBlDL0" onclick="window.open(this.href);return false;

El enlace a mi vídeo muestra como durante mis experimentos que he documentado en mi tutorial avanzado sobre motores de paso, que tan rápido el motor de paso puede girar. Perdonen que sea en inglés! Pero el vídeo, a pesar que muestre el movimiento del motor de paso sin carga, indica que tan rápido el motor de paso es capaz de realizar las 21 revoluciones completas requeridas para cambiar el largo de la escota por 8400 mm! Para ello estoy construyendo el tambor adecuado, que tendrá una circunferencia de exactamente 400 mm. Como el diámetro de la escota de aramid es de 0.9 mm, las 21 revoluciones no ocuparán mas de 2 niveles de escota al enrollar sobre el tambor. Por lo tanto la diferencia de la longitud de la circunferencia del tambor será negligible.

Siguen 2 fotos del tambor en construcción:

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Sigo del porqué, fuera de que es fascinante, me he decidido de embarcar en la aventura del diseño por modelación! Como escribí arriba eran las criticas y advertencias de otros foristas, pero también el resultado que reflexionando sobre el sistema me he encontrado con aspectos que indican la posibilidad de que en este sistema existan mas cosas detalladas como aquella que presentaré ahora. Pero ojalá con los gráficos y el enlace al vídeo hallan podido percibir en mas detalle en que consiste mi sistema de control de escotas.

Asumamos como escribí arriba, que la posición de la palanca de control en la emisora del usuario se encuentre en la posición media, lo que equivaldría a la posición 512 en mi tabla en la memoria flash del controlador y que esto equivalga a un ángulo del palo de la vela mayor por ejemplo de 45° entre el eje central del casco y la posición del palo. Ahora sea porque el velero gire o por cambios de viento el palo se mueva en dirección del centro del casco lo que conlleva a un ángulo menor a los 45° límite a razón del control desde la emisora. En ese caso el largo de la escota sería exagerado, lo que resultaría en que perdiera una cierta tensión y que aumentaría el peligro que la escota se anude o se enganche en algún obstáculo sobre la cubierta. Esto es especialmente crítico, cuando el cambio de longitud máximo de la escota puede ser de 8.4 metros! Ahora en una primera aproximación podríamos decir que el palo girando en dirección del casco hará girar el magneto y como consecuencia el sensor angular registra que el palo se ha movido de la posición 512, lo que equivale a la mitad de las 1024 posiciones monitoreables por el sensor angular, a la posición 511 y entonces el motor de paso es activado y hace girar el tambor de la escota a la posición correspondiente. El resultado sería lo que conocemos de servos, cuando estos vibran constantemente, consumiendo así cantidades de corriente!

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Para entender el entorno a esta cuestión y a las posibilidades de enfrentarlo de forma adecuada hay que considerar mas aspectos!
Primero estoy seguro que todos ustedes estarán de acuerdo si escribo que ningún operador de un radio control puede conscientemente seleccionar una de 512 posiciones de la palanca de control de la emisora entre un extremo y la mitad y que tal extremo de resolución no tiene mucho sentido. Quizá basten 256, o 128 posiciones, o 64 para permitir un control exacto de la posición de la vela! esto significa que entre posición relevante para activar el motor de paso hubieran o 2, 4 u 8 posiciones disponibles y monitoreables hacia cada lado de la posición actual.
Algo similar ocurre con el motor de paso que hace girar el tambor de escota! Un motor de paso tiene usualmente 200 pasos para un giro de 360°, o 1,8° por paso. Esos pasos se denominan pasos completos. pero como en el caso de mi placa de control del motor de escota puedo insertar hasta 256 micropasos por paso completo, entonces un giro completo de 360° equivale a 200 * 256 = 51200 micropasos, o expresado en función del ángulo, 1,8°/256=0,0070° por micropaso. Si a eso le agregamos que para las 1024 posiciones monitoreables por el sensor angular tenemos 21 giros de 360° del motor de paso, entonces la mitad serían 20,5 giros para la posición media a la posicion del palo alineado con el eje central del casco, o 1.049.600 posiciones del motor de paso.

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Este dibujito trata de presentar lo escrito de forma gráfica! El rectángulo verde arriba muestra el camino que puede recorrer la palanca de control en la emisora y para ilustrar el impacto de las resoluciones asume que el operador realísticamente solo puede escoger una de 64 posiciones de la palanca de control en la emisora. Claro que la emisora transmite una resolución mayor que resulta en un pulso cada 20 ms de cierto largo reflectando esa posición y el largo de ese pulso es traducido por la software en el microcontrolador a una de las posibles 1024 entradas de la tabla en su memoria flash. Si la posición de la palanca de control en la emisora realmente es la posición central o por inexactitud del operador varía por una posición usualmente realmente no tiene un efecto que se pueda percibir hasta que punto la vela se puede abrir, si es la posición no 32, sino 31 o 33. eso refleja el dibujo con las líneas correspondientes.

Miremos ahora el efecto que esto tiene en la selección de la entrada de la tabla en la memoria flash! Si realmente el usuario tiene la palanca en la posición central, entonces la software que monitorea el pulso proveniente del canal correspondiente de la receptora del radio control definiría la posición como el renglón 512 de la tabla en la memoria del flash del controlador. Pero si es 31, una menos, entonces ya mostraría al renglón 496 y si estuviera una posición mas arriba del centro, entonces se estaría indicando el renglón 528. esos valores los ven en color rojo en el rectángulo verde inferior.

Veamos que significa esto en el valor del ángulo del palo de la vela correspondiente y cuya posición es monitoreada por el sensor angular que permite monitorear 1024 posiciones del palo entre la posición central y equivalente al eje central del casco y la posición ortogonal:

90°/1024 = 0,08° entre posición monitoreada y la próxima. la posición central sería 45°, lo que equivale a la posición de la palanca en la emisora central!

Si ahora asumimos lo que en el dibujo llamo la posición "31" de la palanca de control de la emisora, entonces eso equivale al renglón 496 de la tabla en el flash, respectivamente al palo de la vela estar no en la posición 45°, sino 20 * 0,08° = 1,6° o 45° - 1,6° = 43,4°. Quiero ver al operador que sea capaz desde la orilla controlando su velero reconocer si la vela se encuentra en la posición con el palo a 45° o a 43,4°, o a 46,6°.

Pero veamos el efecto que esto tiene en la posición del motor de paso y en consecuencia en el largo de la escota! Los números en rojo muestran la posición, en número de micropasos del motor de paso que hace girar el tambor de la escota!

La posición perfecta central equivale al renglón 512 en la tabla y esto hace que el motor de paso esté en la posición 537.600. la posición resultante del renglón 496 de la tabla equivale a la posición 520.800 del motor de paso! Así pues la diferencia entre las 2 posiciones en el motor de paso es de:

537.600 - 520.800 = 16.800

Esto en el primer momento parece ser mucho, en especial considerando que la misma diferencia sería posible hacia el otro lado resultando en 16.800 micropasos adicionales! Pero veamos que cambio de longitud de escota resulta a razón de esto!

Una circunferencia completa del tambor es de 400 mm. Cada giro completo del tambor, 21 cubren el cambio de longitud máximo, consiste de 51.200 micropasos. De allí calculemos el cambio del largo de la escota a razón del giro del tambor cuando el motor de paso gira por un solo micropaso:

400 mm / 51200 micropasos = 0,0078125 mm

Ahora calculemos el cambio del largo de la escota después de 16.800 micropasos:

16.800 * 0,0078125 = 131,25 mm o 13,1265 cm

Parece mucho verdad? Pero recordemos cuantas veces la escota va entre la cubierta y el palo y que el cambio del largo de la escota máximo es de 8400 mm!

8400 / 131.25 = 64 y recordemos que esto es equivalente a 1/64 del ángulo máximo de 90° o 1,4°. así el cambio de tensión en la escota me atrevo a decir será casi imperceptible!

Pero estos datos dan la indicación sobre un posible camino para lograr educir el número de veces que el motor de paso será activado, eliminando o al menos reduciendo lo que tradicionalmente se conoce como el problema que el servo vibra constantemente. Pero eso también permite establecer una metodología de controlar cuando, si el palo de la vela gira el motor de paso debe reaccionar!

He dedicado tanto texto al análisis del entorno, de la resolución del sensor angular que monitorea la posición del palo de la vela mayor por ejemplo y al altísimo número de micropasos que el motor de paso ejecuta entre un extremo y la mitad, para ilustrar, que estas resoluciones permiten definir ciertos puntos de cuando el motor de paso es activado, sea cuando este se mueve hacia el casco o se aleje de el. Esto me permite definir umbrales superiores e inferiores dentro de una banda de giro del palo de la vela mayor de tal modo que logre un óptimo entre diversos criterios de importancia:

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Encontrar tales valores de los umbrales superior e inferior en relación a la posición actual del palo de la vela monitoreado por el sensor angular, que el motor de paso es activado un mínimo y en consecuencia el consumo de energía sea mínimo y evitar que el efecto de "vibrar" tenga lugar. Por otro lado la adaptación del largo de la escota debe ser suficiente para evitar que la escota se anude o se atasque en algún obstáculo de la cubierta.

Arriba de le dedique bastante espacio para ilustrar el impacto de ciertas variabilidades, tanto debido a las limitaciones físicas del operador del radio control en notar visualmente los resultados, como en su capacidad de poder conscientemente el seleccionar el alto número de posiciones que la electrónica puede resolver y cual es el impacto absoluto tanto en el ángulo del palo de la vela como en la longitud disponible de la escota! Teniendo conciencia de lo reducido del impacto de las variabilidades sobre la posición de las velas y el largo de la escota, quiero presentar como resultó que me empezará a dedicar amplias reflexiones sobre estos temas en general y sobre las posibilidades de usar el concepto de umbrales.

Para esto hay que analizar el movimiento del palo de la vela y su movimiento angular bajo diversas condiciones durante la navegación del velero y ciertas maniobras!

Empecemos en analizar por donde partí para reflexionar sobre el tema. La vela se encuentra en una posición donde el ángulo del palo es menor al máximo permitido a razón de la posición del stick de control en la emisora. para beneficiarnos de los datos detallados arriba, asumemos que el stick de control esté en la posición central, lo que equivale al renglón 512 de la tabla en la memoria flash del controlador. Esto significa que el palo no está permitido de girar hacia un ángulo mayor de 45°! Asumemos que el ángulo actual, monitoreado por el sensor angular sea de 40°, lo que implica que el motor de paso se encuentra en la posición que resulta del renglón correspondiente a la posición 40°. En esta posición el largo de la escota es tal, que el palo no puede girar hacia un ángulo mayor a 40°!
Ahora digamos que el viento se vuelve mas fuerte o gira en relación al velero y desea abrir el palo en dirección de un ángulo mayor que 40°! Pues eso no será posible, la escota se opone a ello! eso significa que el sensor angular nunca será capaz de monitorear un ángulo mayor de 40° y por lo tanto el motor de paso no va a soltar mas escota! Pues aquí un problema que tiene que ser resuelto! y allí es donde entran a jugar los "umbrales"!

Si el ángulo monitoreado por el sensor angular sobrepasa el umbral inferior relacionado a la posición "x+1" moviéndose en dirección a la posición "x+1", aumentando el valor del ángulo y el ángulo actual es inferior al ángulo límite definido por la posición del stick de control en la emisora de operador, entonces el motro de paso girará a la posición "x+1". eso significa que los umbrales inferior y superior relacionados a la posición "x+1" tomarán el lugar de aquellos anteriormente denominados "x"! Ahora el largo de la escota es mayor, lo que hace posible que el palo de la vela continue girando en dirección del valor límite relacionado al renglón 512 que resulta por el comando del operador! Problema resuelto! la pregunta y lo que queda por resolver es como debo seleccionar el valor de los umbrales que definen la variabilidad del movimiento del palo, para que por un lado el accionar el motor de paso ocurra la menor cantidad de veces para así economizar el consumo de energía y por otro lado evitar que el largo de la escota suelta, mientras el palo gire en dirección opuesta hacia el umbral inferior.no permita que la escota se anude!

Un análisis similar hice con el giro del palo de la vela hacia el centro del casco. Lo mismo es la cuestión como funciona este método con un velero haciendo una de las 2 posibles maniobras de giro y que tan rápido esto puede hacerse y que torques ocurren! Lo que muy pronto en mis estudios preliminares sobre la metodología de diseño por modelación y mi estudio de las funcionalidades de Simulink demostraron es, que el encontrar los valores óptimos de tales parámetro bajo objetivos bien definidos es el fuerte de esa metodología!

Pero lo que también realicé en ese contexto fue por un lado que esto me permitía entender de mejor forma las objeciones que había recibido de diversos foristas, pudiendo simular los efectos como el de la fricción de la escota en los bloques de las polea y los efectos de resistencia al movimiento de la escota bajo el efecto de la presión del viento sobre la vela también por efectos electrostáticos entre la escota y los tubos.

Pero también apareció la clara imagen que el sistema podría tener aspectos adicionales con efectos que impactan el como realizar el diseño físicamente y el diseño de la software de control y de los que no tengo noción aún! Así modelar el diseño me permite captar posibles aspectos aún no percibidos similares como aquel que acabo de describir!

Esto es algo, para lo cual la simulación de la función es el instrumento adecuado y lo que, porque las funcionalidades se describen por medio de las matemáticas, es posible resolver ecuaciones de forma simbólica o numérica para identificar los valores de los umbrales mas adecuados para lograr un mínimo en el consumo de energía. Eso es exactamente para lo que las herramientas Matlab y Simulink son ideales.

Habiendo realizado esto me conseguí el acceso a esas herramientas en la empresa de un amigo que tiene las licencias y ademas empecé las investigaciones correspondientes en el internet. Muy pronto realicé, que en los últimos casi 40 años mis conocimientos matemáticas han erosionado mucho y que también en la ciencia, sea de las matemáticas,o sea de ingeniería y hasta de física los avances han sido impresionantes.

Pero también realicé, que el Internet hace posible acceder a vastísimas fuentes de información y que en especial en Alemania, donde casi todas las Universidades son públicas y de excelentísima calidad, muchas lecturas de profesores universitarios en los mas diversos cursos de las mas diversas carreras universitarias son accesibles por Internet en forma de videos de forma gratuita, de los textos que acompañan esas lecturas, de las hojas de ejercicio y las soluciones, al tiempo que exámenes antiguos con sus soluciones.También existen ofertas similares pero no tan extensas de universidades de habla hispana o del inglés, como por ejemplo de la MIT en Boston! Pero también muchos libros científicos y técnicos son disponibles por el Internet de forma o gratuita o económica.

Así pues investigue a profundidad la carrera de ingeniero electrónico de la universidad técnica de Munich, descargándome los materiales que indiqué arriba. Como por razón de salud mi capacidad de aprendizaje es limitada, una de las cosas que necesito empezar es el volver a aprender a aprender! pero también noté que no sería capaz de estudiar todas las materias requeridas por semestre. Como consecuencia por un lado me informé visitando los institutos correspondientes de la universidad, donde el que tuviera el valor de meterme a estudiar a mi edad y con mi salud me habría puertas por simpatía dándome acceso a valiosas informaciones. Pero también llegue al resultado que todas las materias del estudio de ingeniería electrónica basan en entender y saber usar lo que se enseña durante los primeros 4 semestres de la carrera del bachelor de electrónica o los primeros 2 semestres en la carrera del bachelor de matemáticas, análisis, álgebra lineal y matemáticas numéricas y discretas. También tuve la ocasión de escuchar lecturas universitarias grabadas en vídeo por Internet. El resultado fue, que un profesor Groh de la universidad de Tübingen daba las clases de Análisis basadas en la metodología rigorosa de un profesor Terence Tao de la UCLA y que esta metodología hace buen juego con mi forma meticulosa que creo ya muchos de Ustedes han tenido su problema con esa forma de pensar mía! El profesor Groh basa su curso de Análisis en la metodología de Terence Tao y que este aplica en su clase de Análisis "with honors", lo que es el término inglés para clases de alto nivel!

Así empecé en considerar el inscribirme al curso de electrónica de la universidad técnica de Munich, contacté esta universidad y me deje asesorar. El resultado fue que me conseguí las notas de las lecturas de todos los cursos de los primeros 2 años de la carrera de electrónica para el Bachelor. Como por razones de salud no soy capaz de rendir lo que los estudiantes universitarios tienen que rendir para no ser expulsados, muy pronto realicé que participando en las lecturas grabadas en vídeo y disponibles por Internet sería hasta mejor que participar físicamente en las lecturas en la universidad y que aprendiendo autodidactamente para poder pasar los exámenes de todas las materias de los primeros 2 años disponibles en el Internet de años anteriores bajo condiciones dadas en los exámenes, sería sensato inscribirme recién entonces.

Pero muy pronto realicé que prácticamente en todos los cursos de la carrera de electrónica las matemáticas, Análisis, Álgebra Lineal, matemáticas discretas y numéricas eran pre-requisito para poder concentrarse en adquirir los conocimientos ofrecidos en los diversos otros cursos que conforman la carrera y de sistemas de control en especial que voy a requerir para mi diseño por modelación de mi sistema de control de escotas.

Y como es válido en nuestra afición, buena herramienta fomenta buen trabajo, como pude realizar que en especial los estudios de Análisis que mas adecuados me parecen a mi forma de estudiar son aquellos de nivel avanzado, llamados en inglés "with honors"! Así pues me aventuré a investigar en que consiste la carrera del bachelor de matemáticas en la universidad técnica de Munich! Realicé que en esa carrera los primeros 2 años consisten de esos cursos de matemáticas mencionados arriba, mas una materia adicional, para la cual se permite que esta sea física. Como parte de mis investigaciones sobre la carrera de electrónica, física era parte de ella encontré al profesor Dr. Schuller de la universidad de Darmstadt, que hace accesible sus lecturas de mecánica teórica, lo hace de forma muy emocionante e interesante y contactándolo recibí un fuerte apoyo. mecánica es definitivamente aquel campo de la física que para mi objetivo del modelar el sistema de control de escotas, lo que incluye el modelar el impacto del entorno físico en el comportamiento de mi sistema de control de escotas, es de mucho valor. Lo que se suma a ello y aumenta el atractivo para mí es su metodología de usar variedades de topologías cada vez mas avanzadas para ir penetrando en las implicaciones de las leyes de Newton y expresarlas de forma mas clara y rica en sus implicaciones. En especial el usa el espaciotiempo y la curvatura de este a razón de la gravedad para ir penetrando mas y mas en las leyes de Newton, 3/4 partes de ese curso cubren lo que se llama la mecánica clásica y de allí sigue de forma consistente a incluir la mecánica cuántica y relacional. Así fuera de adquirir los conocimientos de física requerida para el bachelor de electrónica, pre-requisito para los cursos de sistemas de control mas avanzados que forman parte del master de electrónica, me meto en una materia por la cual siempre he sentido una cierta afición!

No os parece increíble, que después de llevar casi una década con mi proyecto el velero, ahora de pronto vuelvo a estudiar y realmente me animo a meterme en las matemáticas de esta forma! Soy honesto! Al momento estas investigaciones preliminares y el estudio de estas primeras lecturas de análisis no me han desanimado. Pero mi salud, mis problemas con la concentración a razón en especial de los paros cardíacos y sus consecuencias son potencialmente aspectos que me limitarán. Pero el cerebro es como un músculo y ejercitándolo este se puede reorganizar y arreglar los problemas que actualmente experimento. Pero por el camino, y eso lo vivo todos los días, el estudiar las materias me es un gran placer! eso es lo que cuenta en una afición!

Pero al mismo tiempo, cuando me canso estudiando tengo tantos frentes en mi proyecto alternativos, que siempre sigo avanzando en esos!

Actualmente estoy preparándome a continuar con mis experimentos con el motor de paso pudiendo usar para eso mi flamante y nuevo laboratorio electrónico! estoy investigando al momento por que canal consigo de forma mas económica una placa de evaluación del sensor angular y ademas he encontrado una nota de aplicación de la empresa Trinamic, cuyos componentes uso para el control de mi motor de paso para el control de escotas. Esta nota describe como usar 2 motores de paso equivalentes, uniendo sus ejes de forma fija, para ejercer torque sobre el uno y así poder analizar el comportamiento y definir los parámetros de sus funciones de "stallGuard" y "coolStep" que permitenaumentar la eficiencia, también energética del uso de motores de paso, logrando por un lado el hacer disponible hasta 120% del torque máximo para encargar máximos de solicitación y por otro lado reducir el consumo energético de un motor de paso por hasta el 75%, adaptando el flujo de corriente para hacer disponible solo aquel torque que se necesite realmente en un cierto momento! Ya presentaré esto como vaya avanzando!
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Saludos Hellmut
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por aperple »

La voluntad de sanar es la mejor medicina.
Sigue adelante, somos varios los que nos enfrentamos a diversas dolencias y la ilusión por nuestras aficiones es la fuente de energía que nos empuja adelante.

Aquí, que somos un poco brutos en nuestras expresiones, diríamos: ¡ole tus cojones!
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Hellmut1956
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Gracias por tu respuesta. Un amigo forista que vive cruzando la calle tiene Lupus y está hospitalizado ya casi 4 semanas. El pobre está muy mal! Me parece importante expresarse para que aquellos que comparten los retos de la salud vean confirmados una y otra vez que su entorno los percibe, que no están solos. Cuando recibo la información que la persona se ha alegrado, entonces eso me conforta. Pero también me he acostumbrado a expresarme, pues en estos últimos años ha habido bastantes ejemplos de personas cercanas que siguieron su ruta. El saber que no he perdido las oportunidades en expresar algo a ellos a tiempo es muy confortante!
Pero comparto totalmente tu opinión, que nuestra afición es fuente de energía y de actitud positiva! Los mejores deseos también para ti y cualquier cosa no dudes en comunicarte!
Un abrazo Hellmut
Última edición por Hellmut1956 el Sab Dic 06, 2014 3:29 pm, editado 1 vez en total.
Llaut Mallorquin
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Llaut Mallorquin »

Recupérate Hellmut.
Mucho ánimo y a ver si vemos navegar tu Voilier
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Hellmut1956
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Gracias! Pero ponga seriamente en duda que terminaré por hacer navegar mi velero! La fascinación que resulta de mi intención de diseñar mi sistema de control de escotas usando las herramientas Matlab y Simulink y la consecuente necesidad de estudiar las matemáticas requeridas, me ha abierto todo un nuevo mundo. Actualmente estoy estudiando unos textos de lógica. Estudiando análisis, en lo que me estoy concentrando, la metodología fomenta el adquirir y adoptar las técnicas de pruebas matemáticas y de allí aparecen términos y autores, empezando por Zeno, Aristóteles y mas tarde las técnicas de deducción e inducción, tema sobre el que estoy leyendo al momento un libro mas filosófico sobre la historia de la lógica y comparando la lógica tal cual se usaba en la antigua Grecia como entretenimiento y reto intelectual, cosa que Aristóteles, especificando el como reconocer argumentaciones erróneas, es en parte responsable que el auge de ese "deporte mental" paso, por permitir formalmente desacreditar los truquitos usados por ejemplo por los sofistas. Pero también resaltando que esa afición de los antiguos griegos es responsable que en nuestra civilización occidental se estableció la ciencia de la lógica tan relevante para sembrar la semilla de la ciencia. Lo que me dejo impresionado de ese libro fue, que ese "deporte intelectual" aplicaba el formalismo de una persona que postulaba algo y una segunda que hacía las preguntas. El que había postulado algo solo podía contestar con "si" o con "no". De allí la increíble contribución griega de traer al mundo lo que hoy se denomina una expresión matemática que solo puede tener 2 valores, falso o verdadero, false or true! Ese concepto tan esencial en la lógica y en consecuencia método usado en pruebas matemáticas es el resultado de esa afición griega! y eso mas o menos entre 500 y 300 antes de Christo!
Recién aproximadamente en el trigésimo centenario después de Christo la lógica se dió otro paso grande haciendo la diferencia entre "lógica" como instrumento para reconocer deducciones erróneas pensadas y habladas y la lógica orientada hacia el experimento y así por ejemplo la inducción como método de verificación.
Me he puesto el reto de alcanzar un primer objetivo hasta el fín de año aprender la metodología de la prueba matemática como elemento clave del raciocinio matemático. A pesar que esto está tomando mucho mas tiempo del que pensaba, he podido mantener la fascinación y así la perseverancia!

Paralelamente estoy preparándome para hacer los próximos experimentos con el motor de paso. Tengo la intención de experimentar con su operación bajo carga, el tutorial avanzado sobre motores de paso muestra mis experimentos con el motor de paso sin carga. Estudiando recientes publicaciones de la empresa Trinamic que produce las componentes que uso para operar el motor de paso, una nota de aplicación muestra como identificar el valor apropiado de los parámetros de "stallGuard2" y "coolStep" uniendo los ejes de 2 motores de paso idénticos, operando el una a una corriente de solo 50% del otro y así forzar el motor de paso bajo circunstancias controladas a tener un error de paso. Software hecha disponible permite crear gráficos que ilustran como varían ciertos parámetros en relación a una carga de torque mientras que va de sin carga a error de paso.

Por otro lado, gracias a entradas económicas a razón de la venta de mi "headset" como piloto me compraré una placa de evaluación del sensor angular. Al momento trato de investigar cual es el mas adecuado. La cuestión es la menor resolución angular del sensor usando las salidas "A, B y C" y leyendo por bus SPI o I2C el valor grabado interno, o decodificando la señal PWM. existe por ejemplo un sensor con 14 bits o 16*1024 de resolución por giro completo, pero solo encuentro uno de 12 bits que tiene un "A, B y C" de 11 bits. Quiero investigar si es posible usar tanto las señales "A, B y C", que alimentadas a la función periférica del controlador, decodificador de cuadratura, me permiten un control de la escota básico y usar en paralelo o el PWM o el valor conseguido por bus SPI/I2C con 2 bits mas de resolución angular para implementar el subsistema de control por medio de umbrales, como lo he descrito arriba!

Finalmente tengo que meterme a terminar mis trabajos de mantenimiento de la fresadora, que solo ha avanzado al punto que la puedo volver a usar, pero sin la indicación de posición en la pantalla de forma digital.

Y, lo confieso, tengo que volverme mas estricto otra vez con los valores de azucar en mi sangre. Leí recientemente un artículo que habla del efecto del azucar en una disminución del volumen del cerebro! Si no me cuido por allí, el motor, mi cerebro, decaerá!

Es así, entre todas las cosas científicas y técnicas, la tendencia a no encarar cosas de salud queda un reto de calidad especial!
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Hellmut1956
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Dios mío, en que aventura me metí con eso del diseño por modelación!

Primero es que mi entusiasmo es tal, que paso horas tanto en estudiar como en descargar, imprimir y poner en legajadores el material necesitado para esos estudios!
Segundo es que haciendo las labores del punto "primero" me encuentro con fascinantes cursos y materias en las que pierdo mucho tiempo, que gracias a Dios tengo, metiéndome a escuchar lecturas y mirar y estudiar material al respecto.
De allí resulta el tercer punto! Me siento como un analfabeto o legasténico. Sin tener dominio de las matemáticas requeridas y de las notaciones matemáticas usadas, mucho se parece a lo que haciendo mi licencia de piloto me tocó aprender para tomar nota y repetir instrucciones recibidas de la torre. Las notaciones es lo de menos, pero el no poder captar mas que aspectos generales que no permiten encontrar respuestas a mis reflexiones sobre lo leído durante mis extensos paseos con nuestro perro Samy, me obligan a cultivar algo de lo que nosotros los modelistas navales somos muy buenos en, la perseverancia. Así cuando halla adquirido los conocimientos matemáticos necesarios, serán unos 2 años de estudios, el mundo aún cerrado a mí por falta de conocimientos matemáticos se me abrirá!
Pero que no quede mal entendido! El estudio y la adquisición de conocimientos matemáticos es fascinante en su propio derecho! Ahora estoy ahorrando para adquirir una licensia del software "Mathematica" que permite aplicar los conocimientos matemáticos que voy adquiriendo, aprendiendo así en paralelo el aplicar los conocimientos matemáticos a resolver y a visualizar estos avanzando así mi capacidad de usar estas modernas herramientas para mi objetivo, el modelar mi sistema de control de escotas.
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Hola amigos, ya vamos en ruta de la navidad y del fin del año así me tomo la libertad de actualizar este reporte!

En el sector de los estudios he avanzado mucho menos de lo que había esperado. Por un lado los dientes debajo de las coronas de lo que queda en la mandíbula inferior empezaron a presentar una fuertísima infección de las encías, así las encías recibieron su tratamiento de urgencia y después de cierto tiempo acabaron quitándome 2 mas de mis dientes, las encías siguen jodiendo y esas infecciones me causan mucho cansancio y problemas de energía, cosa que necesito para avanzar en los estudios. Es mas, frecuentemente noto que soy incapaz de concentrarme. Parece que tengo que persistir en mis estudios para demorar por si esto son indicaciones de principios de Alzheimer! No hay mejor medicina que ejercitar la mente!

Pero lo que también sigo haciendo a diario son mis paseos con el perro y a reflexionar tanto sobre el estudio como en mi sistema de control de escotas. En materia de estudios resulta que en los libros que me he conseguido, a pesar de que tuve un sobresaliente en matemáticas en mi bachiller, en temas de relevancia para mis objetivos matemáticos aparecen tópicos que realmente son nuevos para mí, pero que en parte vuelven a aparecer en el curso de análisis universitario. Se trata de una perspectiva que me presentó por primera vez un profesor del instituto de matemáticas de la universidad técnica de Munich, en breve TUM. Yo en mis primeros estudios e investigaciones me había encontrado con las clases de un profesor de análisis que presenta los conceptos empezando por lo mas sencillo y armando de allí tanto el aprender la forma de pensar de un matemático, lo que se refleja en las técnicas de las pruebas matemáticas, como de aprender partiendo de casi nada y presentar todos los temas de forma rigurosa. Haciendo así posible no tener que enfrentar algo que seguro todos recuerdan con horror, cuando matemáticos dicen que algo es trivial, evidente, obvio y no necesita de explicación. Pues este profesor me dijo que en las últimas décadas las matemáticas habían pasado mas a ver las matemáticas desde el punto de vista de las estructuras. Eso me dejó intrigado y así paralelo a las otras actividades me puse a investigar que demonios significa lo dicho por el profesor.

Pues resulta que desde los principios de los años 30 del siglo pasado un grupo de matemáticos franceses, el grupo Bourbaki, el nombre anónimo de matemáticos que se habían dado el objetivo de describir y ordenar todas las matemáticas desde el punto de vista de sus estructuras y que definían 3 tipos de estructuras madre, de las cuales resultan estructuras que se usan para describir las matemáticas. Según he encontrado la última publicación de este grupo es del 2012. las 3 estructuras madre son: Estructuras basadas en el orden de elementos, estructuras basadas en estructuras algebraicas y en estructuras topológicas. Las bases de esas estructuras son muy simples de empezar a captar.

Las del orden reflejan lo que conocemos de los números, por ejemplo los enteros, donde al "0" le sigue el "1" y a este el "2"... Eso representa un ejemplo de una propiedad de una estructura, donde los números aparecen en cierto orden.

Las estructuras algebraicas son igualmente sencillas de captar inicialmente. es la asociación de propiedades de elementos que conforman conjuntos. Conjunto se denomina algo que contiene elementos. Usando los mismos números enteros que usé para presentar el concepto de las estructuras de orden cada elemento del conjunto de los números enteros tiene propiedades asociadas a la suma de tales elementos, {Z,+}. Todos segura recordamos algo cuando escuchamos los términos de conmutatividad, asociatividad, etcétera. Se trata aldo de que A + B = B + A. Existen 4 axiomas y dependiendo de cuales de las propiedades son aplicables a los elementos de un conjunto estos conjuntos representan estructuras algebraicas como de grupo, de anillo, etcétera. Resulta que cosas aparentemente totalmente diferentes cumplen en sus propiedades los requisitos para formas cierta estructura algebraica, de donde resulta que es válido aplicar las operaciones que permite tal estructura algebraica, bastando el demostrar que cumple los requisitos para demostrar la validez de los resultados de ciertas operaciones.

Finalmente las estructuras topológicas son igualmente fáciles de captar de forma inicial, probando para mí, que si no se es intimidado por la temática inusual, en cierto modo hasta permiten tratar problemas, por ejemplo de la física, cosa que se require para poder modelar la influencia del entorno de mi velero Carina y sus efectos sobre la función del sistema de control de escotas! Primero, se trata aquí de analizar elementos y estos se pueden ver como elementos de algún conjunto. En las estructuras topológicas hay 2 aspectos concepcionales que todos conocemos y si aplicamos el raciocinio acostumbrado y no intimidado porque se trata de matemáticas nos permite captar.

Uno de los conceptos son el de la imagen. Si vemos la punto de nuestra nariz en un espejo, levante la mano el que crea que eso es difícil de comprender, que en el mundo real tenemos una nariz y que la punto es una parte de ella y que esa misma punta de la nariz la vemos en el espejo. Así a cada punto de nuestro cuerpo reflejado en el espejo existe un punto correspondiente en la imagen de nuestro cuerpo en el espejo!

El segundo aspecto todos lo conocemos y estamos familiarizado con el. es el de un mapa o almanaque o atlas. Esto consiste de un libro con páginas que representa el mundo real. Tomemos por ejemplo la ciudad de México y su plaza central, el zócalo. Empecemos mirando una página donde aparece toda la américa latina. Todos sabemos que en el mundo real solo existe una capital del estado de México con su zócalo y que esto se encuentra en cierto lugar de nuestro planeta. Sin embargo sabemos que para encontrar la ciudad de Mexico en una cierta página del atlas unas coordenadas que combinar un numeral y una letra nos dicen donde encontrar tal punto, aquí la capital de México, por ejemplo (12,C). Ahora cambiamos de página en el atlas a una página donde solo aparece el estado de México y allí las coordenadas para encontrar la ciudad por ejemplo serían (1,A). Osea que un mismo punto físico en el mundo real puede tener 2 coordenadas diferentes dependiendo de la página del atlas que estemos mirando, sin que la ciudad de México físicamente sea movida.

Similar es con las estructuras topológicas. Digamos que la superficie del planeta tierra representa un objeto matemático de solo 2 dimensiones, ignoramos la altura sobre el mar de cada punto de la superficie de la tierra. Una estructura topológica. Existen diferentes métodos para poner lo que es algo de 3 dimensiones físicas y crear una imagen de solo 2 dimensiones. Eso ocurre en cualquier mapa que conocemos. Sabemos que la distancia de oriente a occidente de 2 puntos a igual distancia en el mapa, en la realidad física están mas cercanos el uno al otro, cuando mas nos aproximamos a los polos. existe por lo tanto una función que describe como dar con algún punto físico de la superficie de la tierra al punto correspondiente en el mapa y que dependiendo de la proyección usada para crear la imagen en una página del atlas, esta difiere, sin que por eso el punto físico real en nuestro planeta cambie de posición! Y así en la terminología de las estructuras topológicas hablamos de un atlas y de sus páginas y de la función usada para crear la imagen de una parte del planeta en una cierta página del atlas!

Que utilidad tiene esto? Pues en el atlas y sus páginas es evidente. Se trata de reflejar la superficie del planeta de tal forma en una de las páginas del atlas, que sea conveniente para su uso intencionado. Así, si quiero saber donde en la capital del estado de México se encuentra el zócalo, no miro en una página que representa la imagen de todo el planeta, sino que selecciono tal página que muestre el centro de la capital y que así me permite ver donde allí está el zócalo.

Pues lo mismo se hace en las matemáticas no solo en las estructuras topológicas. Se busca crear una imagen de lo que quiero analizar, computar, que me permita de la forma mas sencilla de calcular lo que quiero calcular.

Lo dejo así, pues si alguien llega a dedicarle un poco de seso a lo que presenté aquí, no tendrá problemas de entender en una primera aproximación de porqué demonios las matemáticas crea artificios como aquellos de las estructuras. Es porque así resulta mas facil describir, calcular algo que se quiera calcular. Volviendo al modelismo naval y a mi proyecto del velero "Carina" y allí a mi subproyecto del sistema de control de escotas y de allí a mi objetivo de modelar este sistema de control de escotas para poder así simular su comportamiento, para así poder reflejar el impacto del entorno y sus parámetros sobre el comportamiento de mis sistema de control de escotas y de encontrar la forma como tal sistema de control de escotas logra cumplir su función y esto de la forma energética mas eficiente y mecánica, electrónica y Dios sabe que otros aspectos mas.

Es está relación entre mis objetivos como modelista naval y lo que técnicas matemáticas hacen posible dentro del ámbito de la tecnología de diseño por modelación lo que convierte los temas matemáticos de algo que pudiera ser seco, aburrido, abstracto y lejano del mundo real en algo tangible fascinante que me da material para reflexionar, no solo por lo que implican las técnicas matemáticas, sino también sobre lo que eso podría representar para mi objetivo de diseño.

Pero mentiría si a razón de estos estudios y las reflexiones en relación a los conceptos con los que me encuentro, no hubiera descubierto una afición por expander mis conocimientos de conceptos y técnicas matemáticas. Pero también es que resulta que metiéndose en las materias matemáticas y empezando a captar que otros campos matemáticos son de relevancia para mi proyecto del control de escotas, me encuentro con otros temas válidos de estudiar. Como ejemplos!

Sabemos que cuando un ordenador hace algún cómputo matemático, en muchos casos la calidad del resultado depende de si que esos cálculos los hacemos con variables de solo 8, 16, 32, 64 o 128 bits por ejemplo. sabemos que cuando mas resolución tenemos disponible, mas exactos pueden resultar los resultados. Investigando y viendo y escuchando lecturas universitarias disponibles de forma gratuita sobre matemáticas numerales y discretas, me encontré con aspectos de los que no tenía ni la menor idea, pero que reflexionándolos muy pronto hacen importante el ser tomados en consideración. Para eso por ejemplo tengo que informar que no todas las relaciones pueden ser computadas resolviendo ecuaciones! Eso es debido a ciertos requisitos, cosa que ya había presentado a ustedes presentando los conceptos de estructuras en las matemáticas y que representa propiedades de elementos. Por eso en tales caso se usan diversas técnicas, por ejemplo de aproximación, o donde un programa como "Mathematica" de Wolfram, Matlab o Maple entre otros nos dan las herramientas adecuadas. Pero recuerdo una lectura de introducción de un profesor de matemática discreta a razón de como se calculan dígitos del valor "pi", Pi es un valor con infinitos numéricos después de la coma demostraba lo que puede ocurrir. Desde que el resultado puede ser equivocado, por donde es necesario saber despues de cuantas iteraciones que número de dígitos es correcto, hasta como se caracterizan diferentes técnicas de aproximación, si son proporcionales, cuadráticas o mejor, hasta el impacto de cuantos bits se tienen de resolución durante los cómputos de aproximación. esto me demostró de forma muy plausible, que si deseaba usar herramientas como las nombras arriba, sino era capaz de valorar las capacidades y limitaciones de las técnicas usadas y los impactos de las limitaciones que resultan por las limitaciones de cómputos expresables por el número de bits disponible, los resultados podrían resultar o equivocados, o ineficientes en su cálculo.

Pero fuera de los aspectos puramente matemáticos, las matemáticas como la herramienta mas importante en los otros campos que impactan mi proyecto, la física, la electrónica, mis avances, aunque muy lentos no solo por las limitaciones que resultan de mi salud, sino también por la amplia base concepcional que estoy tratando de adquirir, por un lado me facilitarán los estudios en esas carreras, como también empiezan a reducir la aparente analogía de la que he escrito en contribuciones a este hilo anteriores al analfabetismo y/o la legastenia que resulta de la ignorancia tanto de las notaciones matemáticas, como de la capacidad de comprender lo presentado en términos matemáticos. En cuestión de notación matemática ya voy dominando quizá un 80%, lo que me capacita repetir en palabras lo expresado en notaciones matemáticas. Pero de allí a poder comprender las implicaciones y eventuales limitaciones en expresiones matemáticas estoy leguas! Lo noté últimamente cuando le eche un vistazo breve a cuestiones relacionadas con la teoría de los "strings". No entendí ni pito!

Pero un area donde las reflexiones sobre mi proyecto del control de escotas va avanzando es en el de captar cada vez a mas profundidad la funcionalidad de este sistema de control de escotas basándome en cuestiones descubiertas anteriormente. En el caso específico que quiero presentar resulta de reflexionar sobre el impacto de la metodología de usar "umbrales" y de combinar la resolución incremental del sensor magnético angular y su reporte a la periferia de codificación de cuadratura de las 3 señales PWM, "A", "B" e "I". con aquella de la posición angular absoluto que requiere leer valores de ciertos registros en la componente electrónica del sensor angular magnético. Son 2 los aspectos que resultaron inmediatamente de las reflexiones y un tercero que se hizo evidente mas tarde! Actualmente estoy reflexionando si "inteligencia" adicional que resulta de ciertos parámetros que la periferia de cuadratura computa de forma independiente a razón de las 2 señales PWM y hardware adicional que forma parte de esta periferia, le encuentra una mejora al concepto. estoy empezando a notar que mi mente llega a sus límites, por lo que abrevio!

1 Aspecto. Si la adaptación del largo de la escota resulta de que la posición absoluta del palo de la vela monitoreado por el sensor registra que el palo alcanza la posición de uno de los umbrales, entonces la escota es adaptada al largo de la posición vecina. De allí parece resultar que cualquier adaptación del largo de la escota ocurre por esa técnica y así nunca poder aplicar el perfil de velocidad por ejemplo "S" que presenté arriba! Como resuelvo el lograr el beneficio de los perfiles "S" sin poder usar tal funcionalidad de la componente electrónica.

2. Aspect0. La capacidad de cómputo. Si el palo debe poder hacer un giro de 180° en un solo segundo, el controlador será capaz de hacer que el largo de la escota sea adaptado a la velocidad requerida y me queda suficiente capacidad de cómputo para poder simular el de un perfil de velocidad "S"? Primeras estimaciones durante el paseo con mi pero parecen indicar que si podría ser posible. estoy reflexionando que experimentos me permitirían profundizar el tema.

3. Aspecto. Si el palo puede girar los 180° en un segundo y el sensor angular monitorea el número de posiciones absolutas, el número depende si tengo 16 o solo 14 bits de resolución angular por 360°, logro hacer el proceso de adaptación del largo disponible en el tiempo que tengo entre posición y posición absoluta y cual es la velocidad máxima, la frecuencia mas alta en la que puedo ejecutar tal proceso? El término técnico se llama latencia. La latencia aquí resulta de cuando el sensor registra que la posición absoluta equivale a uno de los umbrales, el controlador en la placa LPCXpresso1769 lo averigua, hasta que el motor de paso halla girado el tambor de la escota a la posición que me da el largo de escota requerido. Si esto tiene lugar en un lapso de tiempo mayor al del giro del palo de la escota entre posiciones absolutas, cual es el impacto?

Esto me da la confirmación de que debido a lo complejo del sistema de control de escotas tal cual voy profundizando en mis reflexiones y mas tarde en la modelación del sistema voy descubriendo posibles aspectos críticos. Un efecto lateral positivo de esto es, que de allí van a resultar experimentos donde gracias a las funcionalidades de mi flamante laboratorio electrónico, podré encontrar satisfacción en definir tales experimentos, en hacerlos y en aprender sobre los aspectos a analizar durante tal proceso. esos conocimientos y experimentos van a ser de gran utilidad al modelar mi sistema!
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Pues bien, he empezado a trabajar en hacer los experimentos necesarios para meterme en la programación basándome en lo que escribí en el hilo sobre el aprendizaje. Por problemas con mi impresora no puedo imprimir ciertos materiales. Mi primer objetivo ahora es lograr aplicar el ejemplo que existe para hacer blinquear la famosa LED en mi placa LPCXpresso1769 dentro del entorno de la biblioteca CMSIS. de allí seguiré con los ejemplos que existen para las otras periferias del LPC1769. Si logro cierta madurez en el dominio de la IDE, el entorno de programación, entonces trataré de integrar el sistema operacional FreeRTOS. Pienso crear vídeos mostrando los experimentos.
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matiasfcruz
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por matiasfcruz »

Humildemente, pienso que tus conocimientos sobre sistemas electrónicos escapan al común de los mortales.
Es admirable la sed de conocer que tenes y lamento desconocer muchos de los sistemas electrónicos que nombras.
Creo que es un campo, el de la electronica (pienso yo junto con la robotica), en el que solo esta limitada a la propia imaginación de cada ser humano.

Te mando un abrazo
Saludos
Matias
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Hola Matías, tu sabes que un sabio griego hace muchísimo tiempo dijo de si mismo: Se que no se y por lo tanto se mas que la mayoría de los humanos! Permíteme poner en relación el foco que yo pongo en el modelismo naval y las maravillas que veo en los reportes de otros foristas! Que envidia y admiración me causa al admirar las labores que tales foristas demuestran en sus modelos. Aquí en el foro podemos ver ejemplos de verdaderos maestros en las mas diversas tecnologías y como estas son aplicadas a nuestra afición común, el modelismo naval! Yo en cambio estoy muy lejos de ser un experto en los temas en los que me meto y como muy bien dices, la electrónica y ciencias alrededor de esta hacen posible enriquecer nuestra afición. Toma como ejemplo lo que escribí en otra parte donde me refiero a mis esfuerzos de estudio para poder aplicar la técnica de diseño por modelación! Todos esos campos científicos,sean la física que se requiere para modelar el impacto del entorno físico de un velero y sus efectos en la ejecución de sistema de control de escotas que estoy diseñando. Sea la misma electrónica, donde el campo de la electrónica análoga, digital y de comunicaciones, donde aprendí una que otra cosa durante mi vida de profesional o sean las mismas matemáticas. Las matemáticas son aquella ciencia que permite expresar de forma clara, breve y precisa los temas que abordamos en las otras ciencias. En algún sitio escribí que me siento como analfabeta matemático o padeciendo de legastenia matemática y que sin ciertos conocimientos que realmente solo son la base para dedicarse a los retos de la matemáticas soy incapaz de realmente entender a fondo temas algo mas avanzados en todas estas ciencias. Así pues solo soy aprendiz en un campo que ofrece como tu muy correctamente escribes increíbles posibilidades para beneficio de nuestra afición. Creo que aún teniendo conocimientos rudimentarios de las matemáticas las posibilidades son realmente infinitas.
He recibido muchos ataques personales de ciertos individuos aquí en este foro al fomentar el curso de la tarjeta electrónica pero no querer apoyar el realizar circuitos directamente útiles en nuestra afición como puedes ver múltiples ejemplos. Yo creo mas en el valor de habilitar a personas a adquirir los conocimientos básicos para poder sumar la electrónica al portafolio de tecnologías del modelismo naval. Ese curso disponible aún aquí en el foro tiene como objetivo enseñar a leer un esquema de un circuito electrónico, saber como realizarlo físicamente en una placa de huecos, saber como proceder para encontrar errores que se cometen y para aprender las bases de programación. El objetivo se limita a enseñar y conocer las piezas que conforman todo circuito radio controlable en un modelo y que usando el propio ingenio se pueden combinar para realizar maravillas de cosas. El amigo mejicano que como único completo el curso ahora demuestra sus virtudes aplicando aquellos conocimientos que no son mas que el punto de partida. Hay que perderle el miedo a la electrónica y con el tiempo los conocimientos se van ampliando.
Yo personalmente encuentro gran satisfacción dedicandome al modelismo naval de la forma que lo hago y publico lo que voy haciendo para dar ejemplo de como, si se empieza con una base sólida como la da el curso que no hice mas que traducir del alemán al español, con el tiempo y la perseverancia que nos caracteriza a los modelistas navales, podemos alcanzar maravillas y aprender maravillas por el camino! Pero por estar en mis actividades como modelista naval en poner el foco en aprender y en enfrentarme a nuevos temas, aunque sean solo nuevos para mí, por definición soy aprendiz, por definición se muy poco y por definición cometo errores y voy por caminos equivocados o sub optimales. Pero por ser eterno aprendiz y por requerir la crítica, las sugerencias y las recomendaciones, pero confieso que uno que otro halago de vez en cuando también lo necesito, tengo,así lo creo, la empatía en aquellos que también luchan en esta maravillosa aventura de aprender y de ir por nuevos caminos. Por tales razones me gusta ayudar, me gusta asistir a terceros en su afán de aprender. Pero por las mismas razones y porque el tiempo que tenemos en este mundo para dedicarnos a aprender es limitado, no quiero perder tiempo en crear soluciones que a fin de cuentas no son mas que la milésima repetición de soluciones que existen en el internet y de entrar en el compromiso que tales soluciones reciban el apoyo que requieren. Como se dice ayudar a aprender a hacer las cosas uno mismo sí, pero imitar lo existente y duplicarlo no! me alegro que otros existan que vean su satisfacción en esto. Lo considero valioso, generoso y admirable, pero no es mi objetivo!
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Voy avanzando lentamente, no solo por la amplia gama de conocimientos que requiero y estoy estudiando, sino también por problemas de salud que siguen afectándome. Este verano me vió con serios ataques de vértigo que resultaban en síntomas que incluyen un posible infarto cerebral. Afortunadamente no fue eso, pero aún no se sabe que es, pero uno de los resultados es que estoy tomando 11 tabletas al día, cosa que a la larga no puede quedar sin consecuencias! Lo que mas me aflige son síntomas como debilidad y cansancio y hasta la inhabilidad de estudiar, pues siento que estoy perdiendo tiempo valioso y quiero tenerlo para seguir con los estudios que estoy haciendo. Así me aprovecho de la amplia gama de actividades que puedo seguir y que selecciono como me este dando ganas y como puedo.
Neue Werkbank Schublade 5.jpg
Así estoy instalando cajones en mi mesa de trabajo nueva, cosa que va avanzando muy bien y donde esta foto muestra los 8 cajones debajo del torno y 16 que tengo debajo de la fresadora que se alcanza a divisar a la derecha de la foto. Pero también estoy progresando en mis esfuerzos por realizar mi sistema de control de escotas. Estoy estudiando el sistema operacional Linux y la lengua de programación Python, pre-requisitos para aprender las cosas que tengo pensadas y para lo cual inicialmente estaré experimentando usando la placa RaspBerry Pi. La placa Raspberry Pi es importante por lo que el entorno de modelación y simulación de mi sistema de control de escotas tendrá lugar usando las herramientas Mathematica y SystemModeler. Quiero con esta placa estudiar el como se combina electrónica externa al ordenador como fuente de datos que permiten evaluar la calidad de los modelos que crearé en el entorno usando las capacidades de programación dentro de Mathematica de Wolfram y de el lenguaje Modelica dentro del SystemModeler.
Gracias a mis avances en mi taller también en el campo de mi laboratorio electrónico me estoy aproximando al punto donde podré volver a empezar a hacer experimentos y estudios como los que publiqué aquí como parte del tutorial avanzado de motores de paso. resulta que la empresa Trinamic que es la proveedora de la placa stepRocker que usé en los experimentos del tutorial avanzado a sacado una nueva generación, tanto del entorno de desarrollo, la IDE, como en el kit de evaluación:
TMC2130 Webbild.jpg
La imagen muestra el kit que ahora tengo en mi propiedad del TMC2130 y que es el sucesor del stepRocker y que contiene la componente TMC2130, un controlador para motores de paso muchísimo mas avanzado. La placa derecha consiste del TMC2130. la placa a la izquierda es una placa con un ARM Cortex M4 de Freescale y la placa del centro hace accessibles todas las lineas entre ese controlador y la componente TMC2130. Así con el analizador lógico que tengo
Analog Discovery (2).jpg
Pantalla.jpg
Esta herramienta permite ver y analizar lo que pasa en las pistas, insertando cables en los huecos de la placa central del kit de evaluación TMC2130 me permite ver como interactúan el controlador de Freescale y el TMC2130 al ejecutar acciones similares a las que demostré en el tutorial avanzado sobre motores de paso. Como la comunicación entre el controlador y el TMC2130 tienen lugar por el enlace serial SPI y el analizador lógico es capaz de interpretar el protocolo de ese enlace, se me facilita mucho el pasar lo que aprendo de allí al entorno de mi sistema de control de escotas.

Adicionalmente tengo el kit de evaluación de la generación mas avanzada del sensor angular magnético, el AS5047D de la empresa AMS, puede no solo experimentar con el actor, el motor de paso y su controlador, sino que también con el sensor angular.

Otra cosa que me alegra muchísimo es que la empresa Wolfram finalmente está avanzando a grandes pasos el apoyar el uso de su software para interrelacionarla con hardware externa, hilo de acciones que sigo en el contexto de la placa RaspBerry Pi. Me imagino que en otoño del 2016 valdrá la pena comprar la licencia del SystemModeler, porqué para entonces habré avanzado tanto en los otros campos para justificar tal inversión.
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Entorno para los experimentos de mi sistema de control de es

Mensaje por Hellmut1956 »

Hola amigos, como siempre quiero compartir con Ustedes mis "trabajos" relacionados al proyecto del velero Carina en general y aquí en aquellos trabajos específicamente en el entorno experimental y de estudio. Como he descrito en otra parte el subproyecto de mi sistema de control de escotas, la versión mas gráfica para presentar este proyecto el diagrama de bloques:
Schotsteuerung blockdiagramm.jpg
Como aplicaré el sistema de diseño por modelación usando el entorno de la software de la empresa Wolfram y que esta apoya la placa RaspBerry Pi donde la software "Mathematica" y el lenguaje de programación "Wolfram" es disponible de forma gratuita y legal, este hilo se va a dedicar a compartir con Ustedes mis actividades en torno a la placa Raspi como se denomina en corto el Raspberry Pi:
laboratorio electrónico.JPG
Como pueden ver considerando fotos publicadas en el hilo sobre mi taller, aunque no he terminado mis trabajos en el taller, ya fue posible "usar" mi laboratorio electrónico para mis trabajos relacionados a este hilo! Quiero resaltar que incluyendo circuitos electrónicos en el modelismo naval un laboratorio electrónico como el mio es como tener un torno o una fresadora sofisticada en un taller. No se requiere estrictamente pero tener esas herramientas es un lujo satisfactorio. En consecuencia tal entorno de taller de modelismo naval no solo contiene elementos físicos como los de este laboratorio electrónico, sino también herramientas en forma de software. Escribo esto con la intención de justificar hilos similares a este pues trato de compartir con aquellos de Ustedes que tengan interés mis trabajos en este campo. Pero siempre vale destacar que estas labores van orientadas a mi proyecto del velero Carina presentado y compartido con Ustedes en lugar apropiado de este foro.

La imagen muestra la placa Raspi montada sobre una placa de madera a la izquierda. Esta placa tiene por un lado conectado mi pantalla dedicada a estos experimentos a la Raspi, a la derecha se encuentra el dispositivo para la "protoboard", así se llama ese dispositivo negro/blanco con sus 4 bujes e insertada la placa con un conector macho de 40 pines al que se conectan los 40 pines "GPIO", pines de uso general de entradas y salidas de la raspi por un cable plano de 40 hilos! esa placa "protoboard" permite crear circuitos de interfaz entre actores y sensores y que la placa Raspi las monitorea bajo control de programas que debo escribir usando el lenguaje de programación "Python":
Python y Raspberry Entorno.png
Hice este gráfico para tratar de explicar, presentar el entorno y como resultado ayudar a entender el camino que iré siguiendo. El entorno consiste de 2 niveles paralelos que en el gráfico presento en los 2 niveles paralelos usando imágenes legales que encontré.

Por un lado tenemos el nivel "físico. A la izquierda esta mi ordenador, un PC Windows 7 Ultimate de 64 bits. Este está conectado a una red Wifi. A la derecha con el texto "CPU" representa la placa Raspi que en este momento está conectado a mi red en casa por un cable de Ethernet, pero que en un futuro próximo pasaré del Ethernet a una conexión inalámbrica usando Wifí. Tengo Wifi en mi ordenador y en mi placa Raspi usando unos módulos muy económicos:
Edimax.JPG
Edimax.JPG (23.7 KiB) Visto 4571 veces
Estos adaptadores WiFi son tan pequeños que insertándolos en un enchufe USB casi que no resalta mas que la cabezita negra y como escribí solo cuestan unos 7.- Euros. De pronto son hasta una posibilidad de implementar un radio control usando Wifi y en el lado del usuario un "smartphone" y/o usarlo como medio de comunicación de módulos en el modelo y así no usar cables! El internet de las cosas, IoT, está abriendo un completo mundo de posibilidades también para nuestra afición!

El segundo nivel lo presenté gráficamente por las 3 imágenes de abajo. La imagen de la Floppy representa en entorno de programas que se ejecutan en el ordenador y que se comunican expresado de forma genérica por la nube que se usa para referirse al Internet, yo la uso aquí como representación que existe un canal de comunicación entre los programas que se ejecutan en el ordenador y aquellos programas que se ejecutan en la placa Raspi.

Ojala esto lo he podido presentar de forma que se pueda entender. Cambio a una contribución nueva para limitar el largo de las publicaciones dividiéndola en contribuciones individuales.
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Saludos Hellmut
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Hellmut1956
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Re: Construción Voilier según planos

Mensaje por Hellmut1956 »

Sigo aquí! Como bien pueden confirmar, el entorno de un ordenador es bastante mas potente que el entorno de una plaquita como la Raspi. En consecuencia en el ordenador existen programas potentes y confortables para casi todo y así aquí también como entorno de programación en el lenguaje Python. Así mi idea es usar el entorno del ordenador para desarrollar los programas en Python que luego serán ejecutados en la placa Raspi. El entorno de programación se denomina como IDE, Integrated Development Environment, entorno de desarrollo integrado. Mi intención al ir avanzando en mis estudios relacionados, ya los presentaré, fue implementar lo que se denomina como "cross-platform development" o entorno de programación para la ejecución en un "otro sistema"! aquí y para mi esto significa del entorno o plataforma ordenador al entorno "Raspi"!

Me encontré un programa que es económicamente adecuado para mis pocos recursos económicos y que explícitamente permite mis objetivos para la placa RaspBerry Pi! El proveedor es la empresa "Wingware" y el producto es el "Wing IDE Personal 5.1" el que se puede experimentar por 30 días máximo. Voy a compartir con Ustedes mis estudios de este programa, de la implementación del entorno incluyendo la placa Raspi en este hilo. Pero quiero resaltar que para usar el "Trial" no me funcionó el descargar el "Trial" que resulto en un archivo *.zip" y que dice ser usable sin necesidad de hacer una instalación y que el folder se podía poner en cualquier parte del disco duro del ordenador. Lo que me funcionó fue descargar la versión comercial del programa en su versión "Wing IDE Personal 5.1" y al activarlo ofrece un período de "gracia" de 10 días y que se puede prolongar 2 veces para un total de 30 días! esta versión si hay que instalarla y mi software de protección, Trend Micro" que no me permitió ejecutar la versión "Trial" si me permitió usar la instalación por el segundo camino.
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Saludos Hellmut
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