Het zelf maken van een mixer om een voerboot met 4 bilge pompen te besturen

Via het forum ben ik in contact gekomen met iemand, voor wie ik op verzoek een mixer module aan het maken ben om zijn voerboot te kunnen besturen. De voerboot is een opknap projectje en werkt met 4 bilge pompen, welke door 4 borstelmotoren worden aangedreven. Twee pompen blazen een waterstraal naar achteren en twee pompen blazen een waterstraal schuin naar voren. De boot heeft geen roer, dus de hele besturing gebeurt door de pomp aansturing. Als zender wordt er gebruik gemaakt van een eenvoudige (4 of 6 kanaals) zender. Dus geen computerzender zoals bijvoorbeeld een Taranis, waarop je elke gewenste mixer kunt scripten. Voor het onafhankelijk bedienen van de twee voerbakken op één kanaal heb ik een andere module voorhanden.

Even een paar foto's van de boot in wording.








Omdat ik zelf niets van boten weet en op het forum eigenlijk alleen in de vliegtuigen en elektronica hoek bivakkeer, leek het me nuttig om hier in elk geval op te schrijven wat ik aan het doen ben. Ik leer namelijk graag van de ervaring van anderen.

Momenteel heb ik een prototype van de besturingsmodule klaar en daarbij ben ik uitgegaan van het volgende:

De werking van de besturing komt niet overeen met de werking van een boot met een vast roer, of een heftruck met sturende achterwielen, maar het komt meer overeen met de besturing van een helicopter, drone of rupsvoertuig.

Dat betekent dat een verticale knuppelbeweging is gekoppeld aan vooruit varen en achteruit varen. Tot zover niets afwijkend.
Een horizontale knuppelbeweging betekent echter een rotatie van het vaartuig uitvoeren rechtsom (met de klok mee) of linksom.

Hoe vertaalt zich dit in de motoraansturing van de pompen:

Knuppel naar boven = Linksvooruit + Rechtsvooruit
Knuppel naar rechtsboven = Linksvooruit
Knuppel naar rechts = Linksvooruit + Rechtsachteruit
Knuppel naar rechtsbeneden = Rechtsachteruit
Knuppel naar beneden = Linksachteruit + Rechtsachteruit
Knuppel naar linksbeneden = Linksachteruit
Knuppel naar links = Linksachteruit + Rechtsvooruit
Knuppel naar linksboven = rechtsvooruit
Knuppel midden = uit

En dit werkt dan proportioneel gemixt. Ga je dus bijvoorbeeld vanuit het midden de knuppel een heel klein beetje naar rechts doen, dan gaat Linksvooruit + Rechtsachteruit langzaam draaien. De boot gaat dan langzaam roteren (als de motorkrachten evenveel rendement hebben). Doe je dan de knuppel een heel klein beetje naar voren, dan gaat rechtsachteruit iets langzamer draaien en linksvooruit iets harder. De boot blijft dan nog steeds rechtsom roteren, maar hij gaat ook een beetje vooruit varen. Het resultaat is dan een langzaam cirkeltje rechtsom.

Bij het achteruit varen is het dus zo dat de de knuppel naar rechts nog steeds betekent rechtsom roteren (met de klok mee). Dat is dus heel anders, dan wanneer je met je auto achteruit rijdt.

Een vraag die me al te binnen schoot.
Ik heb geen idee of de vooruit motor een hoger rendement heeft dan je achteruit motor (die blaast immers ook naar beneden), en of de boot daardoor niet om zijn as draait als allebei de motoren even hard draaien. Kun je dat uittesten door bijvoorbeeld links vooruit en rechts achteruit op eenzelfde batterij aan te sluiten (ongeveer half gas ?) en hem dan in het water te leggen. Kijken of hij dan om zijn as draait, of dat hij toch al vooruit gaat varen, vanwege het hogere rendement van de vooruit motor.
In dat geval zou je dus, om hem echt om zijn as te laten draaien, naast het sturen ook iets gas achteruit moeten geven, om te compenseren voor het hogere rendement van de vooruit motor.

Zijn er nog dingen waar ik rekening moet houden? Ik denk bijvoorbeeld aan een optie om de krachtsverdeling tussen Linker en Rechter motor te kunnen "tunen" met een instelpotmeter, zodat je een beetje kunt compenseren als de motoren niet een gelijk vermogen hebben. Je kunt dan links of rechts iets afknijpen.
Of is dat onzin en ben je als je vaart toch zo actief aan het sturen, dat je zo'n onbalans in de aandrijving moeiteloos wegstuurt met je stick?

Verder heeft de module nog een calibratie functie, om ervoor te zorgen dat de borstel regelaars worden gecalibreerd voor de throttle range en dat het nulpunt van de zender automatisch wordt herkend en opgeslagen. De module wordt gebouwd op basis van een Arduino Pro Mini.

Alle tips zijn welkom.
Hans

 

Stroom en wind geven een boot altijd een eigen willetje.
Zeker zo'n niet-hydrodynamisch geval als een voerboot.
Eerst de zaak goed werkend krijgen (ook in het water) en je later, als alles goed getest is, druk gaan maken over het wegpoetsen van de "voorkeursrichting van een motor".
Met een modelschip, zeker als het langzaam vaart, blijf je sturen.
De meeste van mijn snellere schepen varen alleen op topsnelheid keurig rechtuit:
Yamato, Torpedoschnellboot Wiesel-klasse. En die gaan dan ook vrij snel. (Wiesel geklokt op 19km/uur)