Affichage des diagnostics

Le premier diagnostic à regarder est le r-carré - il devrait être quelque part au-dessus de ~.9. Si elle est inférieure à cette valeur de manière significative, il y a probablement un problème avec vos données de caractérisation.

Pour approfondir votre investigation, vous pouvez générer un certain nombre de parcelles de diagnostic avec les boutons situés sur le côté gauche :

Picture of the diagnostic plot buttons

Diagnostics dans le domaine temporel

Les graphiques des diagnostics dans le domaine temporel affichent la vitesse et l’accélération par rapport au temps au cours des tests analysés. Pour une caractérisation d’entraînement typique, ceux-ci devraient ressembler à quelque chose comme ceci (d’autres mécanismes seront très semblables) :

Picture of the time domain plots

La « symétrie » verticale visible ici est normale, et est simplement le résultat des encodeurs gauche et droit ayant des signes différents - cela ne cause aucun problème pour l’outil de caractérisation.

Le test quasistatique devrait avoir une vitesse presque linéaire et une accélération presque nulle (de ce fait « quasistatic »). Le test dynamique devrait avoir une vitesse qui approche asymptotiquement une vitesse en régime permanent (la forme de la courbe devrait être exponentielle, en fait), et l’accélération qui, par conséquent, tombe rapidement à zéro (également exponentiellement, comme la dérivée d’une fonction exponentielle est également une fonction exponentielle).

Un écart par rapport à ce comportement est le signe d’une erreur, soit dans la configuration de votre robot, les paramètres d’analyse, ou votre procédure de test.

Diagnostics dans le domaine du voltage

Le bouton Diagnostics Voltage-Domain permet de tracer la vitesse et l’accélération par rapport à la tension. La vitesse est tracée pour le test quasistatique, et l’accélération est tracée pour le test dynamique. Pour une caractérisation typique du système d’entraînement, les tracés devraient ressembler à ceci (encore une fois, d’autres mécanismes seront similaires)

Voltage domain plots picture

Les deux graphiques doivent être linéaires, mais le graphique correspondant au test dynamique aura presque certainement beaucoup plus de bruit. Ce bruit peut être réduit en augmentant la valeur du paramètre Accel Window Size.

Picture of the accel window size selector

Toutefois, si votre robot ou mécanisme a une faible masse par rapport à la puissance du moteur, cela peut « manger » le peu de données d’accélération significatives que vous avez (cependant, dans ces cas kA tendra vers zéro et peut généralement être ignoré, de toute façon).

Note

L’axe x correspond à la portion vitesse du voltage et à la portion accélération du voltage, respectivement - comme les équations régissant l’équilibre des tensions sont multidimensionnelles, les graphiques obtenues en fonction de la tension brute ne sont pas aussi utiles qu’on pourrait s’y attendre.

Diagnostics en 3D

Le bouton 3D Diagnostics permet de générer une représentation 3D de la tension sur l’ensemble du plan vitesse-accélération (il peut s’agir d’une tension ajustée pour supprimer la non-lignearité dans les mécanismes ayant des équations non linéaires, comme les bras).

Picture of the 3D diagnostic plot

Ce graphique est intéractif et peut être tourné en cliquant dessus et en le faisant glisser. Les tests quasistatiques et dynamiques doivent être clairement visibles en tant que séries de données, et le meilleur plan d’ajustement devrait passer à travers tous les points de données. Les données des tests quasistatiques et dynamiques doivent apparaître comme des lignes droites (la raison est laissée comme exercice au lecteur).

La discontinuité correspond à kS, qui s’oppose toujours à la direction du mouvement et change ainsi de direction lorsque la courbe franchit le point de vitesse 0.

Modes de défaillances courantes

Lorsque quelque chose a mal tourné avec la caractérisation, les graphiques de diagnostic fournissent des indices cruciaux quant à ce qui a mal tourné. Cette section décrit certaines défaillances couramment rencontrées lors de l’exécution de l’outil de caractérisation, les caractéristiques d’identification de leurs graphiques de diagnostic et les mesures qui peuvent être prises pour les corriger.

Seuil de mouvement mal défini

L’une des erreurs les plus courantes est le choix d’une valeur inappropriée pour le seuil de mouvement.

Motion threshold selector

Seuil de mouvement trop bas

Time domain plot with threshold too low Voltage domain plot with threshold too low

La présence d’une « queue de tête » (soulignée par un cercle rouge ajouté) de tracés dans le domaine du temps et dans le domaine de la tension indique que la valeur configurée pour le paramètre Motion Threshold est trop faible, et donc les points correspondant aux données présentes avant que le robot ne commence à se déplacer sont inclus.

Pour résoudre ce problème, augmenter la valeur du paramètre Motion Threshold et relancer l’analyse des données.

Seuil de mouvement trop élevé

Voltage domain plot with threshold too high

Bien qu’il ne soit pas aussi problématique qu’un seuil trop bas, un seuil de mouvement trop élevé se traduira par un grand « écart » dans le graphique quasistatique du domaine de la tension.

Pour résoudre ce problème, réduire la valeur du paramètre et relancer l’analyse des données.

Bruit de vitesse des encodeurs magnétiques

Time domain plot with mag encoder EMI Voltage domain plot with mag encoder EMI

Les encodeurs magnétiques tels que le CTRE Mag Encoder et l’encodeur magnétique AndyMark sont extrêmement populaires en FRC. Toutefois, un bruit particulier, dont la cause précise n’est pas encore connue, a été observé lorsque ces encodeurs sont utilisés dans les entraînements des robots. Ce bruit particulier se distingue par une lecture erratique de la vitesse (bruit) qui est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur. Ce bruit est particulièrement courant dans les réducteurs toughbox mini du kit-de-pièces.

Les constantes de caractérisation peuvent parfois être déterminées avec précision, même à partir de données altérées par ce bruit, en augmentant la valeur du paramètre Accel Window Size. Cependant, ce genre de bruit d’encodeur est problématique pour le code robot de la même manière qu’il est problématique pour l’outil de caractérisation. Comme la cause principale du bruit n’est pas connue et, dans le cas où ce bruit est présent, il est recommandé d’essayer une configuration d’encodeurs différente: soit en déplaçant les encodeurs sur un autre arbre ou en les remplaçant par un autre type d’encodeurs.

Décalage du modèle

Avec le nouvel outil de caractérisation, le code effectuant l’historisation pourrait ne pas être en mesure de suivre son taux de rafraîchissement de 5 ms, ce qui entraîne la collecte de données erronées.

Pour voir si c’est le cas, programmez des instructions d’affichage sur la Driver Station chaque fois que vous lancez le enregistreur de données. Lorsqu’on sort du mode autonome, la console affiche Collected : n in t secondsn est le nombre d’échantillons et t est le temps écoulé. Si l’échantillonnage a été réussi, n devrait être égal à 200t (arrondi).