Onderwerp: Stuurautomaat, wat moet ie nou kunnen?

Hoi,

Naar aanleiding van al die discussies over EVO's Pelagics, AH1000+ ST22, weet ik veel wat er allemaal is...
Wat moet ie nou kunnen?
De een heeft het over bij 6Bft je spi binnenhalen, de ander over zelflerend.

1. Bij die spi kan ik me voorstellen dat je hem op de graad nauwkeurig z'n koers wil laten vasthouden, dus razendsnelle stuurreacties zo gauw er maar een acceleratie begint die 'em uit koers brengt, dus snel, veel kracht, en navenant veel stroomverbruik.

2. Maar bij zelflerend denk ik dan: na een poosje snapt ie dat ie zich gewoon stil kan houden, omdat de ene kant van de golf hem naar bakboord zet, en de volgende weer naar stuurboord, en dat tegensturen zelfs averechts werkt.

Bij 1 stel ik me dan een hele snelle PID-regeling voor, maar bij 2 weer iets wat wel een correctiefrequentie van een seconde of wat kan hebben.

Kortom, wat moet dat ding nou exact doen?

Ik gebruik een aantal profielen van instellingen van mijn stuur automaat. Gebruik aan stroom kan variëren tussen 9 en 150 watt. afhankelijk van wat ik nodig acht.
Zelf lerend is leuk als je niet voor die tijd iets gruwelijk fout is gegaan.

PS de bewegingen van een klein jacht zijn voor 80% eerste t/m derde harmonisch.

Voor mij is een spi kunnen zetten, gijpen of zakken solo het belangrijkst "moeilijke" klusje voor de automaat, en stuur ik verder zo veel mogelijk zelf.

Ik kreeg de ST4000 ( en opvolgers, ik heb er 5 gehad op 5 achtereenvolgende boten) destijds op zijn best zodanig dat ik dat met spi redelijk kon bij 5-6 Bf en met aangepaste zeilvoering hazeslaapjes kon doen om de nacht door te komen. Maakt in mijn ervaring niet zoveel uit of ik er met een 28 voets S-spant (Victoire 28) of bv First 31.7 of oudere 30E of Optima 101 mee voer. Zelf stuurde ik vrijwel altijd beter, zodra het wat harder gaat waaien of golven.

Het probleem zit vlgs mij in het feit dat je zelf op roerdruk reageert en een automaat alleen op roerstand icm koers. Zelf ben je dus steeds de koersverandering voor omdat je hem voelt aankomen. Ik heb zelf nooit de overstap gemaakt naar bv NKE , dat was en is me gewoonweg te duur.
Wel heb ik op de S-spant ook met een Windpilot gevaren en dat gaat verrassend goed op een dergelijk jachtje en geeft veel meer rust in stuurgedrag.

Voor mij moet ie dus voldoende sterk en snel zijn en weinig kosten, het "zelfleren" doe ik wel zelf aan de helmstok

3Noreen schreef :
dit vind ik een mooie "insight". Ik neem aan dat deze 1,2 en 3e harmonische golfbewegingen voorspelbaar zijn, zodat de stuurautomaat adequaat op kan reageren (wellicht sneller dan een menselijke stuurman/vrouw). Maar hoe zit het dan met die andere 20% die moeilijker te voorspellen is: Zitten die bijvoorbeeld in:

-het zien aankomen van een vlaag
-het achterom kijken en een flinke golf (downwind) zien aankomen
-het kennen van de boot en weten wanneer de boot uit het roer dreigt te lopen
-aanvoelen roerdruk (zoals hierboven genoemd)
-nog meer "menselijke" slimmigheden?

Andersom geldt natuurlijk ook: wat kan een stuurautomaat beter dan een menselijke stuurman/vrouw?

-sneller reageren
-meer kracht
-sneller de maximale roeruitslag bereiken

Anyone?

Andreaquila schreef :
Dat is een open deur. Uren achter elkaar met de zelfde "aandacht en concentratie" sturen. Veel langer dan een half uur houd ik het niet vol.

Andreaquila schreef : Waar het aan ligt kan ik je niet vertellen. De constatering is alleen dat ik een gemiddelde afwijking van 20% heb bij +3pi van de 1e harmonische met in acht mening van de 2e en 3e.

Ik denk dat een geconcentreerd en getrained persoon beter kan sturen dan de beste automaat. Alleen niet zo lang

Ben benieuwd welke algorithmes die hi-end NKE’s gebruiken waar solo mee de oceaan wordt over geraced. Gebruiken die ook de patroonherkenning waar 3Noreen mee bezig is om net iets eerder te beginnen met corrigeren? Wordt daar roerdruk gemeten wellicht? Dat laatste zal best uitvoerbaar zijn met een drukopnemer in de stuurstang...

Of gebruiken die NKE’s gewoon brute kracht en een snelle response? Gyro is mooi, maar werkt ook niet voorspellend.

Volgens mij interpreteren de meeste merken “zelflerend” om automatisch een dode band in te stellen. Dat is fijn voor het energieverbruik, maar verergert juist het risico om bij een golf van achter uit het roer te lopen. Een echte stuurman valt juist af op een golftop van achteren om in surf te komen/blijven.

Ik heb op mijn schip een NKE stuurautomaat met een hydraulische drive. Behoorlijk prijzig inderdaad. Gekocht op degelijkheid, en het was de enige die een goed werkend MOB systeem voor solo-zeilers heeft: je draagt een afstandbediening die voortdurend contact houdt met een ontvanger. Raakt het contact verbroken, dat veronderstelt het systeem na een bepaalde tijd dat je waarschijnlijk overboord bent gegaan. Dan beginnen er bepaalde acties afhankelijk van de instelling of situatie: de boot wordt in de wind gelegd, of hij gaat rondjes draaien waarna de motor stopt.

De computer is identiek voor eenvoudig tot high-end, het gaat om de sensoren die je er aan koppelt, de snelheid, nauwkeurigheid.
Omdat mijn schip betrekkelijk log is, is de input van mijn standaard B&G zeilinstrumenten snel genoeg. Ik ben nog niet 100% tevreden over het stuurgedrag onder alle omstandigheden, hij zwalkt me nog te veel bij voor-de-windse koersen.
Stuurautomaten zouden een grote stap voorwaarts maken als ze voorzien zijn van force-feedback, zoals dat bv bij vliegtuigsimulatoren wordt toegepast. Dus dat het systeem inderdaad de roerdruk voelt, ofwel de kracht/roeruitslag relatie koppelt aan de gyroscoop die de bewegingen van het schip meet.
Als roerganger heb je dat inderdaad voor op de gangbare systemen.

Tsja, dat kan een lange discussie worden omdat er nogal veel variabelen zijn waaraan het apparaat kan voldoen.

Wat een stuurautomaat moet doen is afhankelijk van de gebruiker, type boot, vaargebied, eisen, vaargedrag en beschikbare financiële middelen;-).

Mijn wensen waren als volgt:
- tijdens op en aftuigen, voorbereiden voor aanmeren, stootwillen, lijnen klaarleggen is de AP ons 3e persoon aanboord (of 2e indien ik solo vaar)

- lange saaie stukken motoren kan hij met alle liefde overnemen.

- de Jeanneau Sun Fast 32 is een nerveuze boot, een vlaagje of schifting vraagt actief sturen, waarbij ik graag wilde dat de autopilot dit zou kunnen opvangen.

- zelf moeten sturen verbind je aan 1 plek aan boord, in geval van een probleem of noodsituatie wil ik dat de autopilot deze taak in zijn geheel kan overnemen zodat de bemanning tijd heeft voor belangrijke zaken

- ik had de wens steeds meer ook solo te varen en samen met vriendin of kleine bemanning grotere afstanden te varen. (1 of 2 nachten door) daarom wilde ik dat de stuurautomaat onze boot kan sturen onder alle omstandigheden. Vooral ook veel wind, omdat dat knap vermoeiend is om mijlen lang vol te houden.

Al met al is dat inmiddels aardig gelukt. Ap gaat erop zodra ik de haven uitvaar. En beheerst de boot tot ruim 35 knopen wind op alle koersen en zeeën (met de juiste zeilvoering natuurlijk)

Ook zijn de instellingen per situatie heel belangrijk, het toepassen van de juiste responsesnelheid, ruddergain, app of true wind en wind trim zijn zaken die ik per situatie bekijk en toepas.

Natuurlijk ziet de AP een hoop zaken niet aankomen zoals wij dat wel zien, waardoor hij anders reageerd dan dat je zelf zou doen.  Aan de andere kant is mijn spanningsboog meestal korder dan de te varen afstand, waardoor ik als mens dus ook fouten maak. Gemiddeld gezien doet het apparaat het dus zo slecht nog niet, en dat is dus precies wat ik van mijn ap verwacht.
Natuurlijk is er nog beter en duurder spul op de markt, maar dat heb ik er momenteel niet voor over.



Gepost met de officiële Zeilersforum-app

3Noreen schreef :
Je hebt de harmonischen van je eigen schip, van de golven en van de deining. Dat zijn minstens drie verschillende frequenties, en ze zitten te dicht bij elkaar. Ik ben geen regeltechnicus maar dit lijkt me voor de gegeven status van technologie een stuk te ver. De pypilot komt met een fourier analyse tool die je los kunt kunt laten op de output van de 9-assige 'inertial motion unit'. Ik heb er al verschillende lage frequenties in kunnen herkennen, maar het is enorm grillig. Ik heb erover gedacht een phase locked loop mee te laten draaien met de golven, maar als die uit fase raakt ben je de sjaak, lijkt me, als je op basis daarvan iets bij gaat sturen.

Voordat we allemaal gaan neerzetten wat hun ap moet kunnen wat overigens best leuk is om te lezen.

Watt dat ding exact moet doen is voor ieder toch verschillend en wat er aan boord komt is dan de som van :
-stuurt liever zelf/nietzelf
-vaar nooit zo lang/kort
-vaar alleen met weinig/veel wind
-lengte/gewicht boot
-vaar solo
-alleen ap om zeilen te hijsen of even naar toilet
-transatlantische solo zeilraces

Zo is er voor ieder wat wils.

En bovendien nog een motion/gyro sensor die de kompas sensor kan corrigere/aanvullen. Zodat als je over een wrak of bv kabel/pijpleiding vaart de boot gewoon op koers blijft.

de stuurautomaat moet kunnen wat de stuurman niet kan en de stuurman moet kunnen wat de stuurautomaat niet kan.

rooiedirk schreef :
Doe dan maar gelijk een sateliet/gps-kompas, kiss!

Inderdaad, we gaan al wat meer naar de uitvoering, maar mijn vraag was vooral:
Wát moet ie doen, heel strak sturen of juist niet...

It Paradyske schreef :
Heel strak op ruime koersen, aan de wind dus niet.

In het mini circuit van is al aangetoond dat een AP wel degelijk beter kan sturen dan een frisse schipper.

Zo'n 15 jaar terug was het AP algoritme misschien wel van meer waarde dan de zeilen en tuigage.

O.a. NKE bood toen de mogelijkheid zelf aan de slag te gaan met de software en sommige teams gaven daar meer geld aan uit dan aan de boot.

Een AP die jou in heftige omstandigheden onder gennaker de mogelijkheid biedt om even je ogen te sluiten zonder te decellereren zet je op grote voorsprong tov je concurrent die de gen moet wegrollen...

boarderbas schreef :
Dat dus idd! Hoge kwaliteit componenten icm goede software die zelf nog aan te passen is. Kost wel een paar centen, maar dan heb je wel wat. De vraag voor de meeste mensen: weegt dat op (de kosten) tegen de prestatie's? Vaak niet, maar als je het geld en de tijd hebt dan is het wel 'the way to go'.

Evenwel niet vergeten dat het goed inregelen van zo'n automaat als die van NKE (of 5000 serie van B&G) de nodige tijd kost (en je je daar dus echt (diep) in moet verdiepen, proef varen verder fine tunen etc.: maw dat is bewerkelijk / tijdrovend). Geen 'plug & play' ervaring zoals met de consumenten electronica... (gewone serie van B&G, Garmin, Raymarine etc.)

De genoemde Furuno spullen gaan qua prijs ook al de kant op van het professionele spul: die 'gewone' high precision van het plaatje hierboven kost al 2000 euro, de nog preciezere van Furuno 9K.

Maw: voor elke behoefte kun je een goede AP samen te stellen, maar of je die ook kunt betalen is vers 2... Vaak is dat laatste niet het geval en kom je toch weer in de 'consumenten' versie; daar zit nog wel verschil tussen, maar downwind trekken die het allemaal niet meer (met spi) vanaf een 6bft in flinke golven van achter... (heb zowel met B&G, Garmin als Raymarine gevaren in flinke golven)
Hierbij moet wel worden vermeld dat dat ook ivm standaard windgever was. Een hoge resolutie windgever zou mogelijk ook bij deze 3 tot betere resultaten leiden.

@Lamavare: zo'n high-precision compass is erg leuk, behalve op downwind koersen, want daar vaar je op true wind ipv compass. (en daar is die mast acceleratie nu zo belangrijk: juiste ware wind uitrekenen. Dat component kost bij NKE (en 5000 serie B&G) al 4K euro op zichzelf... hoge resolutie wind + deze sensor + juiste algoritmen zorgen er voor dat je ook met veel wind lekker je spi kunt laten staan)

EarlyMorningSunrise schreef :
Helemaal met je eens; mijn vorige 2 bijdragen hebben geen relatie.

Zeilen/sturen op 'true wind'? Dat wordt lastig bij een sportief bootje.

Kijk nu gaan we al weer naar welke, maar eerst graag WAT moet ie kunnen....

En als je weet welk probleem je moet tackelen kan je pas aan de oplossing werken.
Dus voor de wind heel precies, maar wil je dat op wind- of op kompaskoers.
Kan je de windkoers zo goed meten?
Kompaskoers is met 9-assige sensoren zeer precies te meten...

La Mavare schreef :
Met de juiste electronica kan het wel; dat is precies wat NKE doet.

Nou racen we hier niet allemaal mini's over de oceaan....... dus je kunt je terecht afvragen wat we nu echt nodig hebben van een AP ?
De goedkoopste AP doet natuurlijk al heel erg veel goed:
sturen op de motor
Sturen onder zeil tot rond 4 Bf
Sturen tijdens reven tot 5 Bf
Sturen onder Spi tot 3-4 Bf
Sturen onder Spi manouvres tot 4 Bf
Voor een 28-30 voeter kom je daarvoor met een St1000 of TP10 een heel eind.
Wil je alles met 1-2 Bf extra willen kunnen, dan vliegen kosten, complexiteit en stroomverbruik van de techniek omhoog.
Ik persoonlijk investeer liever in een fijn sturende boot, goed zittende kuip, kleding en beschutting zodat ik grotendeels zelf kan sturen.....maar dat is gewoon smaak.

rooiedirk schreef :
Leg een suit hoe een gyro sensor een afwijking van het magnetisch veld door een kabel of groot wrak moet zien?
Een gyro ziet alleen bewegingen van een schip amar beinvloed niet de aanwijzing van het fluxgate kompas van de stuurautomaat.
En zodra je over die kabel of dat wrak heen bent stuurt de automaat weer gewoon de juiste koers.
Alleen als je zoiets krijgt op een kanaal of onder een brug zit je tegen die tijd wel tegen de kant en ik betwijfel of een gyro dat zal voorkomen.
Ad

Naast de kosten en de aandacht die een high end stuurautomaat vraagt moet je ook nog vaar voldoende stroom voor zo'n ding zorgen. Zoals al reeds schreef mijn NKE kan met gemak onder wat moeilijkere omstandigheden 150 watt aan stroom trekken. Dus binnen 24uur mijn LiFePO4 van 300Ah leegtrekken. Overigens omstandigheden waarop een human het niet meer red. Zeil minderen en snelheid inlevveren is de enige andere optie in zulke omstandigheden.

It Paradyske schreef :
De schijnbare wind kun je altijd heel precies meten, de ware wind niet. Die wordt berekend op basis van snelheid door het water. Snelheid door het water is met standaard apparatuur niet precies te meten. Stroom mee of tegen wordt helemaal niet meeberekend.

Ergo: je AP moet op schijnbare wind sturen.