Train miniature Asservi par Ordinateur (T.A.O.)

Ó Laurent MARIE 1997-1998 en association avec LOCO-REVUE

Reproduction et traduction interdites

 

T.A.O.

Train miniature Asservi par Ordinateur

 

Avez-vous déjà songé à marier votre ordinateur à votre réseau miniature ? N'avez-vous jamais essayé de reproduire le plus fidèlement possible les démarrages et les accélérations d'un train réel ?

L'informatique peut apporter une réponse à ces problèmes. Mais attention, la conduite d'un train simulé par le logiciel T.A.O. n'a rien à voir avec les méthodes employées sur un réseau miniature. L'ordinateur calcule en temps-réel les évolutions d'une locomotive et de son convoi. "Faire l'heure" avec une rame de 800 tonnes pourra se révéler tout aussi prenant que dans la réalité.

 

 

Texte et illustrations : Laurent MARIE

 

L'idée n'est certes pas nouvelle et nombre de modélistes ont essayé d'apporter une touche de réalisme aux évolutions de leur matériel roulant. L'électronique analogique a depuis toujours été la solution la plus couramment utilisée pour simuler les accélérations et freinages d'un train. L'informatique apporte un éclairage nouveau. L'ordinateur permet de simuler des systèmes complexes. Le train en est un. La SNCF utilise d'ailleurs des simulateurs pour former son personnel roulant. Le programme qui sera décrit dans cet article ne pourra rivaliser avec le logiciel de la SNCF car il demande des milliers d'heures de programmation et un investissement matériel non négligeable. Au lieu d'explorer cette voie fort coûteuse, l'auteur a préféré modéliser simplement les équations de la mécanique régissant un train et vous proposer un programme ouvert et gratuit. Le logiciel est donc placé dans le domaine public : vous ne devrez payer que le prix d'une communication téléphonique sur ce serveur INTERNET.

 

TABLE DES MATIERES

CONDUIRE UN TRAIN

LE SIMULATEUR

LE LOGICIEL T.A.O.

LA FENETRE DE PARAMETRAGE

LE PROFIL DE LA VOIE

LA FENETRE DE TRACE

LE FICHIER MOUCHARD

LA PROGRAMMATION DU LOGICIEL TAO

LE SYSTEME D'EXPLOITATION LINUX

INSTALLER LINUX SUR SON PC

LA STRUCTURE DU LOGICIEL

L'INTERFACE AVEC LE RESEAU MINIATURE

OUVERTURE AUX AUTRES PROGRAMMEURS

TAO POUR WINDOWS-95

LE DOMAINE PUBLIC ET LE DROIT

CONCLUSION

MATERIEL NECESSAIRE

Le système d'exploitation LINUX :

La carte Digitale/Analogique

L'ordinateur de l'auteur :

GLOSSAIRE

CONDUIRE UN TRAIN

En chaque modéliste sommeille un cheminot. Mais il n'est guère possible d'avoir la sensation de conduire un train. Tout au plus, lit-on ici et là, que certains modèles ont des ralentis très réalistes. Cependant, on est encore loin de la réalité. Deux raisons concourent à cet état de fait : le modèle réduit n'a strictement rien à voir avec l'original au niveau mécanique, et d'autre part, l'échelle de l'infrastructure ferroviaire est le plus souvent suggérée. On "tasse" les distances, on accélère le temps.

L'objectif du logiciel TAO est de fournir un simulateur réaliste couplé à une interface de puissance permettant d'asservir des modèles miniatures. Cet article décrit toute la genèse et l'utilisation du simulateur. L'interface électronique transmettra une consigne de vitesse entre l'ordinateur et la voie ferrée. Cette partie beaucoup plus simple fera l'objet d'un autre article dans les colonnes d'un prochain numéro.

Un train est un ensemble physique régi par les lois de la mécanique. Une modélisation simple doit permettre de recréer efficacement les allures d'un train tout en incluant son environnement, c'est à dire la puissance de la locomotive, la masse adhérente, la masse remorquée et le profil de la ligne.

Des éléments extérieurs, tel le vent, ont été négligés car ils n'influent pas de façon significative dans les conditions de simulation. Par contre, le temps jouera un rôle capital dans les algorithmes de simulation. L'ordinateur devra donc fournir une base de temps très fiable pour éviter une dérive des calculs qui rendrait toute simulation caduque.

 

LE SIMULATEUR

Le coeur du simulateur, appelé aussi moteur, modélise les équations mécaniques simplifiées d'un train. Les équations comprennent la courbe de puissance de l'engin de traction, le coefficient d'adhérence moteur, le coefficient maximal de freinage d'une locomotive, d'une voiture de voyageur et d'un wagon, le Cx, la pente et la masse du train. La dépression de la conduite de frein est aussi reproduite, tout comme la veille de "l'homme mort" (VACMA). La construction de ce modèle mathématique permet de prendre conscience de certaines caractéristiques fondamentales des trains. Par exemple :

- On ne peut freiner efficacement une rame rapide et longue qu'avec une transmission électrique de l'ordre d'arrêt.

- Le frein à air allonge le temps d'immobilisation.

- L'effort de traction est limité par un critère tout simple : la masse adhérente de la locomotive.

- Pour remorquer de lourdes charges, il vaut mieux utiliser une Unité Multiple plutôt qu'une locomotive plus puissante.

- Et puis, les rampes s'expriment en ‰ tant les pentes sont réduites. Un dénivelé de 10 ‰ est important, 35 ‰ représente une ascension.

Le simulateur TAO vous permettra de reproduire tous ces phénomènes et vous montrera que la conduite d'un train n'est pas toujours aisée. S'il faut 5 heures à un train pour effectuer le trajet Paris -> St-Nazaire, il vous faudra tout autant de temps avec le simulateur. Pas question d'aller regarder la télévision entre 2 gares fictives : la veille automatique vous maintiendra à votre poste à moins que vous ne l'ayez dévalidée. Le logiciel TAO se veut le plus fidèle possible mais il intègre volontairement des espaces de liberté pour pouvoir jouer. Une simulation stricte a un intérêt scientifique. Pouvoir changer à tout moment la masse du train, la puissance de la locomotive, la pente ou arrêter la VACMA est extrèmement pratique. Cela donne la possibilité d'expérimenter de nombreux scénarii sans avoir à quitter le programme principal. De ces fantaisies naissent le jeu et l'illusion de conduire un train.

Cependant, le moteur du programme a été validé avec des données réelles extraites de nombreuses revues techniques. La précision du simulateur est de l'ordre de 10 %. Ce chiffre n'a pu être diminué car les données techniques précises manquent. Elles concernent des marches d'essais avec des voitures dynamométriques ou des relevés de mesure du banc d'essai d'Ivry. Ces informations sont la propriété de la SNCF et des constructeurs ferroviaires. Si trois paramètres sont nécessaires à une validation du modèle mathématique, deux sont connus assez précisément, le troisième est donné avec une marge de 10 %. Le moteur de TAO évoluera dès qu'il sera possible de trouver des résultats réels suffisamment fiables.

 

LE LOGICIEL T.A.O.

Le logiciel TAO est avant toute chose un simulateur. Relié à un interface électronique de puissance, il vous permettra de piloter un train sur votre réseau. Mais vous pourrez cependant l'utiliser sans ce matériel. Cette configuration permet, entre autre, de simuler une rame alors que vous ne possédez pas le matériel adéquat. On ne simulera pas une rame "CAPITOLE" circulant à 200 km/h avec une antique 030TB ! De même, il serait illusoire de vouloir simuler un T.G.V. roulant à plus de 200 km/h. Les algorithmes mathématiques n'intègrent pas de façon suffisamment précise les forces engendrées par les frottements dans l'air.

Découvrons maintenant ce programme.

TAO est un programme graphique composé d'une fenêtre de conduite, d'un écran de paramétrage et d'un autre écran d'affichage des performances du train. Le programme peut aussi utiliser des profils pour modéliser une ligne réelle ou imaginaire. Toutes les actions du cheminot en herbe pourront être enregistrées dans un fichier mouchard. Il pourra être inséré dans un tableur pour une interprétation plus fine d'une session de simulation.

L'ECRAN DE CONDUITE

L'écran de conduite réunit les commandes principales nécessaires à la marche du train, soient : le réglage de puissance de la machine, le sélecteur de marche, le réglage du niveau de freinage, le compteur kilométrique, et, bien sûr, l'indicateur de vitesse. On trouve aussi la commande de modifications du profil et le bouton d'Acquittement/Veille permettant de s'assurer que le cheminot néophyte ne s'est pas endormi devant l'écran de son ordinateur. A l'inverse des commandes principales, ces boutons sont validés ou inhibés dans l'écran de paramétrage. Cet écran, bouton Params..., vous permettra de définir toutes les caractéristiques de votre locomotive et du train que vous allez remorquer. Le bouton Trace... ouvre une fenêtre où sont enregistrées les paramètres de simulation à raison d'un point de mesure par seconde. Quant à la commande Quit, elle vous permettra d'arrêter la simulation ou de procéder à un arrêt d'urgence de votre train miniature et les occasions seront nombreuses comme nous le verrons dans le paragraphe traitant du freinage. Il manquerait certainement un petit quelque chose si on ne voyait une locomotive se déplacer.

Un petit synoptique en couleurs représente une BB "JAQUEMIN" de profil. La locomotive, et la caténaire sont à l'échelle soit un point de l'écran pour 10 cm !

Pour avancer, il suffit de faire glisser le curseur de puissance vers la droite. La caténaire commence à défiler et le compteur kilométrique "tourne". Pour s'arrêter, il faut d'abord remettre le curseur de puissance à zéro puis choisir l'intensité du freinage. Si jusque là, tout va bien, que se passe-t-il en cas d'incident ? Imaginez un essieu qui déraille ou l'arrivée inopinée sur une voie en impasse. Deux solutions s'offrent à vous : freinage maximal, ou d'urgence, comme dans la réalité ou arrêt du programme T.A.O. La première solution est la plus réaliste; la distance d'arrêt est calculée par l'ordinateur et rien ne peut la modifier. Le train roulera encore 2 ou 3 mètres (en HO) avant de s'immobiliser. De nombreux évènements peuvent survenir pendant ce laps de temps : rencontre inopinée avec un heurtoir ou saut majestueux de la rame sur le carrelage... T.A.O. suscite alors un sentiment d'angoisse face à l'impossibilité d'influer sur les évènements. Mais si vous craignez que l'intégrité de votre matériel soit atteinte, vous appuyez immédiatement sur le bouton Quit et le programme transmet une consigne d'arrêt à l'électronique. La distance d'arrêt est inférieure à 2 cm. Inconvénient, le programme T.A.O. est fermé. C'est aussi une sanction car on ne peut tout de même pas prendre trop de liberté avec la réalité.

 

LA FENETRE DE PARAMETRAGE

Le simulateur TAO permet de reproduire le fonctionnement de quasiment n'importe quel type de train. Une exception, le T.G.V. dont le modèle mathématique est beaucoup plus complexe.

La modélisation d'un train exige de nombreux paramètres dont les caractéristiques précises de la locomotive, de la rame remorquée et du profil de la ligne.

La locomotive est caractérisée par sa puissance maximale, sa vitesse de pointe et sa masse adhérente. La masse non adhérente de la locomotive (ex. tender ou bissel) est reportée dans la masse remorquée du train. La courbe de puissance illustre le fonctionnement de la machine "vu de l'extérieur". Un même engin peut être caractérisé par deux courbes de puissance : l'une pour le régime Petite Vitesse (PV) et l'autre pour le régime Grande Vitesse (GV).

Exemple de courbes de puissance d'une locomotive disposant des deux régimes.

Ces courbes de puissance montrent que le couple à basse vitesse est très important en régime PV, et est donc adapté à la traction de lourds trains de marchandises.

Ainsi, les locomotives à vapeur ne disposaient pas de dispositifs de basculement PV/GV si bien que des séries étaient dédiées aux marchandises (petites roues motrices ex. 150P) et d'autres au service voyageurs (grandes roues ex. 231K, 241P).

La courbe de puissance traduit fidèlement les performances de l'engin moteur. On peut d'ailleurs constater que l'objectif des grands constructeurs ferroviaires est de proposer des engins versatiles disposant d'une puissance élevée quelle que soit la vitesse. Les BB26000 peuvent remplacer les CC14100 sur les lignes du Nord-Est et tracter sans peine à 160 km/h un express lourd. Et si une locomotive ne suffit pas, on peut en ajouter une deuxième du même type. Il suffit alors d'ajouter les paramètres du deuxième engin (puissance, masse ...) à ceux du premier.

La masse remorquée inclut le poids des véhicules remorqués et la charge des essieux non moteurs de la locomotive.

Un profil en long peut être interprété par le simulateur T.A.O. A partir d'une liste de points kilométriques et de pentes (en ‰), on peut reproduire très exactement le profil d'une ligne. De nombreux profils en long ont d'ailleurs été publiés dans la littérature ferroviaire.

Le bouton d'activation de la VACMA (veille automatique "homme mort") permet de simuler des engins munis de cet équipement de sécurité. Les locomotives à vapeur n'en sont pas équipées : l'équipe de conduite se composait d'un mécano et d'un chauffeur.

Une autre partie de l'écran de paramétrage est consacrée à la calibration de l'asservissement du train miniature. Si le simulateur calcule la vitesse instantanée d'un train, il la transmet au module d'asservissement de puissance qui pilote le modèle réduit. Comme la simulation se veut très précise, le train miniature doit obéir le plus fidèlement possible aux consignes de l'ordinateur. Mais deux locomotives n'ont pas les mêmes caractéristiques mécaniques : moteur, rapport d'engrenage, diamètre des roues, charge remorquée. A chaque convoi (loco. + wagons), correspondra une courbe de calibration. Il suffira de mesurer finement une partie de votre circuit et de vous munir d'un chronomètre. Le détail de la méthode de calibration sera exposé dans l'article décrivant l'asservissement de vitesse (dans un prochain numéro).

Comme le nombre de paramètres à saisir est relativement élevé, toutes les données pourront être sauvegardées dans un fichier sur le disque dur de l'ordinateur : exemple BB16000.SIM.

 

 

LE PROFIL DE LA VOIE

Le profil de la ligne influe directement sur la vitesse d'un convoi. La pente peut être réglée manuellement via les boutons haut et bas de l'écran principal T.A.O. Elle peut cependant suivre un profil préenregistré correspondant à une ligne réelle ou imaginaire. Représentez-vous parcourant la ligne des Causses ou arrivant à Latour de Carol.

Le fichier contenant le profil peut être saisi avec n'importe quel éditeur de texte. La première colonne contient les points kilométriques à partir desquels s'appliquent les rampes ou les déclivités. La deuxième colonne, séparée par une tabulation, contient la pente exprimée en ‰. Un coefficient positif représente une rampe. Le logiciel T.A.O. n'impose aucune limite quant au nombre de fichiers de profils et à leur tailles respectives.

Exemple de profil : fichier ligne.pfl

0.0 0

0.2 2

0.4 4

0.6 6

0.8 8

0.10 10

0.12 12

1.1 10

1.5 3

2.0 0

2.6 -2

2.8 -7

 

LA FENETRE DE TRACE

On peut visualiser en temps-réel les évolutions des principaux paramètres de la simulation comme la vitesse, la puissance instantanée, les consignes de puissance, de freinage et, pour terminer la pente.

Au démarrage du logiciel, seule la vitesse est affichée pour simplifier l'interprétation du graphique. Il suffit de biffer les cases des autres paramètres pour les voir s'afficher à l'écran.

La courbe est remise à jour toutes les secondes. Afin d'analyser, a posteriori, les résultats d'une simulation, on peut enregistrer l'évolution de ces variables dans un fichier "mouchard".

 

LE FICHIER MOUCHARD

Ce fichier contient l'enregistrement des principales variables d'une simulation. Toutes les secondes, l'ordinateur écrit une nouvelle ligne dans ce fichier. Il sera très facile de le charger dans un logiciel de type tableur pour analyser finement les évolutions des données et en tirer des graphiques particulièrement intéressants. Le système d'exploitation LINUX ne dispose que d'un tableur rudimentaire. Si vous avez la chance de posséder un tableur sous WINDOWS-95, vous pourrez exploiter au mieux toutes ces informations.

 

Exemple de trace : fichier mouchard.txt

Vitesse Force C_puis. C_frein Pente

117 20 32 0 -1

119 20 32 0 -1

120 19 32 0 -1

121 19 32 0 -1

122 19 32 0 -1

124 19 32 0 -1

124 10 17 0 -1

124 10 17 0 -1

125 10 17 0 -1

125 10 17 0 -1

125 10 17 0 -1

126 10 17 0 -1

 

LA PROGRAMMATION DU LOGICIEL TAO

Mais comment fonctionne le logiciel T.A.O. ? Entreprenons un petit voyage au coeur de l'ordinateur. T.A.O. est un programme graphique basé sur l'utilisation conjointe de la souris et de fenêtres de contrôle. Ce logiciel se classe, en outre, dans la catégorie "Temps-Réel", ce qui signifie qu'il a besoin d'être cadencé strictement pour fonctionner. T.A.O. recommence l'intégralité de ses calculs et met à jour les graphiques toutes les 0,1 s afin de garantir un fonctionnement précis et fluide de la simulation. Mais pour obtenir de telles performances, l'ordinateur doit être capable de respecter cette contrainte de temps. L'ordinateur de l'auteur, un PC 486DX2 à 66Mhz, ne met, en moyenne que 0,04 s pour effectuer ces calculs. Il lui reste donc 0,06 s de temps libre ; qui pourra être utilisée pour lancer un autre simulateur T.A.O. ou un autre programme. Si votre ordinateur est beaucoup moins puissant, le temps de calcul devient supérieur à la période de remise à jour du programme : ceci implique de graves dérives si bien que la simulation est proprement inexploitable. A contrario, l'utilisation de PC de type Pentium, ne changera rien à la simulation mais garantira à l'utilisateur que les résultats obtenus seront corrects. C'est pourquoi, il est indispensable de disposer d'ordinateurs puissants pour simuler des systèmes réels. Pensez aux simulateurs de vol ou de course automobile.

Si le critère rapidité est impératif, les contraintes liées à l'interface homme-machine, les fenêtres, sont bien moins importantes. La gestion de l'écran graphique a été étudiée pour pouvoir s'adapter à tous les écrans de PC soit une résolution de 640 points x 480 en 16 couleurs. Par contre, les couleurs ont été judicieusement attribuées pour que les différents verts de la locomotive et de l'herbe soient corrects.

L'ordinateur ne dispose d'aucun moyen pour envoyer les consignes de vitesse au réseau miniature. Il est donc nécessaire d'acheter une carte digitale/analogique qui transformera la vitesse en tension puis transmettra cette valeur (via un câble) au module d'asservissement de vitesse qui pilotera le train. Ce module est l'objet d'un article diffusé sur le WEB (partie matérielle). On peut résumer le système T.A.O. au synoptique suivant.

 

ΠDisquette de livraison T.A.O. (Train miniature Asservi par Ordinateur)

 CD-ROM d'installation du système d'exploitation LINUX

Ž Ordinateur multimédia de type compatible PC

 Souris Microsoft

 Câble de liaison vers le module d'asservissement

Module d'asservissement de vitesse

Câble de liaison vers la voie

La voie de tests

 

LE SYSTEME D'EXPLOITATION LINUX

Tout ordinateur nécessite un système d'exploitation pour pouvoir être utilisé. Le plus connu est DOS/WINDOWS et maintenant WINDOWS 95 puisqu'il équipe 99 % des PC qui sont vendus actuellement. Les autres machines, notamment les stations de travail et les gros ordinateurs, utilisent, dans la majorité, des cas le système d'exploitation UNIX. Il est très utilisé dans les universités, les laboratoires de recherche et l'industrie. Il permet d'exploiter très efficacement un ordinateur en garantissant un partage de ses ressources entre différentes applications. LINUX est un clone d'UNIX. Il est depuis sa création dans le domaine public, donc gratuit. On ne paie que le support sur lequel LINUX est inscrit et la documentation l'accompagnant. LINUX est très utilisé dans le milieu universitaire. L'expérience de l'auteur des systèmes de type UNIX l'a conduit à choisir LINUX plutôt que tout autre en raison d'un rapport qualité/prix défiant toute concurrence.

 

INSTALLER LINUX SUR SON PC

LINUX peut être installé de différentes manières sur un PC. La plus simple consiste à réserver beaucoup de place sur le disque dur (environ 180 Mo sous DOS) puis à installer le système selon la procédure décrite dans le manuel utilisateur. Mais la manière la plus efficace consiste à dédier tout ou partie d'un disque dur. C'est la solution choisie par l'auteur. Elle garantit une meilleure fiabilité des données et des performances accrues. Cependant, quelle que soit la solution retenue, il faut un minimum de compétences en informatique, voire de connaissances des systèmes UNIX, pour installer LINUX. L'auteur déconseillera à un néophyte de se lancer dans une telle opération car il risque de "planter" sa machine.

Il faut compter environ une à deux journées, selon le niveau, pour configurer complètement le PC.

 

LA STRUCTURE DU LOGICIEL

T.A.O. utilise la Programmation Orientée Objets pour modéliser différents objets tels des boutons, des zones graphiques, des synoptiques animés ou le moteur calculant la vitesse instantanée du train.

Cette approche a permis une bonne structuration et un codage très efficace de l'application. Le programme utilise sept fichiers de description, soient une soixantaine de pages ou 3000 lignes de programme. A chaque fichier incombe une tâche bien précise : la gestion du menu principal, le moteur, la gestion des synoptiques, le suivi du profil de la voie, le pilotage de la carte Digitale /Analogique.

Le logiciel TAO est structuré comme une petite application industrielle. Un dossier "DEVS" contient l'ensemble des fichiers nécessaires à la programmation de T.A.O. Le logiciel T.A.O. a été entièrement codé en C++ pour deux raisons : l'interface graphique fournie avec LINUX/OPENWIN est codée en C++ et les modules qui ont été spécifiés doivent être écrits dans un langage orienté objets.

Exemple de codage extrait du fichier de gestion des objets graphiques (locomotive) :

class objGeneGraph2D

{

protected :

objGeneGraph2D *nextObj;

ty_params_display paramsDisplay;

ty_points_obj tablePointsInit;

ty_points_obj tablePointsCur;

unsigned long fgColor;

unsigned long bgColor;

public :

objGeneGraph2D (); // Constructor

virtual ~objGeneGraph2D (); // Destructor

void setColor (unsigned long, unsigned long);

virtual void addPoints (int, int);

virtual void rotate (int);

virtual void translate (int, int);

virtual void zoom (int,int);

virtual void display (int);

};

Un autre dossier contient la documentation associée au logiciel, notamment les termes de la licence "domaine public".

 

L'INTERFACE AVEC LE RESEAU MINIATURE

L'interface avec le réseau miniature utilise deux cartes électroniques. La première, ou carte Digitale/Analogique, est installée dans le PC et convertit la vitesse en une tension comprise entre 0 et 10 V. Un module d'asservissement de vitesse interprète cette tension et impose une fréquence de rotation au moteur de la locomotive. Ce module fournit aussi la puissance nécessaire à l'alimentation du train. Si la première carte peut être trouvée dans les bons magasins d'électronique, la deuxième devra être entièrement réalisée. Mais ne vous inquiétez pas, l'asservissement est fabriqué à partir d'un circuit électronique dédié qui est très simple à mettre en œuvre. Le coût de cette interface est estimé à 900 F soient : 700 F pour la carte informatique et 200 F pour un module d'asservissement complet. Cette réalisation n'est cependant pas obligatoire pour faire fonctionner le logiciel T.A.O.

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OUVERTURE AUX AUTRES PROGRAMMEURS

TAO est un logiciel domaine public développé autour du système d'exploitation LINUX, lui-même domaine public : ce qui signifie que le coût de ce programme est limité à l'achat du support de TAO soient une disquette et le CD-ROM LINUX. Cela représente un budget moyen de 200 à 250 F.

Le domaine public ou "freeware" signifie que les auteurs ne demandent aucun droit d'exploitation des programmes qu'ils créent et qu'ils fournissent le code de leur application pour que tout un chacun puisse modifier et faire évoluer ces oeuvres. Cette ouverture d'esprit permet une grande diffusion des programmes mais aussi un véritable brassage d'idées. TAO est certainement l'un des premiers simulateurs de train. Il existe peut-être d'autres programmeurs férus de modélisme ferroviaire voulant contrôler leur réseau. TAO ne répondra peut-être, que partiellement à leurs exigences. Ils pourront le modifier et le placer à nouveau dans le domaine public.

 

TAO POUR WINDOWS-95

La diffusion du logiciel TAO est limitée par la distribution du système d'exploitation LINUX qui est peu développée. Le seul moyen d'ouvrir de nouveaux horizons est d'adapter et compiler T.A.O. pour WINDOWS-95. Ce système d'exploitation équipe désormais tous les PC neufs et semble correspondre aux critères de performances exigés pour la simulation. Le problème est que l'auteur ne possède ni ordinateur avec WINDOWS-95 ni compilateur de qualité professionnelle. Le budget nécessaire est supérieur à 10 000F pour mettre à niveau son ordinateur ...

Néanmoins, le logiciel restera dans le domaine public puisqu'une adaptation pour un autre système d'exploitation ne constitue pas une œuvre originale.

 

LE DOMAINE PUBLIC ET LE DROIT

Le logiciel Train miniature Asservi par Ordinateur a été placé dans le domaine public dès sa création. Il se réfère aux termes de la licence "GNU General Public License" éditée par la Free Software Foundation. Cette association internationale vise au développement des œuvres publiques et à leur protection. Elle définit notamment un copyright protégeant l'auteur de tentatives d'annexion et commercialisation de son œuvre par une tierce personne physique ou morale. T.A.O. est donc gratuit au sens de la programmation. Par contre, les supports servant à acheminer le logiciel sont payants : disquette + enveloppe + timbres ou prix de la communication INTERNET.

 

CONCLUSION

Ce projet peut être comparé à une petite application industrielle, ne serait-ce que par la technologie employée. Mais cet aspect très cartésien ne doit pas occulter le plaisir lié à la réalisation de T.A.O. Conçu à des fins strictement personnelles, ce logiciel a suscité tant de curiosité que la rédaction de deux articles a été entreprise afin que ces concepts soient partagés par le plus grand nombre.

Mais quelle meilleure récompense que de voir un enfant s'approprier ce logiciel, plutôt sérieux, et le transformer en simulateur de "montagnes russes" ! Les trains miniatures ne sont-ils pas des jouets d'enfants à l'origine ?

 

MATERIEL NECESSAIRE

Le système d'exploitation LINUX :

"LINUX par la pratique, Kit complet" aux éditions SYBEX

Cet ouvrage de 300 pages fournit le CD-ROM d'installation de LINUX ainsi qu'une procédure complète d'installation et de mise en service.

Le CD-ROM contient la version LINUX SLACKWARE 1.2.3 utilisée par l'auteur pour écrire le programme T.A.O.

Ce livre pouvait être acquis dans les librairies spécialisées, maisons de la presse ou grandes surfaces. Cette version de LINUX date de 1996. De nouvelles versions ont été diffusées depuis.

 

La carte Digitale/Analogique

INDUSTRIAL I/O CARD series, 12 bit AD/DA card, disponible auprès de PENTASONIC, 9 allée de l'île Gloriette 44000 NANTES.

 

L'ordinateur de l'auteur :

Compatible PC : 486DX2 à 66Mhz

RAM : 12Mo

Disque dur : 400Mo dont 200Mo pour LINUX

CD-ROM : Quadruple vitesse

Carte VIDEO : VESA VLB limitée à 640x480x16 couleurs par LINUX

Souris : Microsoft

Carte Digitale/Analogique : INDUSTRIAL I/O CARD series

 

GLOSSAIRE

Electronique analogique : système électrique où toutes les variations de courant et de tension sont continues, ex : votre vieux transformateur JOUEF.

Electronique numérique : système électrique où les niveaux électriques peuvent être représentés par états binaires, ex : un ordinateur.

Système d'exploitation : ensemble de logiciels permettant de démarrer et de gérer les ressources d'un ordinateur. Les systèmes d'exploitation les plus répandus sont DOS, WINDOWS et UNIX dont fait partie LINUX. Chaque système d'exploitation se caractérise par un "look" et un jeu de commande qui lui est propre.

UNIX : système d'exploitation permettant de gérer concurremment plusieurs processus, ou applications, sur le même processeur. Le système UNIX est enseigné à la très grande majorité des étudiants poursuivant une formation en électronique et informatique industrielle. Il est aussi très utilisé par les scientifiques et les industriels pour la puissance et la fiabilité de ses commandes.

LINUX : Ce système d'exploitation est une version d'UNIX du domaine public. Elle ne coûte donc que le prix du livre contenant le CD-ROM d'installation. Il existe de nombreuses versions de LINUX. L'auteur conseil la version LINUX SLACKWARE 1.2.3 distribuée par SYBEX.

X/WINDOWS, X11, OPENWIN : systèmes de gestion des fenêtres et des objets graphiques apparaissant à l'écran.

Programmation Objet : La programmation objet est une méthode d'analyse et de résolution d'une application informatique impliquant la mise en oeuvre "d'objets" abstraits caractérisés par leurs relations hiérarchiques : héritage de propriétés, redéfinitions, ancêtres, classes de données. Le C++ est l'un des langages de programmation objet les plus utilisés.

Cx : Le Cx est le coefficient de pénétration dans l'air.

Train miniature Asservi par Ordinateur (T.A.O.)

Ó Laurent MARIE 1997-1998 en association avec LOCO-REVUE

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