Université de Bejaia Faculté de technologie Département de génie électrique Module : commande avancée Comptes rendus des TP 1 et 2 Nom de l’étudiant : BOURENANE Zakaria Groupe : ELM1 Année universitaire : 2019/2020 TP N°1 : Simulation dans l’espace d’état des systèmes linéaires I. INTRODUCTION Il s’agit, dans ce TP, de faire la modélisation et la simulation des systèmes électromécaniques comme les machines à courant continu. Pour ce faire, nous utiliserons le logiciel MATLAB auquel est intègre l’outil SIMULINK qui est une plate-forme de simulation multi-domaine et de modélisation des systèmes dynamiques. II. PREPARATION Les équations fondamentales régissant le fonctionnement du MCC sont : 𝐸 = 𝐾𝑒 Ω 𝐶𝑒𝑚 = 𝐾𝑒 𝐼 𝑈(𝑡) = 𝑅𝑖(𝑡) + 𝐿 𝑑𝑖(𝑡) + 𝐾𝑒 Ω 𝑑𝑡 𝐶𝑒𝑚 − 𝐶𝑟 = 𝐽 𝑑Ω 𝑑𝑡 Figure (1) : Schéma d’un MCC III. RESULTATS DE SIMULATION 1. Schéma fonctionnel du MCC : Le schéma fonctionnel du MCC est le suivant : Figure (2) : Schéma fonctionnel d’un MCC Résultat de la simulation : Figure (3) : Réponse indicielle du système Commentaire : Avant t= 0.1s le système est rapide est stable, et après la réponse indicielle il diminue à cause de la perturbation qu’on a imposé. 2. Représentation dans l’espace d’état : Pour la modélisation dans l’espace d’état, on considère deux formes : 1ere forme : Représenter le MCC sous forme : ẋ (t) = Ax(t) + 𝐵1 u(t) + 𝐵2 𝐶𝑟 (t) y(t) = Cx(t) + Du(t) Le vecteur d’état : x(t) = ( 𝑥1 𝑥2 ) avec 𝑥1 (𝑡) = 𝑖(𝑡) et 𝑥2 (𝑡) = Ω(𝑡) L’entrée : 𝑢(𝑡) La sortie : 𝑦(𝑡) = 𝑥2 (𝑡) = Ω(𝑡) Figure (4) : Schéma fonctionnel d’une représentation d’état 1ere forme Résultat de la simulation : Figure (5) : Réponse indicielle du système Commentaire : Avant t= 0.1s le système est rapide est stable, et après la réponse indicielle il diminue à cause de la perturbation qu’on a imposé. 2ere forme : Représentation du MCC sous forme : ẋ (t) = Ax(t) + Bv(t) y(t) = Cx(t) + Du(t) Le vecteur d’état : x(t) = ( 𝑥1 𝑥2 ) avec 𝑥1 (𝑡) = 𝑖(𝑡) et 𝑥2 (𝑡) = Ω(𝑡) L’entrée : 𝑣(𝑡) = (𝑢 𝐶𝑟 ) La sortie : 𝑦(𝑡) = 𝑥2 (𝑡) = Ω(𝑡) Figure (6) : Schéma fonctionnel d’une représentation d’état 2ere forme Résultat de la simulation : Figure (7) : Réponse indicielle du système Commentaire : Le système diminue rapidement ensuite il se stabilise. 3. Représentation par la fonction transfert : A partir des équations fondamentales régissant le fonctionnement du MCC on obtient les fonctions de transfert 𝐺1 (𝑃) et 𝐺1 (𝑃) : Ω(𝑃) = 𝐺1 (𝑃)𝑈(𝑃) + 𝐺2 (𝑃)𝐶𝑟 (𝑃) Figure (8) : Schéma fonctionnel d’une représentation d’état 2ere forme par la fonction de transfert Résultats de Simulation : Figure (9) : Réponse indicielle du système Commentaire : Avant t= 0.1s le système est rapide est stable, et après la réponse indicielle diminue à cause de la perturbation qu’on a imposé. IV. CONCLUSION D’après les résultats de nos simulations, on peut dire que les trois méthodes qu’on a utilisées donnent des résultats identiques donc pour simuler le comportement d’une machine à courant continu, on peut le faire soit en réalisant son schéma fonctionnel ou soit par sa représentation d’état (1ere ou 2eme forme).