Chapitre 3 : Problématique générale de l’automatique
Mise en équation des asservissements linéaires
I- Introduction :
Les principaux problèmes posés par les systèmes physiques ou industriels concernant leur
commande afin qu’ils se comportent de la manière désirée nous allons voir dans ce chapitre l’étude
des systèmes bouclés.
II- Inconvénients de la commande en BO (boucle ouverte)
La commande en BO d’un système consiste à introduire à l’entrée le signal permettant
d’obtenir le signal de sortie voulu. Cela suppose la connaissance de la de Transfert du système.
Signal d’entrée Sortie voulu
?
Pris en appliquant la on a
Malheureusement, il est pratiquement impossible de déterminer le signal de commande qui
assura au système le fonctionnement voulu, pour deux raison :
1- Les modèles de fonctionnement sont très importants.
2- Les systèmes réels sont généralement soumis à des perturbations imprévisibles et
difficilement modélisables.
III- La commande en BF (boucle fermée) :
Pour mieux commander un système quelconque, il faut :
- Mesurer l’évolution de son comportement à l’aide d’un compteur adéquat.
- Comparer l’info délivrée par ce capteur à une valeur de consigne.
- Utiliser la différence entre consigne et mesure comme information permettant de construire
le signal de commande. D’où le schéma général suivant :
comparateur
sortie
Consigne écart commande
- Le dispositif sert à adapter le signal mesuré : transforme la grandeur physique en sig
éléctrique.
- Le comparateur sert à calculer l’écart entre la consigne et la mesure.
- L’actionneur apporte la puissance nécessaire à la réalisation de la tache et amplifi les
puissances.
L’ensemble constitué des blocs et est appelé chaîne directe.
L’ensemble constitué de la mesure + le bloc est appelé chaine de retour.
Les blocs : chaine directe + chaine de retour constitue la boucle de régulation.
devient la véritable entrée du système bouclé tandis que la commande évolue toute seule.
Si la chaine de retour est égale à 1, on parle alors d’un système à retour unitaire.
IV- Exemples de systèmes asservis
• Pilotage automatique
perturbation
Soit un pilote automatique longitudinale d’avion, destiné à maintenir son assiete
(l’angle de l’avion avec l’horizontale) égal à une valeur l’écart entre l’assiéte désirée
et l’assiette réelle de l’avion est détectée au moyen d’un detecteur d’écart
(comparateur) muni d’un potentiomêtre dont le zéro correspond à .
Le courant dans ce potentiomêtre est proportionnel à .
Le courant est amplifié avant de commander le moteur de gouverne de l’avion.
La compensation est effectuée par un réseau correcteur.
L’amplification est réalisée par un amplifi électronique.
A la sortie de l’amplifi on a un courrant qui est le courant de commande du cerveau moteur.
Les perturbations sont des entrées secondaires dues à la turbulance athmosphérique.
Système
(A)
Mesure
Direction
Correction ou
compensation
Amplification
Avion
-
+
• Cerveau mécanisme :
C’est un cerveau mécanisme destiné à commander en la controlant, la position
angulaire d’un arbre qui entraine une charge d’inertie
La génératrice et le moteur sont en cascade
tourne à une vitesse constante, elle est alimentée par le courant provenant de la
tension de commande .
Le moteur à excitation constante produit un couple proportionnelle au courant l’eq :
est lié à la tension de commande par l’eq.diff :
équation de la charge entrainée par le moteur :
On désire asservir la position :
+ +
Forme canonique du système asservi
V- Modélisation d’un boucle de régulation :
Détecteur
Génératrice
Moteur
Charge
f (frottement)
Chaine directe
-
+
+
-
Or
Donc ①
de transfert de la BF du système de régulation
Si la boucle est à retour unitaire alors :
Suriplification des diagrammes fonctionnels :
• elts en cascade
• elts en cascade
+
+
• Système en contre réaction (fadbache)
+
+
• Système à réaction +
+
+
1
/
5
100%
