SYSTEME DE COMMANDE

Dispositifs d’asservissement
Laboratoire: Mesure des paramètres d’un système électromécanique
* Lisez le texte au complet pour obtenir l’idée d’ensemble avant de procéder à
l’expérience.
Ce laboratoire traite de la mesure des paramètres d’un système électromécanique
comportant les éléments suivants:
-un potentiomètre de commande
-un amplificateur
-un moteur à courant continue (C.C.)
-un tachymètre produisant une sortie numérique sur affichage
-un tachymètre produisant une tension analogique
-un système d’engrenage
Dans ce laboratoire les paramètres suivants devront être mesurés:
-la sensibilité du potentiomètre de commande (Kp)
-la sensibilité du potentiomètre de position de l’arbre de sortie (Ks)
-la sensibilité du moteur C.C (Kv)
-la constante de temps du moteur ()
-le rapport de tour sortie/entré de l’engrenage (à courroie)
-les constantes de freinage (B1, B2)
-la constante du tachymètre analogique
Démarche:
Appliquez l’alimentation de 12V ainsi que celle de 5V
-
* N.B. Assurez vous d’appliquer les bonnes tensions ainsi que les bonnes
polarités, les modules ne sont pas protégés.
* Conseil : Mesurer les tensions à l’aide du multimètre au préalable.
1- Mesure de la sensibilité du potentiomètre de commande.
A l’aide du cadran indicateur d’angle du potentiomètre de commande notez
la tension de sortie en fonction de l’angle du potentiomètre. Reportez les valeurs
directement dans le tableur, tracez la meilleure droite possible. La pente de cette
droite représente la sensibilité. Calibrez le potentiomètre au préalable (voir cahier
de l’utilisateur)
*Conseil: Utiliser les fonctions du tableur pour insérer la droite.
Voir la fonction insérer... courbe de tendance dans EXCEL.
2- Mesure de la sensibilité du potentiomètre de position de l’arbre de sortie
Ce potentiomètre est libre c.-à-d. qu’il ne dispose pas de limites mécaniques,
il peut tourner sur 360. Ajuster ce dernier de façon à obtenir une tension de
sortie de 0V lorsque l’indicateur d’angle est à 180. Pour ce faire, vous
devez desserrer la vis de rétention à l’aide d’une clef hexagonale.
*Conseil: Tenir l’arbre d’une main et tournez l’indicateur, par rapport à
l’arbre, avec l’autre main.
A l’aide des donnés récoltées (Vo versus l’angle) établissez la sensibilité tel
qu’indiqué à l’étape 1. Débranchez toujours le potentiomètre de position
une fois terminé, de façon à minimiser l’usure sur ce dernier.
3- Mesure du rapport de tour sortie/entrée des poulies
Assurer vous d’éteindre le bloc d’alimentation avant d’effectuer cette étape.
Si le moteur tourne ou offre une résistance, faite appel au professeur.
Tournez, à la main, l’arbre de sortie et comptez le nombre de tour exact
parcouru par le moteur C.C. pour un tour complet. Fiez vous au rapporteur
d’angle.
4- Mesure de la sensibilité du moteur C.C .
Pour ce test, désengagez le potentiomètre de sortie ainsi que les freins.
Assurez vous que l’entrée E (enable) est à la masse.
Également le commutateur du tachymètre analogique doit être en position
Vout. Calibrez le tachymètre numérique à l’aide du stroboscope (slotted disk
output) et de l’oscilloscope.
Les tensions que vous appliquez passent par un amplificateur dont vous
devrez déterminer le gain. Appliquez des tensions C.C. (de -5V à +4V) ,
notez la vitesse correspondante sur le tachymètre numérique. Notez
également la tension du tachymètre analogique (générateur), ainsi que la
tension directement aux bornes du moteur (TP3 voir schéma). Ces dernières
mesures vous permettront également de trouver le gain de l’ampli et la
sensibilité du tachymètre analogique. Déterminez à quelle tensions (Vin et
Vout) l’ampli sature (si tel est le cas), vous aurez besoin de cette information
plus tard.
Répétez ces mesures pour les positions de frein B0, B1, B2
5- Mesure de la constante de temps du moteur C.C
A l’aide d’un générateur de fonction, appliquez, à l’entrée du moteur, une
onde carrée d’amplitude de 0 à 5V et d’une période de quelques secondes
(Le moteur devrait arrêter et repartir alternativement). Afficher, à l’aide d’un
oscilloscope numérique à mémoire (en mode de déclenchement « single »),
l’onde carrée ainsi que la tension de sortie du tachymètre analogique.
Puisque l’on peut réduire la fonction du moteur C.C. à une fonction du
premier degré, trouvez donc le temps requis pour atteindre 63% de la vitesse
maximale, cette dernière représente la constante de temps du moteur (τ).
6- Mesure de la constante du tachymètre analogique
À l’aide des mesures réalisées à l’étape 4, trouvez la constante du tachymètre
analogique.
* Vous pouvez automatiser la plus part de ces tests à l’aide de LABVIEW
.
Bonne Chance !