simulation_par_puzzle

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Méthodologie pour une écriture systématique des équations
dans une simulation par Tableur ©2005 B. Pontalier
Principes de base
Quelle est la cause?
Quel est l’effet ?
Causalité
Continuité de l’énergie
On ne peut pas forcer
les grandeurs d’état
Utilisation des intégrales,
pas des dérivées
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L’énergie
Produit de 2
Grandeurs d’état
Par le temps
Grandeur de type « effort »
liée à l’énergie potentielle :
tension, fmm, force, couple,
Grandeur de type « flux »
liée à l’énergie cinétique :
courant, flux, vitesse, etc
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Les systèmes élémentaires
Echangent de
L’énergie
En imposant une
grandeur de type
« effort » ou « flux »
En subissant une
grandeur de type
opposé
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Modélisation des échanges
Graphe
Doublement orienté
Dans un sens,
La grandeur imposée
Dans l’autre sens,
La grandeur subie
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Graphe doublement orienté
Le « puzzle »
V
Impose une tension
Subit un courant
E
J
I
Impose un courant
Subit une tension
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Les interactions
V
naturelles
E
J
I
V
contre nature
E
V
E
J
J
I
I
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Une association simple: le transformateur
La causalité apparaît immédiatement sur ce graphe:
• la tension est imposée par le primaire: V2 = m.V1
• le courant est imposé par le secondaire : I1 = m.I2
V1
V
V2
m
Tr
E
J
m
I1
I
I2
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Les réactances: l’inductance
La causalité apparaît immédiatement sur ce graphe:
• la tension est imposée à la bobine par les sources extérieures
• le courant est imposé aux sources par l’inductance
IL
V1
L
IL
V2
V
+
-
1
L
L
V
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Les réactances: le condensateur
La causalité apparaît immédiatement sur ce graphe:
• le courant est imposé au condensateur par le circuit extérieur
• le condensateur impose sa tension au circuit extérieur
I2
I1
C
UC
I
+
-
1
C
C
I
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Les connecteurs
Le connecteur Equi-Tension (CET):
• il assure la connexion de plusieurs branches à un même potentiel
• il réalise la loi des nœuds (SI = 0)
• il indique la causalité: plusieurs causes
un seul effet
cause: I1
Itot
UCom
I1
I2
Ucom
effet
Itot
CET
S
cause: I2
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Les connecteurs
Le connecteur Equi-Courant (CEC):
• il assure la connexion en série de plusieurs branches (même courant)
• il réalise la loi des mailles (SU = 0)
• il indique la causalité: plusieurs causes
un seul effet
Icom
cause: U1
I com
Utot
S
effet
U1
Utot
U2
Icom
CEC
cause: U2
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Application multi-domaines: le Haut-parleur
Couplage électro-mécanique:
K = B.L
C.E.C
Équation électrique (maille)
Gyrateur
C.E.C
Équation mécanique
(loi de la dynamique)
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Application multi-domaines: le Haut-parleur
Équation électrique (maille)
Équation mécanique
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