Introduction Asservissements continus Plan I. Problématique

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C. Koeniguer 2011/2012
ET3 ESE - Asservissements continus 1
Asservissements continus
Introduction
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ème
année Polytech Paris Sud
Département Electronique & Systèmes Embarqués
Cédric KOENIGUER
C. Koeniguer 2011/2012
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Plan
I. Problématique
I.1 Exemple 1 : température d'un four
I.2 Exemple 2 : vitesse d'un véhicule
I.3 Exemple 3 : AO
I.4 Synthèse
II. Réalisation d'un asservissement
II.1 Notion de boucle fermée
II.2 Retour sur les exemples
II.3 Objectifs d'un asservissement

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Exemple 1 : température d'un four
I. Problématique
Four
Température
voulue
Température
réelle
Température
voulue
Température
réelle
enceinte
du four
électronique de
commande +
résistances chauffantes
capteur
• lois physiques liées à la chaleur, transferts thermiques
• connaissance des matériaux et de la géométrie du four
˜modélisation (mathématique) du four
˜affinage du modèle par des essais pratiques
Pour gérer la température :
Conclusion : mise en place d'une loi de commande électronique
Problèmes :
• température de la pièce ?
• température des aliments ?
• ouverture de la porte ?
(fréquence, durée ...)
température réelle ≠voulue
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Exemple 2 : vitesse d'une voiture
I. Problématique
vitesse
voulue
constante
vitesse
réelle
Pour conserver la vitesse constante : maintient constant de la pédale d'accélération
Problèmes :
• vent (de face)
• pente
• Conséquence :
(à enfoncement constant de la pédale)
vitesse réelle ≠voulue

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Exemple 3 : Amplificateur Opérationnel
I. Problématique
But : amplifier une tension
Problèmes :
• montage instable
• problème de limitation en fréquence (système lent)
• Conséquence :
tension amplifiée réelle ≠tension voulue en sortie
εV
S
+
-
+V
CC
-V
CC
(
)
ε ×=−×=
−+
dd
AVVAVs
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• Architecture de ces exemples :
• Aucun lien entre la valeur voulue et la valeur réelle
Synthèse
Système
valeur
voulue
valeur réelle
réelle
perturbations
non modélisables ou non envisagées
modèle éloigné de la réalité
système en boucle ouverte
I. Problématique

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Notion de boucle fermée
• Idée : comparer la grandeur voulue à la grandeur réelle
˜comparaison = V
entrée
-V
sortie
= soustracteur
• on obtient : une boucle fermée
• boucle de rétroaction
• le système est asservi (= un asservissement de la valeur d'entée)
Système
valeur
voulue
valeur réelle
perturbations
non modélisables ou non envisagée
+-
II. Réalisation d'un asservissement
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On veut :
• Boucle ouverte :
• Boucle fermée :
EKutu
ss
×
=
=
0
)(
K
u
e
(t)=E
perturbation : p(t) >0
u
s
(t)
0
)()(
ss
utpEKtu >+×=
u
s
> u
s0
u
r
> u
s0
/K = u
e
u
s
(t)
ε = u
e
-u
r
< 0 u
s
= K× ε +p
K
u
e
(t)=E
perturbation : p(t)
1/K
+-
)()( tpEKtus+×=
u
r
(t)
ε
Fonctionnement simplifié d'une BF
II. Réalisation d'un asservissement
on se rapproche de u
s0

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Boucle fermée dans les exemples
Température
voulue
Température
réelle
enceinte
du four capteur
électronique de
commande +
résistances chauffantes
• Exemple 1 : four
on tient compte essentiellement de la température réelle précision améliorée
• Exemple 2 : voiture
Régulateur de vitesse qui prend en compte le véhicule et la vitesse réelle et non les
perturbations précision améliorée
• Exemple 3 : AO
Rétroaction sur la borne "-" :
stabilise le système stabilité améliorée
gain plus faible mais utilisable
bande passante plus importante rapidité améliorée
II. Réalisation d'un asservissement
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Objectifs d'un asservissement
• Objectifs :
– Précision
– Stabilité
– Rapidité
• Vocabulaire :
– valeur voulue = consigne
– valeur voulue - valeur réelle =
ε : signal
d'erreur
Système
valeur
voulue
valeur réelle
perturbations
+-
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