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Le lien de causalité : Commentaire de l'arrêt Perruche (Assemblée plénière, 17 novembre 2000)

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L'asservissement d'un moteur courant continu

Extraits du TD

[...] Le schéma bloc de l’asservissement complet est alors celui ci : Grâce au correcteur PI l’erreur statique est corrigée. On a aussi utilisé un filtre RC situé entre la mesure de vitesse de charge et l’entrée négative du soustracteur. L’action dérivée de constante de temps permet de supprimer le dépassement, mais en pratique on n’utilise pas de correcteur dérivé en automatique analogique, car quand il y a présence de perturbations, et donc du bruit, ce correcteur amplifie ce bruit car la pente locale sur la courbe est très élevée. [...]


[...] On veut que le moteur tourne de 90°. Ces deux fonctionnements de moteur sont utilisés en industrie pour des bras de robot par exemple. I Régulation en vitesse : La première partie du TP consiste à modéliser le système en boucle ouverte grâce aux courbes qui nous sont fournies. Nous allons établir la fonction de transfert (partie linéaire) et grâce à Matlab, établir la partie non-linéaire. Sur ce modèle nous représenterons la variation de charge par couple supplémentaire puis nous simulerons la réponse du système à cette perturbation. [...]


[...] Voici la courbe représentant la vitesse du moteur en fonction du temps. Modélisation en boucle fermée : Nous allons calculer le correcteur qui corrigera une éventuelle variation de la vitesse due à un couple extérieur, et ainsi de maintenir une vitesse constante. Le cahier des charges impose que la correction se fasse en 33 ms. On veut un gain statique K’=1 et une constante de temps τ’=33ms. Voici le schéma bloc du système avec le correcteur : La fonction de transfert de ce schéma est : Et on veut que : D’où : On obtient le schéma bloc suivant sous Matlab : On obtient la courbe suivante : On voit bien que quand on applique un couple extérieur, il ralentit le moteur, ce qui se traduit par la chute de tension observée. [...]


[...] Conclusion : On a remarqué grâce à ce TP que l’asservissement complet d’un moteur à courant continu devait se faire avec un correcteur PI, dans lequel on cherche le meilleur compromis. En effet on a pu se rendre compte que chaque type de correcteur a ses limites. Et les faire fonctionner ensemble impose que l’on évalue bien l’influence de l’un sur l’autre. On a aussi appris pourquoi on n’utilisait pas de correcteur dérivé en automatique analogique. [...]