L'asservissement d'un aérotherme

Résumé du document

Compte-rendu de TP illustré de schémas consacré à l'asservissement d'un aérotherme.

Extraits

[...] Perturbation de débit : On modifie brutalement le débit de 0 à 10 : Voici la courbe décrivant la tension de sortie, relevée à l'oscilloscope : Cette réponse est semblable à celle à un échelon ΔS = 1,32 V ; τ = 0,76 sec Puis on recommence en passant de 10 à 0 : ΔS = 1,18 V ; τ = 1,52 sec Puis on obture partiellement la sortie du tube : DESSIN SCANNE En obturant la sortie du tube, on fait chuter la vitesse de l'air chauffé. Ainsi la température chute le temps que la dernière quantité d'air chauffée ait le temps d'arriver jusqu'à la sonde. Quand cette dernière quantité d'air chauffée et poussée par le ventilateur arrive au niveau de la sonde, la température augmente alors plus lentement qu'elle a chutée. Système bouclé à retour unitaire : On ramène le système à son point de fonctionnement nominal, et on le boucle. Le gain statique que l'on mesure alors est de 0,24. [...]

[...] Pour chaque mesure on attend quelques minutes après la prcédente, de manière à être sur que le tube ne perturbe pas les mesures. On trace les courbes d'évolution Us = f et Ts = f(Us) pour le débit maximum et minimum du ventilateur. Pour le débit mini : Us = f : On vérifie ici que la tension de sortie du système est proportionnelle à la tension d'entrée, et donc proportionnelle à la température de l'air au niveau du filament. [...]

[...] La vitesse du ventilateur peut être régler grâce à un potentiomètre. Fonctionnement : L'air est chauffé grâce à un filament chauffant, la tension aux bornes de ce dernier pouvant être réglée. Il circule grâce au ventilateur, et sa température est captée par une sonde qui baigne dans l'air, placée à l'extrémité droite du tube. On modélise notre système comme un bloc auquel on applique une tension d'entrée, et qui donne une tension de sortie. Comme on veut réaliser un système régulé, on va boucler le système, comparer la tension d'entrée et de sortie, et utiliser un correcteur. [...]

[...] Simulation Matlab : La suite de notre étude de l'aérotherme se fait par simulation grâce au logiciel Matlab. On utilise les mesures que l'on a faites dans la partie expérimentale. Voici le schéma bloc du système en boucle ouverte utilisé dans le logiciel Matlab : Pour vérifier l'efficacité des calculs faits précédemment, nous avons comparé la sortie du système corrigé avec celle du système non corrigé : Et voici les courbes : On voit que la tension de sortie du système oscille autour d'une valeur qui n'est pas la valeur voulue. [...]

[...] Mais en zoomant on se rend compte que la courbe du système corrigé oscille légérement autour de la courbe de commande, mais en respectant le cahier des charges. Conclusion : On a pu se rendre compte lors de ce TP du fonctionnement de l'asservissement d'un aérotherme, que l'on peut comparer à celui d'une climatisation automatique. Aussi, nous avons vu comment on pouvait à partir d'un système dont on connait le fonctionnement, faire des hypothèses, des mesures et des calculs pour trouver la fonction de transfert du correcteur. Puis à l'aide de Matlab vérifier ce qu'on a trouvé expérimentalement. [...]