L'asservissement d'un moteur courant continu

Résumé du document

Compte-rendu de TP illustré de schémas consacré à l'asservissement d'un moteur courant continu.

Extraits

[...] 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. [...]

[...] Asservissement élémentaire du système : On insère un correcteur à action proportionnelle dans la chaîne directe du système. On règle l'action proportionnelle pour obtenir un système lent. Voici le schéma bloc correspondant : Lors de l'essai, on se rend compte que l'erreur statique est assez faible, mais il y a un dépassement, quand on applique un couple résistant l'erreur statique n'est pas rattrapée et le moteur s'arrête facilement. De plus le système est très lent. Puis on règle le correcteur proportionnel à P=11. [...]

[...] Avec K gain statique et τ la constante de temps. Et sur la réponse indicielle on mesure τ par deux méthodes (tangentes et 5τ) puis on fait la moyenne de ces deux mesures pour avoir une valeur de τ la plus précise possible. On a τ=30ms. La fonction de transfert du moteur est donc : Voilà le schéma bloc : On introduit une partie non linéaire correspondant au fait que le moteur doit être alimenté par une tension minimale de 0.5 V pour pouvoir vaincre les forces de frottement au démarrage. [...]

[...] II Asservissement en position : Essais préliminaires : Dans cette partie nous étudierons l'asservissement du moteur en position. Nous allons maintenant étudier l'asservissement du moteur en position. Le système considéré est constitué du moteur, du réducteur, de la charge et des capteurs. Le schéma bloc du système est le suivant : On applique un échelon de position correspondant à un quart de tour (signal carré au GBF). On observe que le moteur n'effectue pas un quart de tour et encore moins si on applique une charge. [...]