01- Cours introduction aux systèmes asservis
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01- Cours introduction aux systèmes asservis
Sciences Industrielles de l’Ingénieur Chapitre 1 « Introduction aux systèmes asservis » INTRODUCTION AUX SYSTEMES ASSERVIS Compétences attendues : Au terme de ce cours et des exercices qui l’accompagnent vous devez connaître : Les différents types de systèmes La structure d’un système asservi La différence entre une régulation et un asservissement Les signaux canoniques d’entrée La représentation d’un système asservi avec le langage Sysml ou par schéma bloc Les critères de qualité et performances des systèmes asservis (qualitativement) : stabilité, précision, rapidité, amortissement. 1)- LES DIFFERENTS TYPES DE SYSTEME D’une façon générale un système est un ensemble d’éléments liés entre eux dans le but de réaliser une fonction. On peut regrouper les systèmes en trois types : Exemple : soit à concevoir un système permettant de se déplacer dans l’air (fonction principale) Diagramme des cas d’utilisation ucd (Use Case Diagram) Système manuel Système mécanisé 1/6 Système automatisé Sciences Industrielles de l’Ingénieur Chapitre 1 « Introduction aux systèmes asservis » Les systèmes automatisés peuvent eux-mêmes se regrouper en trois catégories : Les systèmes automatisés à logique combinatoire : Distributeur de boissons Les systèmes automatisés à logique séquentielle : Aspirateur autonome 2)- LES SYSTEMES ASSERVIS Pilote automatique Schéma blocs d’un système asservi : 2/6 Sciences Industrielles de l’Ingénieur Chapitre 1 « Introduction aux systèmes asservis » Un système asservi comporte une boucle retour (capteur) associée à un comparateur : On distingue deux types de systèmes asservis : Régulation : Asservissement : On définit par ailleurs les grandeurs physiques suivantes : Les variables : • Variable d’entrée : • Perturbation : • Variable de sortie : • Variable interne : Les paramètres : Exemple d’un pilote automatique d’avion : Schéma blocs : 3/6 Sciences Industrielles de l’Ingénieur Chapitre 1 « Introduction aux systèmes asservis » 3)- LES SIGNAUX CANONIQUES D’ENTREE L’étude d’un système asservi se fait à travers le comportement du système. On distingue quatre types de signaux particuliers : 4)- CRITERES DE QUALITE D’UN SYSTEME ASSERVI Stabilité : Précision : Rapidité : Amortissement : 5)- STABILITE Ce critère concerne le régime établi (permanent). a) Cas de systèmes instables en réponse à un échelon : Instable avec oscillations Instable sans oscillations b) Cas de systèmes stables en réponse à un échelon : Apériodique Pseudopériodique 4/6 Sciences Industrielles de l’Ingénieur Chapitre 1 « Introduction aux systèmes asservis » 6)- PRECISION Ce critère concerne le régime établi (permanent). a) Précision statique : se définit à partir de la réponse à un échelon (unitaire ou non). Elle caractérise l’aptitude du système asservi à atteindre la valeur de consigne fixée. Ecart statique Erreur statique Précision de 100% : Sans oscillations Avec oscillations b) Précision dynamique : se définit à partir de la réponse à une rampe (de pente unitaire ou non). Elle caractérise l’aptitude du système asservi à suivre la valeur de consigne fixée. On peut rencontrer trois cas de figure : 5/6 Sciences Industrielles de l’Ingénieur Chapitre 1 « Introduction aux systèmes asservis » 7)- RAPIDITE Ce critère concerne le régime transitoire. Il caractérise l’aptitude du système asservi à atteindre rapidement une nouvelle valeur de consigne. Sortie sans dépassement Sortie avec dépassement 8)- AMORTISSEMENT Ce critère concerne le régime établi (permanent). Il est caractérisé notamment par le premier dépassement noté D1 (s’il a lieu) exprimé en pourcentage de la valeur finale. REPRESENTATION GRAPHIQUE D’UN SYSTEME ASSERVI Diagramme de bloc interne Schéma bloc 6/6