De la genèse du régulateur centrifuge

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De la genèse du régulateur centrifuge ...
Un régulateur centrifuge est un système
permettant de réguler une vitesse de rotation
selon le schéma de principe ci contre. Lorsque
la vitesse de rotation augmente, les masses
rondes s'élèvent et ce mouvement est transformé
en une rétroaction ayant pour effet la diminution
de la vitesse de rotation.
Le régulateur à boules de l'écossais James Watt
(1736-1819) est dédié à la régulation de la
vitesse de rotation des machines à vapeur. Il a la
réputation d'avoir été l'un des premiers
mécanismes de rétroaction utilisé dans le
domaine industriel.
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RETROACTION
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ACTION
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Toutefois la genèse de ce système de régulation n'est pas aussi évidente que le laisserait entendre
l'Histoire officielle ... En effet, il est connu que le meunier anglais Thomas Mead utilisait déjà ce
type de dispositif en 1787 alors que le brevet de James Watt relatif à son utilisation pour les
machines à vapeur date de 1788. Que dire aussi de cette information relevée dans Wikipédia :
" Dans la même configuration, un dessin du carnet de l'ingénieur siennois Francesco di
Giorgio Martini montre clairement une roue en rotation sur laquelle sont fixées plusieurs
boules à l'extrémité de cordes et qui agissent donc de façon proportionnelle à la vitesse de
rotation, comme c'est précisément le cas pour le régulateur à boules de James Watt. "
alors que Francesco di Giorgio Martini est né en 1439 et mort en 1502 ...
Les considérations physiques entrainées par le développement de ces mécanismes ont donné
naissance aux théories relatives à la régulation ainsi qu'à l'Automatique (en tant que science) et il
serait erroné de croire que ce type de régulation n'est plus étudié. En effet, des travaux scientifiques
relatifs à des améliorations des régulateurs centrifuges sont encore régulièrement publiés.
Le travail proposé dans ce stage relève de l'investigation tant scientifique qu'historique. Il s'agira de
décomposer soigneusement les différentes étapes chronologiques relatives au développement de ces
régulateurs. Des simulations seront réalisées et on s'attachera à mettre en œuvre les techniques
modernes d'analyse des systèmes asservis pour démontrer le bien fondé des développements
techniques qui se sont succédés au cours du temps.
Ce sujet nécessite une grande curiosité, rigueur scientifique et autonomie.
Durée du stage
5-6 mois
Lieu
ISTIA
Contact
L. Autrique
[email protected]
Rémunération du stage
environ 400€ par mois
02-41-22-65-18
FRANCESCO DI GIORGIO, Trattato di architettura e macchine, Biblioteca Nazionale Centrale,
Firenze, 1490.
Jorge SOTOMAYOR, Luis Fernando MELLO, Denis de Carvalho BRAGA, Stability and Hopf
bifurcation in an hexagonal governor system, non linear analysis, vol. 9, pp.889-898, 2008.