T.P cycle N°2 CHARIOT FILOGUIDE : Etude de l`asservissement

T.P cycle N°2
CHARIOT FILOGUIDE : Etude de l’asservissement
Asservissement
Objectif du TP :
- Identifier la FTBF d’un système réel complexe à partir de sa réponse à un échelon
- Evaluer les paramètres du système : gain et constante de temps.
ASSERVISSEMENT DE L’ORIENTATION DE LA ROUE
-I- Présentation
Lorsque le chariot se déplace en mode de suivi de fil , l’orientation de la roue directrice
et motrice est en fait asservie au décalage y du chariot par rapport au fil (figure ci-contre ).
Notation :
- y = décalage en mm du chariot / fil
- θ = angle d’orientation en ° de la roue
Schéma bloc :
Captage du
ΘC
y
décalage du
chariot
Asservissement Θf
en orientation
de la roue
L’asservissement global du pilotage du chariot est donc décomposé en deux sous système :
- un premier qui détecte l’écart y du chariot par rapport au fil pour le retranscrire en nombre d’impulsions C0 devenant
ainsi la consigne d’entrée du système d’asservissement de la roue.
- un deuxième qui , en fonction de C0 donnée par le bloc précédent impose une orientation angulaire θ de la roue .
-II- Identification de la FTBF
Hypothèses : Le sous système d’asservissement de l’orientation de la roue peut se mettre sous la forme du schéma bloc :
Θc
F(p) représente la fonction de transfert globale de l’ensemble :
Correcteur + interface de puissance + moteur + réducteur + roue .
G(p) représente la fonction de transfert du capteur de position angulaire de la roue : G(p) = µ
+_
F(p)
Mθ
Principe de l’identification proposée :
Θf
G(p)
On envoie une consigne ΘC ( en imposant un nb d’incréments ) à partir de la position d’équilibre initiale (à 0° ) et on enregistre
l’évolution de la réponse θ en fonction du temps .
Le problème est que le logiciel ne permet d’exploiter que des courbes graduées en nb d’incréments. Cela nous impose d’étudier
la réponse Mθ en fonction de la consigne ΘC. Un calcul sera nécessaire pour revenir à la FTBF souhaitée.
Expérimentation :
-
positionner le chariot sur ses 4 cales ;
mise sous tension du PC et aller dans MENTOR-FIL
choisir le menu étudier, puis orientation de la roue et réponse à un échelon .
vérifier que l’icône Stop est actif
imposer , en utilisant le clavier , les valeurs suivantes en cliquant sur l’icône
concerné ( situé au milieu de l’écran ) : Kpo = 8 ; Zm = 1
puis dans le masque de saisie
Nota : - La valeur de Rpo ( = 8 Kpo ) s’affiche automatiquement .
- Par défaut , l’angle de la consigne vaut 0°
- Une fois validées les valeurs précédentes, la roue du chariot oscille autour de l’angle 0°.
-
cliquer sur Cθ et Mθ pour sélectionner ces variables et pouvoir tracer leur évolution ( un point de couleur doit
apparaître à l’écran )
- cliquer sur l’icône
, puis sur Cθ et Mθ pour faire apparaître à l’écran les valeurs de ces deux variables.
revenir dans le mode général en cliquant sur l’icône
imposer l’amplitude de l’échelon de consigne Cθ en cliquant dans le masque de saisie concerné et en imposant
(avec le clavier) la valeur de 15° (puis de 7°).
le nb d’incréments correspondant s’affiche (21 inc).
Lancer ce signal d’entrée ainsi défini en cliquant sur l’icône Sart . La roue du chariot doit alors tourner de 15°
avec plus ou moins d’oscillations.
Attendre que l’acquisition soit finie (le masque mémorisation des points doit se retirer automatiquement de
l’écran.
Cliquer sur l’icône
pour visualiser les courbes nécessaires à l’identification (attendre que le masque
Téléchargement en cours s’enlève).
Chariot filoguidé : TP asservissement 1 / 2
T.P cycle N°2
CHARIOT FILOGUIDE : Etude de l’asservissement
Asservissement
- Utiliser éventuellement les icônes Ech X ou Ech Y pour modifier les échelles des abscisses ou des ordonnées.
- Imprimer les courbes.
KF
Exploitation : on va supposer que la FTBF peut se mettre sous la forme : FTBF(p) = Θs (p)
=
Θ C (p)
2z .p p 2
1+ F + 2
ω0 F
ω0 F
Travail demandé :
-1 – Pour chacune des courbes noter :
- les valeurs des demi-périodes successives ;
- les valeurs des dépassements successifs ;
- la valeur finale
-2- Déduire des relevés expérimentaux les grandeurs :
- KF : gain statique
zF : facteur d’amortissement (si c’est possible calculer ce facteur pour les deux premiers dépassements)
ω0F : pulsation propre non amortie.
-3- Avec Did’acsyde faire une analyse temporelle pour la FTBF précédente, dans les même conditions, comparer la
courbe obtenue avec le relevé expérimental. Conclusions.
-4- Imprimer les diagrammes de Bode de la FTBF, le système présent-il une résonnance ? Si oui vérifier son existence.
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