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Liste des cours catégorie: Automatique
Petit aide-mémoire concernant le câblage des API (automates Programmables Industriels) sur les points qui entraînent souvent des questions récurrentes en début de cursus (mise en route, saisie, temporisation, comptage, affectation, câblage, etc.)
Exemple introductif : l rouge
Di erentes representations d'un système physique
Proprietes de la representation d'etat
Resolution des equations d'etat
Obtention des equations d'etat
Commandabilite et observabilite des systemes
Transformation en l'une des formes canoniques
Stabilite des systemes dynamiques lineaires
Commande des systemes
Synthese d'observateurs d'etat
Representation d'etat des systemes lineaires echantillonnes
Conception de Microsystèmes
Barrière psychologique
Miniaturisation
Classification suivant l’énergie du signal considéré
Analyse harmonique
Caractérisation du système
Construction des diagrammes de Bode
Présentation du système :Porte automatique
Télécommande à distance.
Moteur à courant continu + réducteur.
Carte de commande + pupitre.
Lampe de signalisation.
Antenne de réception.
Capteurs de fin de course.
Notion de régulation
Analogies électriques et mécaniques
Fonctions de transfert
Transformation de Laplace
Modélisation, Identification
Stabilité d’un système asservi
Fonction de transfert d’un système asservi. Diagramme de Black.
Correcteurs
Transparents : Identification / modélisation
Transparents : Black / Correcteurs
Logiciel Zelio-Soft, simulation, transfert, supervision
Technologie, choix et mise en oeuvre des automates programmables industriels, Choisir un automate programmable industriel à partir d’un cahier des charges. Mettre en oeuvre un automate programmable industriel dans un contexte industriel, Introduction aux systèmes automatisés
Fonction globale d’un système, Système de production, Automatisation
Structure d'un système automatisé, GRAFCET ou SFC (Sequential Fonction Chart), Choix d’un automate programmable industriel
Situation de l’unité de traitement, Structure de l’unité de traitement, Choix de l’unité de traitement
Choix d’un automate programmable industriel, Mise en oeuvre d’un automate programmable industriel, Raccordement de l’alimentation de l’unité de traitement
Raccordement des entrées logiques de l’unité de traitement, Raccordement des entrées analogiques de l’unité de traitement, Raccordement des entrées spécialisées à l’unité de traitement
Raccordement des sorties logiques de l’unité de traitement, Raccordement des sorties analogiques de l’unité de traitement, Communication avec un automate programmable industriel
Exemple de mise en oeuvre automate ABB « équipement malaxeur »,
Système asservi, degré de stabilité d’un système bouclé, correction d’un système du deuxième ordre
Etude de systèmes linéaires échantillonnés. Synthèses de correcteurs échantillonnés : PID, réponse pile, RST.
Rappels : Lieux de Bode, Nyquist, Black
Lieu de Black de cet intégrateur
Réponse en fréquence en boucle fermée
Fréquence de résonance et facteur de résonance
Fréquence propre et facteur d'amortissement
Synthèse de la commande CRONE : Régulateur idéal
Régulateur CRONE réel
Régulateur à phase variable
Cette étude vise à déterminer une loi de commande d’axes de robots permettant de réduire l’imprécision due aux jeux dans les articulations et à appliquer cette loi à un mécanisme à deux axes.
Lors de PFE antérieurs des maquettes à 1 et à 2 axes asservis en vitesse et position ont déjà été réalisées. Les essais sur le modèle 1 axe ont été effectués, ainsi qu’une partie de la simulation sur le mécanisme 2 axes à l’aide du logiciel SDS.
L’objectif du Studienarbeit est de terminer les simulations sous SDS pour la maquette 2 axes et de vérifier expérimentalement ces résultats.
Petit calcul interressant permettant une premiere approche des contraintes mécaniques avec un exemple d’un turbo alternateur de 1485kW
Etude de diagrammes de Bode (2 exercices corrigés)
Le Grafcet est un outil graphique de définition pour l'automatisme séquentiel, en tout ou rien. Mais il est également utilisé dans beaucoup de cas combinatoires, dans le cas où il y a une séquence à respecter mais où l'état des capteurs suffirait pour résoudre le problème en combinatoire. Il utilise une représentation graphique.
C'est un langage clair, strict mais sans ambiguïté, permettant par exemple au réalisateur de montrer au donneur d'ordre comment il a compris le cahier des charges. Langage universel, indépendant (dans un premier temps) de la réalisation pratique (peut se "câbler" par séquenceurs, être programmé sur automate voire sur ordinateur).
Ce document précise le langage Grafcet. Vous n'y trouverez pas d'exemples simples (qui font pourtant partie
De la majorité des applications réelles)
Modèles de connaissance
Exemple : le moteur à courant continu
Identi cation de modèles non paramétriques
Analyse harmonique, Réponse impulsionnelle, Réponse indicielle
Etude des réponses indicielles
Méthode de Ziegler-Nichols
Algorithme général d'identi cation
Les séquences binaires pseudo aléatoires (SBPA)
Identi cation basée sur l'erreur de prédiction
Méthode des moindres carrés simples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Calcul du biais de l'estimateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Méthode des moindres carrés généralisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Méthode de la Matrice Instrumentale
Identi cation en boucle fermée
Estimations récursives
Algorithmes d'optimisation paramétrique.
Gradient et quasi-Newton
Simplex de Nelder & Mead
Algorithmes génétiques codés réels
Etude de l’identification paramétrique des systèmes à paramètres localisés, par des méthodes d’identification temporelle et fréquentielle. Mise en oeuvre d’une méthode d’identification paramétrique fréquentielle pour les systèmes à paramètres distribués. Etude d’un exemple.
Généralités, Système de commande, Système asservi, commande de la vitesse de rotation d’un moteur, Constitution d’un système asservi
Le système est maintenant mis en équation, il est donc beaucoup plus facile d'évaluer ses performances.
Suivant le contexte, l'automaticien doit connaître deux aspects du système : régime transitoire et régime
Permanent.
Les automatismes industriels
Architecture d’un automatisme
Définitions générales des systèmes logiques
L'automate programmable IDEC MICRO1 (distribué par Chauvin Arnoux) est un automate de faible prix (300 à 500 Euros) permettant de traiter des petits problèmes d'automatisme à faible coût (même prix que 10 relais et 3 tempos, chez le même fabriquant).
Différents types de maintenance
Définitions des opérations de maintenance
Les niveaux de maintenance
Gestion de maintenance
Démarche de la maintenance
La régulation (ou asservissement) consiste à agir de façon à ce que une mesure soit égale à une consigne. Si l’on cherche à atteindre une consigne (de position ou de température), on parlera de poursuite ou asservissement ; si l’on cherche à éliminer des perturbations pour qu’une valeur reste constante (ex : garder la température intérieure de la voiture constante quelle que soit la température extérieure), on parlera de régulation. L’industrie
Utilise à foison des systèmes d’asservissement ou de régulation
Comment décrire le comportement d’un système physique ?, que sont les pôles et les zéros d’une transmittance ?, comment trouver la réponse pour une entrée donnée ?, peut-on savoir si un système de transmittance H(p) est stable ?, qu’entend-on par « pôles dominants » d’un système ?, pourquoi les passe-bas sont-ils si importants ?, comment tracer simplement la réponse d’un 1er ordre ?, comment aborder l’étude d’un système du 2ème ordre ?, quelles sont les différentes réponses possibles d’un 2ème ordre ?, comment trouver temps de réponse et dépassement ?, peut-on résumer l’influence de m sur le diagramme de Bode ?, peut-on trouver H(p) à partir de la réponse indicielle ?.
Condition générale de stabilité
Critère algébrique de Routh-Hurwitz
Critère de stabilité de Nyquist
Concepts de base du GEMMA
Structuration du Gemma
Les familles des états de modes de marches et d’arrêts (Les procédures)
Méthode d'utilisation du GEMMA
Conception d’un automatisme séquentiel
Structure hiérarchisées d'un grafcet
Structure d'un grafcet de tâche
Historique
Description du GRAFCET
Les concepts de base du GRAFCET
Règles d'évolution d'un GRAFCET
Liaison entre grafcets
Historique
Place de l'API dans les SAP
Architecture des automates
Câblage des entrées / sorties d'un automate
Traitement du programme automate
Les automates et la communication
Critères de choix d'un automate
Pourquoi l'automatisation ?
Structure générale des API
Structure interne d'un automate programmable industriel
Jeu d'instructions
Réseaux d'automates
Critères de choix d'un automate
Principaux automates programmables industriels
Ce guide a pour objectif de présenter les évolutions et les grandes tendances des architectures d'automatismes, de décrire les principaux bus et réseaux de terrain et de décrire le mécanisme de transmission des données.
Champ d'application de l'automatisme
Logique des prédicats
Algèbre de BOOLE
Fonctions booléennes à n variables
Bascule RST
Le registre à décalage
Conversion numérique analogique
Les axiomes de l'algèbre de Boole Appliqués aux circuits électriques
Principe du moteur à courant continu.
Schéma électrique équivalent de inducteur du moteur à courant continu.
Commande par l’inducteur
Commande par l’induit
Génératrice tachymétrique.
La commande de ces moteurs est plus complexe que celle des moteurs à courants continu et fait largement appel à l’électronique. Cette partie dépasse le cadre de ce cours. Cependant, la modélisation des machines reste basée sur les mêmes équations ; nous allons donc parler essentiellement (pour simplifier) de moteurs à courant continu sachant que les équations que nous écrirons restent valables pour les moteurs asynchrones.
L'idée de vérifier la sortie du système est maintenant intégrée à la commande: le système "en, boucle Fermée" (abréviation BF) ou système asservi (abréviation SA) est muni de boucles de, retour, qui ramènent l'état des sorties au niveau des entrées, pour comparaison ou réaction, aménagement du diagramme fonctionnel, système asservi simple, détermination graphique de la fonction de transfert en BF : Les, abaques de Hall et de Nichols, plan de Nyquist: Abaque de Hall, plan de Black: Abaque de Nichols, introduction de perturbations, les paramètres d’un second ordre dominant.
Nous montrons dans ce chapitre comment s’utilisent les abaques facilitant l’étude des systèmes bouclés. Puis nous définissons la notion de système du second ordre dominant.
La mise en équation, au départ de l'analyse d'un système, est une opération extrêmement délicate, qui peut compromettre l'ensemble de l'étude de manière définitive. Cette opération demande beaucoup de connaissances physiques mais aussi d'expérience de "terrain". Avec une vue générale des systèmes et par analogie avec les systèmes électriques, on peut établir ces équations indispensables.
I. Présentation matérielle :, Base automate et mini-bac d’extension :, Bloc de visualisation, Modules
Système de connectique TELEFAST, Raccordement des bases automates et des modules, Raccordement des capteurs inductifs ou photoélectriques
Raccordement des entrées et sorties analogiques, Mise en place et implantation, II. Mise en oeuvre du logiciel PL7 Pro
Configuration du processeur, Choix et configuration des modules, Adressage des objets de modules d’entrées sorties
Adressage des bits et mots, Autres adressages, Editeur de variables
Editeur de programme, Description des langages PL7, III.Modes de fonctionnement
IV.Traitement sur coupure et reprise secteur, V. Fronts montants et descendants, VI.Bloc fonction
VII.Bloc fonction temporisateur, VIII.Blocs comparaison, IX.Bloc opération
X. Bloc compteur-décompteur, XI.Chargement, essai,
Caractéristique entrée-sortie et point de repos.
Régime statique, régime dynamique.
Forme générale des lois d’entrée-sortie.
Etude et correction du mouvement saccadé d’un mobile à empattement large.
Exemples d’asservissements
Système mono variable
Notions de boucle ouverte / boucle fermée
Transformation de Laplace
Fonction de transfert
Structure générale d'un asservissement, notions de Boucle Ouverte, domaine de linéarité (caractéristique statique), identification expérimentale du système en Boucle Ouverte, réponse à un échelon (réponse indicielle), système du second ordre oscillatoire, systèmes du second ordre non oscillatoire, placement du correcteur (passage en Boucle Fermée), correction Proportionnelle-Intégrale.
Fonctionnement du pilote
Historique des pilotes
Le principe du fluxgate
Utiliser le GPS comme compas
Planning de réalisation
Transformation embrayage
Le feedback
La pratique du fluxgate
Le fluxgate et son exploitation
Réalisation du pilote
La nouvelle carte
Les réglages du pilote
Les accéléromètres
L’environnement de Sucosoft S40
Etablir le GRAFCET de fonctionnement d’un système automatisé à partir d’un cahier des
Charges, d’un GEMMA ou d’un autre mode de description temporelle.
Présentation de la transformée de Laplace, application aux systèmes étudiés.
Définition de la fonction de transfert à partir d’un exemple.
Fonction de transfert et stabilité.
Systèmes rendus volontairement instables : les oscillateurs.
Que cherche-t-on en réalisant un asservissement
Problème de la modélisation et de l’identification du système.
Asservissement d’une source de tension.
Asservissement du flux lumineux émis par une LED.
Cours de rappel et d’approfondissement sur le contacteur
Cours de terminale STI Génie Electrotechnique sur le contacteur. Ce cours a pour but de résumer les différentes technologies de contacteur et de donner les critères de choix de ce type d’appareil.
Technologie
Critères de choix
TD : Justification choix des contacteurs du malaxeur
Détermination d’un régulateur pour séchoir à lit fluidisé
Générateur de profil consigne (appelé aussi programmateur)
Rampe sur la sortie
Auto-adaptatif
Le chargement automatique d’actions adaptées au point de fonctionnement
La régulation des procédés industriels regroupe l’ensemble des moyens matériels et techniques mis en oeuvre pour maintenir une grandeur physique à régler, égale à une valeur désirée, appelé consigne.
Rôle des principaux constituants d’une boucle de régulation
Schémas de représentation
Technologie des régulateurs
Les différentes parties d'un régulateur
Signaux reçus et transmis par un régulateur
Les différentes parties d'un régulateur et Quelques indications sur les régulateurs industriels
Classification des régulateurs
Actions des Régulateurs PID
Action intégrale
Vérification des actions des régulateurs
Animations pour aider à comprendre le fonctionnement d'une boucle d'asservissement ou de régulation
Introduction à la théorie de la commande
Théorie des systèmes et théorie de la commande
R´egulation de température dans un four
Contrôle de la tête d’un disque dur
Contrôle d’attitude d’un satellite
Commande longitudinale d’un avion civil
Modèles mathématiques des systèmes linéaires continus
Critères de commandabilité et d’observabilité pour les formes modales
R´eponse fr´equentielle des systèmes LTI
Analyse en stabilité des systèmes bouclés
Site réalisé par un enseignant d'automatique et des automatismes industriels et dédié à toute personne s'intéressant à ces enseignements.
Thèmes abordés:
- Asservissement linéaire continu: Analyse transtoire, Analyse fréquentiel, Relation Temps-Fréquence, Performaces transitoires et fréquentielles, Analyse de la stabilité, Stabilité et régime transitoire, Synthèse des régulateurs PID
- Asservissement linéaire échantillonné: Méthodes de systhèse des régulateurs
- Asservissement non linéaire: Méthode du premier harmonique, Plan de phase
- Les automitismes industriels: Cours sur le Grafcet, Cours sur le Gemma
- Introduction à la représentation d'état
- Abaques de Black&Nichols
- Travaux pratiques
Réalisation complète d'un système domotique performant sur bus CAN (en cours) Vous trouvez tout ce qu'il faut pour créer votre système et pour le mettre en oeuvre Toutes les sources et utilitaires nécessaires Suivez l'avancée pas-à-pas du projet Tous les documents nécessaires pour créer vos propres cartes
Système d’ordre supérieur à deux
Représentation de Bode.
Origine physique du terme de retard pur.
Représentation dans le plan de Black.
L'avènement du numérique nous pousse à revoir l'automatique sous un autre angle : la commande par calculateur. Plutôt que de limiter cette commande à une imitation de correcteurs analogiques, il est plus intéressant de tout revoir sous les aspects numériques et échantillonnées.
Notion de système, de Boucle Ouverte (BO), de Boucle Fermée (BF)
Equations d’un système linéaire
Rappels sur la transformée de Laplace
Application à la résolution d’équations différentielles
Réponse temporelle des systèmes
1-Les défauts des systèmes commandés, 2-Structure d’un système asservi, 3-Les qualités d’un système asservi, 4-Exemples de réponses d’un système asservi
5-La formule de Black, 6-L’asservissement de position, 7-Modélisation du moteur à courant continu
8-Transmittance du moteur, 9-Schéma fonctionnel de l’asservissement de position, 10-Exemple d’asservissement de position
11-L’asservissement de vitesse, 12-Schéma fonctionnel de l’asservissement de vitesse, 13-Stabilitéd’un système linéaire
14-Condition d’oscillation d’un système bouclé, 15-Condition graphique d’oscillation, 16-Critère graphique de stabilité de Nyquist
17-La stabilité sur le diagramme de Bode, 18-Marge de phase d’un système bouclé, 19-Réglage de la marge de phase sur Bode
20-Exemples de mesures de la marge de phase (1), 21-Exemples de mesures de la marge de phase (2), 22-Les erreurs dans un système asservi
23-Calcul de l’erreur et classe du SA, 24-Exemple de calcul de l’erreur, 25-Influence de la classe sur l’erreur
26-Le principe des correcteurs, 27-Le correcteur PD proportionnel dérivé, 28-Le correcteur à avance de phase
29-Le correcteur proportionnel intégral, 30-Le correcteur àretard de phase, 31-Le correcteur PID universel
32-Efficacitéde la correction par PID, 33-Méthode de réglage du PID, 34-Exemples de réalisation de PID
Équation différentielle – Fonction de transfert.
Réponse impulsionnelle.
Régime harmonique.
Un système peut être défini comme un ensemble d'éléments exerçant collectivement une fonction déterminée. Un système communique avec l’extérieur par l'intermédiaire de grandeurs, fonctions du temps, appelées signaux.
Les technologies alternatives
La chimie en MEMS
Les dépôts sous vide
Cette partie du cours porte sur les HDL en général, quels qu'ils soient. Elle présente les aspects communs à tous les HDL, les principes de base, ainsi que les mécanisme de la simulation événementielle.
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