Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Z.A. La Clef St Pierre - 5, rue du Groupe Manoukian 78990 ELANCOURT France Tél.

Z.A. La Clef St Pierre - 5, rue du Groupe Manoukian 78990 ELANCOURT France Tél. : 33 (0)1 30 66 08 88 - Télécopieur : 33 (0)1 30 66 72 20 e-mail : ge@didalab.fr - Web : www.didalab.fr Edition du : 13/01/10 Référence document: ERD150 070 Manuel de Sujets Travaux pratiques de niveau 3 (Domaine échantillonné →Numérique) → sur système AxNum (commande d'Axe Numérique) Manuels de Travaux pratiques sujets et Compte-rendus De niveau 1 (Bac) ERD 150 030 Manuel Sujets (5 sujets 74 pages) ERD 150 020 Manuel Compte-rendus (44 pages) De niveau 2 (STS; IUT; Ingénieur) ERD 150 050 Manuel Sujets (9 sujets 80 pages) ERD 150 040 Manuel Compte-rendus (110 pages) De niveau 3 (Domaine numérique) ERD 150 070 Manuel Sujets (8 sujets 98 pages) ERD 150 060 Manuel Compte-rendus (86 pages) Logiciel sur PC : D_AxNum Réf : ERD 150 100 Boîtier électromécanique Réf: ERD 150 000 Manuel de sujets de travaux pratiques de niveau 3 sur système « AxNum » (ERD150) Page: 2/4 Page manuel 2 sur 98 Référence document: ERD150 070 Page: 3/4 SOMMAIRE: Référence Thème Page Série de TPs avec commande du moteur en courant TP3-1_AxNum_Cde-I_BO1N_Sujet Identification en Boucle Ouverte n°1 en Numérique 5 TP3-2_AxNum _Cde-I_RPP_Sujet Régulation de Position avec correction numérique Proportionnelle 11 TP3-3_AxNum _Cde-I_RPZN_Sujet Régulation de Position avec correction numérique Proportionnelle + Zéro Numérique 19 TP3-4_AxNum _Cde-I_RPP&ZN_Sujet Régulation de Position avec correction numérique Proportionnelle + Pôle et Zéro Numérique 27 Série de TPs avec commande du moteur en tension TP3-5_AxNum _Cde-U_BO2N_Sujet Identification en Boucle Ouverte n°2 en Numérique 37 TP3-6_AxNum _Cde-U_RPP_Sujet Régulation de Position avec correction numérique Proportionnelle 43 TP3-7_AxNum _Cde-U_RPZN_Sujet Régulation de Position avec correction numérique Proportionnelle + Zéro Numérique 51 TP3-8_AxNum _Cde-U_RP_EnC_Sujet Régulation de Position avec correcteur numérique programmé en langage "C" 59 Dossier "Ressources" 65 Remarque: Il existe 2 versions de système AxNum - version 1, équipée d'un moteur SMH; livrée à partir de 2007. - version 2, équipée d'un moteur Maxon; livrée avant 2007 Version ERD150 Marque moteur Coeff Réducteur Tension nominale (V) Constante de couple (Nm/A) R induit (Ω) L d'induit (mHy) Vitesse à vide (tr/min) avant2007 Maxon 33,2 18 0,021 9,96 1,03 8010 à partir de 2007 SMH 39 24 0,043 4,97 3,77 5400 Page manuel 3 sur 98 Manuel de sujets de travaux pratiques de niveau 3 sur système « AxNum » (ERD150) Page: 4/4 Page laissée volontairement vierge Page manuel 4 sur 98 Sommaire: 1. But...............................................................................................................................................2 2. Rappels, hypothèses et notations ...............................................................................................2 3. Prédéterminations ......................................................................................................................3 4. Expérimentations et exploitations ...........................................................................................4 4.1. Etude en régime statique ...............................................................................................................4 4.2. Etude en régime dynamique..........................................................................................................5 4.2.1. Réponse à un échelon constant à partir d'une position de repos.............................................................5 4.2.2. Comportement en régime harmonique ...................................................................................................6 Type document: Sujet de travaux pratiques Thème : Identification en Boucle 0uverte dans le domaine Numérique (échantillonné) Moteur commandé en courant Configuration du système : Maquette "AxNum-ERD150" + Logiciel D_AxNum Référence : TP3-1_BO1N Nom de fichier: TP3-1_AxNum_Cde-I_BO1N_Sujet.doc Page manuel 5 sur 98 MANUELS DE TRAVAUX PRATIQUES SUR ERD150 de niveau 3: TP3-1_Cde-I_BO1N Identification en Boucle Ouverte dans le domaine Numérique Page: 2 / 6 1. BUT Il s'agit d'effectuer les essais expérimentaux permettant de déterminer le schéma bloc (dans le domaine "numérique" (échantillonné) du système objet de l'étude, configuré en boucle ouverte. L'interface de puissance permettant de commander le moteur est de type "commande courant" c'est-à- dire qu'il impose un courant dans l'induit du moteur, proportionnel à la grandeur de commande. Ce TP permet également de déterminer les caractéristiques de la charge mécanique accouplée à l'arbre moteur. 2. RAPPELS, HYPOTHESES ET NOTATIONS - La partie commande du système objet de l'expérimentation est réalisée par un micro-contrôleur jouant le rôle du régulateur. On est donc en présence d'un système dit "numérique" donc à commande "échantillonnée". En mode boucle fermée, le programme de contrôle commande (programme régulateur) est effectué à intervalles de temps réguliers appelés "période d'échantillonnage du régulateur" et notée "Te". Le résultat du calcul est appliqué comme commande du processus, signal noté Sr (en inc). Entre deux calculs successifs, la commande est maintenue constante (fonction appelée "bloqueur d'ordre zéro"). - L'interface de puissance est en fait un asservissement en courant. On pourra admettre que cet asservissement est précis statiquement et que son temps de réponse est négligeable (très petit par rapport au temps de réponse du système mécanique entraîné). On pourra donc admettre que le rapport entre la consigne courant, en fait la grandeur de commande Sr (Sortie régulateur) exprimée en 'inc' (incrément numérique) et le courant dans l'induit du moteur notée Im (exprimée en A) est noté à ki (exprimé en A/inc). - Le captage de la position angulaire est réalisé grâce à un codeur incrémental délivrant deux signaux en quadrature de phase. (Voir TP sur capteur de position référencé TP1_AxNum_CP dans le recueil "Travaux pratiques niveau 1 sur AxNum ERD150). L'information de mesure numérique de la position est notée Mnx. Elle est exprimée en inc (incrément numérique). - Le captage de la vitesse angulaire résulte de la dérivation numérique de position angulaire (Voir TP sur capteur de vitesse et accélération référencé TP1_AxNum_CVA dans le recueil "Travaux pratiques sur AxNum - ERD150 de niveau 1") L'information de mesure numérique de la vitesse est notée Mnx'. Elle est exprimée en inc (incrément numérique). On rappelle que l'information Mnx' est égale à la différence entre deux mesures successives de la position; mesures prises avec un intervalle de temps noté Tev (période d'échantillonnage de mesure vitesse). Dans cette série de TP on choisira Tev = 5mS Page manuel 6 sur 98 Référence document: ERD150 070 SUJET Page: 3 / 6 3. PREDETERMINATIONS P1. Montrer, à partir d'une mise en équation du système, que l'on peut le modéliser sous la forme du schéma bloc ci dessous. Sr Im Cm V (en inc) (A) (N.m) (rad/s) (mm/s) k r.d 2 (p) (p) (p) (p) (p) 1/f 1+(J/f) p ki Ω m µv Mnx' (en inc) 1 p X (mm) µ Mnx (en inc) (p) (p) (p) B0(p) Sr* (p) (en inc) Où: - Sr*(p) est la transformée de Laplace de l'ensemble des résultats de calcul , - B0 (p) est la fonction de transfert du bloqueur d'ordre 0, - J représente le moment d'inertie global de la charge mécanique en mouvement (exprimé en kg.m2) - km la constante de couple du moteur (km = 43 10-3 Nm/A). - r est le coefficient de réduction du réducteur - d est le diamètre du pignon d'entraînement en mm Crémaillère Moteur Réducteur θM θR r X Pignon P2. Exprimer la fonction de transfert V(p) /Sr(p) sous la forme αn /(1+ τm.p) si on s'intéresse à la vitesse de déplacement de l'équipage mobile en mm/s, puis la fonction de transfert X(p) /Sr(p) sous la forme αn /p(1+ τm.p) si on s'intéresse à la position de l'équipage mobile en mm. Exprimer puis calculer les coefficients de transfert des capteurs (de position et de vitesse) P3. Après avoir rappelé l'expression de B0(p), exprimer V(p) /Sr*(p) puis X(p) /Sr*(p) En déduire, grâce aux tables de transformée en "z", les fonctions de transfert en "z" V(z) /Sr(z) et X(z) /Sr(z). On rappellera les hypothèses d'application. P4. Prédéterminer le comportement statique du système. P5. Prédéterminer le comportement dynamique du système: P5a. Réponse à un échelon constant, P5b. Comportement en régime harmonique. P6. Reprendre les questions précédentes en considérant que le coefficient de frottement fluide est nul. Page manuel 7 sur 98 MANUELS DE TRAVAUX PRATIQUES SUR ERD150 de niveau 3: TP3-1_Cde-I_BO1N Identification en Boucle Ouverte dans le domaine Numérique Page: 4 / 6 4. EXPERIMENTATIONS ET EXPLOITATIONS 4.1. Etude en régime statique E1. Relever les caractéristiques transfert statique: Im = fn(Sr) X'=V = fn(Sr) et MX' = fn(V) Mode opératoire: - Choisir le mode de commande "En boucle ouverte" , pour cela "cliquer" sur les menus successifs: - Choisir le type d'interface de puissance "Commande courant" pour cela "cliquer" sur les menus successifs: - Choisir l'unité de Sr: en incrément numérique (inc) pour cela "cliquer" sur les menus successifs: - Choisir l'unité de V: en mm/s pour cela "cliquer" sur les menus successifs: - Choisir l'unité de X: en mm pour cela "cliquer" sur les menus successifs: - Choisir l'unité de C;M;Ecart: pour cela "cliquer" sur les menus successifs: - Choisir la période d'échantillonnage pour le capteur de vitesse égale 5 mS - Choisir une "Valeur de repos" en "Cliquant' sur le bloc correspondant. - Définir la compensation du frottement sec intrinsèque Charger la valeur de Cfsi= IDémarrage =0,9*Sr0 où Sr0 a été obtenue lors du TP "BO1" (Recueil de TP "Dans le domaine continu) - Positionner des sondes (par "clic droit" sur les points Sr, Im, V (Mx') et Mnv (Mnx') - Pour la valeur de repos choisie (Valeur de Sr), relever les valeurs de Im, de V et de Mnv. - Refaire d'autres mesures (pas de 200 inc par exemple) et remplir un tableau de mesure (la plage de variation de Sr est dans ce cas ±1024 inc). Partie Opérative AxNum Moteur Codeur Réducteur Pignon Crémaillère Partie Commande: Configuration: Commande en boucle ouverte Compteur pour signaux uploads/Ingenierie_Lourd/ lhnfyhbfty-pdf.pdf