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2-5: Asservissement de la stabilisation d'un missile dans le plan vertical. 2-1-2. PRÉCISIONS CONCERNANT L' « ENTRÉE » ET L' « ÉCART ». Jusqu'à maintenant nous avons appelé « entrée » la grandeur d'entrée des servomécanismes décrits. D'autre part, nous avons appelé « écart » la grandeur issue de la comparaison entre l'entrée et le retour. Nous allons maintenant définir d'une manière rigoureuse les notions d'écart et de consigne. Capteurs de position et de déplacement. Considérons un système bouclé à gain pur avec un retour non unitaire: Entrée: e(t) Retour: r(t) + - Sortie:s(t) K Kr Ecart: (t) ε Fig 2-6: Système bouclé à gain pur. F. BINET Préparation Agregations internes B1 & B3 COURS D'ASSERVISSEMENTS 30 Pour que la comparaison générant l'écart ait un sens, il faut que l'entrée et le retour soient de même grandeur. Le retour n'étant pas de la même grandeur que la sortie (car le gain de la boucle de retour est différent de 1) on en déduit que la sortie et l'entrée ne sont pas de même grandeur. • On ne peut pas définir l'écart comme étant la différence entre la sortie et l'entrée.
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Les capteurs mécaniques ou interrupteurs de position sont en contact direct avec la pièce en mouvement qu'il faut détecter. L'action mécanique sur la partie mobile du capteur permet d'établir ou d'interrompre un contact électrique. Ils transmettent au système de traitement les informations de présence, d'absence, de passage, de positionnement ou de fin de course. Capteur de position schéma de. Ci-dessous un exemple: ce n'est ni plus ni moins qu'un interrupteur, lorsqu'un objet vient en contact avec la tête, celle ci s'enfonce et vient faire coller les contacts et ainsi fermer le circuit. (cela fonctionne aussi avec un contact Normalement Fermé (NF), d'ailleurs ils sont souvent munis à la fois d'un contact Normalement Ouvert (NO) et d'un NF).
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C'est par l'intermédiaire d'un champ que va s'établir entre eux une interaction fonction de leur position relative. Ce champ peut être: un champ d'induction magnétique: c'est le cas des capteurs à variation de réluctance, effet Hall ou magnétorésistance. un champ électromagnétique: c'est le cas des capteurs à courant de Foucault. un champ électrostatique: c'est le cas des capteurs capacitifs. Avantages [ modifier | modifier le wikicode] Les capteurs de proximités ont: une bande passante étendue. Capteur de position schéma analysis. une grande finesse due aux forces très faibles exercées sur l'objet par le capteur. une fiabilité accrue car il n'y a pas d'usure ni de jeu une isolation galvanique entre le circuit de mesure et l'objet qui se déplace. Inconvénients [ modifier | modifier le wikicode] L'étendue de mesure est faible ( de l'ordre du mm) Le fonctionnement est non-linéaire La réponse dépend des géométrie, dimensions et matériau de la cible, d'où la nécessité d'étalonner dans les conditions particulières de leur emploi.
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On retrouve donc la différence entre ε(t) et l'écart tel que nous l'avons défini: ε(t) = e(t) - i(t) = e(t) - Kr. s(t). Si l'écart est exprimé en valeur normée ou en pourcentage (c'est alors un nombre sans dimension) () Les écarts sont égaux: les deux définitions sont donc compatibles et on peut déterminer l'écart d'un système bouclé comme étant égal à ε(t) si ce dernier est exprimé en pourcentage En théorie: Pour un système bouclé à retour unitaire, ε(t) correspond à l'écart entre la valeur visée et la valeur obtenue quelle que soit la manière d'exprimer les grandeurs. Pour un système bouclé à retour non-unitaire comme celui représenté Fig 2-6, ε(t) correspond à l'écart entre la valeur visée et la valeur obtenue si les grandeurs sont exprimées en pourcentage. Capteur de position schéma régional. En pratique: D'une manière pragmatique, la définition de l'écart dépendra du point de vue adopté: Du point de vue du concepteur du système asservi, on porra considèrer soit un écart sans dimension, soit ε(t). Du point de vue de l'utilisateur, on définira un écart s'exprimant dans la même unité que la grandeur de sortie (différence entre la valeur visée et la valeur atteinte).
Ces capteurs sont par exemple utilisés pour: la mesure de la position de girouettes le positionnement de vannes dès que la position doit impérativement être connue quelques soient les conditions ( coupures de courant,... CAPTEUR DE POSITION - 2-1 REPRÉSENTATION EN SCHÉMA-BLOC TEMPOREL. ) Photographie d'un capteur absolu Capteurs délivrant une impulsion à chaque déplacement élémentaire [ modifier | modifier le wikicode] Capteurs incrémentaux [ modifier | modifier le wikicode] Les capteurs incrémentaux sont des disques ou des règles composés de 2 ou 3 pistes concentriques ou parallèles. Ce type de capteur délivre une impulsion à chaque déplacement élémentaire: en connaissant l'origine, on détermine la position par comptage des impulsions. La lecture est assurée pour chacune des pistes par un émetteur (souvent une DEL (Diode Électroluminescente) et un récepteur de lumière (souvent un phototransistor) placés de part et d'autre de la règle ou du disque. L'erreur de mesure est faible (elle est proportionnelle à la résolution) Ces capteurs ont un coût faible.
+ ε Correcteur. Ampli -Détecteur de position verticale Référence Servo-moteur. ε'(t) FUSEE Couple perturbateur Cp = Cte Couple de gouverne. ++ assiette de la fusée Fig. 2-4: Asservissement de la stabilisation d'un missile dans le plan vertical. F. BINET Préparation Agregations internes B1 & B3 COURS D'ASSERVISSEMENTS 29 consigne lorsque le missile suit le relief géographique à basse altitude. Lors de l'étude, on considère que les variables sont la consigne et la sortie, le couple perturbateur étant considéré constant. Mais, comme la plupart des systèmes, il est également régulateur: on considérera alors sa capacité à maintenir une assiette constante malgré les perturbations (couples exercés sur la gouverne par les rafales de vent) lorsque le missile est en croisière. Le schéma-bloc aura alors une topologie différente correspondant au point de vue "système régulé". Schéma de testeur simple pour un capteur de position (effet Hall ?). On remarque que ce schéma est, par ailleurs, identique à celui de la Fig. 2-4. + ε Ampli Correcteur. -Détecteur de référence + Réference verticale Vo = Cte Cp(t) Fig.