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Papanicola Colle informatique SimApp Colle info – SimApp On se propose dutiliser le logiciel « SimApp »,

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Présentation au sujet: "Papanicola Colle informatique SimApp Colle info – SimApp On se propose dutiliser le logiciel « SimApp »,"— Transcription de la présentation:

1 Papanicola Colle informatique SimApp Colle info – SimApp On se propose dutiliser le logiciel « SimApp », afin de doptimiser le réglage dun moto-réducteur alimenté par un hacheur. Présentation de létude Modélisation du moteur Influence du couple résistant sur le comportement du moteur Modélisation du hacheur Modélisation dun retard, approximation par un modèle du premier ordre Étude des correcteurs Correcteur P et P.I, effet sur la précision Annexes Utilisation de SimApp

2 Papanicola Colle informatique SimApp Présentation de létude Schéma bloc. On se propose détudier un asservissement de vitesse. Le système étudié est décrit par le schéma-bloc. Cahier des charges : Une erreur indicielle nulle ; Un dépassement de la valeur finale inférieur à 10% ; Un temps de réponse de1s (pour lentrée de référence échelon). Cv RégulateurHacheurMoteur + charge Capteur Uc Cr Adapt. + -

3 Papanicola Colle informatique SimApp Le moteur Le moteur et la charge sont modélisables par le schéma bloc ci-dessous. : vitesse de rotation ; Cr: le couple résistant ; Uc : la tension de consigne R=3,6 Ke=1,1V/rd.s -1 J=0,4kg.m² L=84mH f= Nm/rd.s -1 Cr Uc + - +

4 Papanicola Colle informatique SimApp Hacheur/Capteur Hacheur. Le fonctionnement du hacheur est caractérisé par la le schéma bloc ci-dessous. Le hacheur est représenté comme un gain pur associé à un retard. K H =20, le gain du hacheur; T h =0,5ms, le retard. Capteur. Le capteur tachymétrique est modélisé par une gain pur. Kc=0,1v/rd.S -1. Uc

5 Papanicola Colle informatique SimApp Le régulateur Le régulateur est un correcteur PI Pour la première partie de létude on prendra un correcteur proportionnel puis un correcteur intégral pur Uc

6 Papanicola Colle informatique SimApp Modélisation du moteur Saisir le schéma du moteur avec SimApp.schéma du moteur Lancer la simulation, avec une tension de commande du moteur Uc=100v le couple résistant étant nul. Notez la valeur finale, temps de réponse, gain statique. Le comportement est-il oscillant? Lancer la simulation avec la même tension de commande mais un couple résistant non nul (Cr=3nm). Comparez. Quel est leffet dune perturbation sur la valeur finale. Commentez. Déterminer analytiquement la fonction (p). Déterminer la valeur finale de (p). Pensez à faire votre compte rendu en insérant les copies décran du logiciel dans Word

7 Papanicola Colle informatique SimApp Modélisation du hacheur On se propose de modéliser ce hacheur par une fonction de transfert du premier ou du second ordre. Donner le développement limité au premier puis au second ordre de e -Tp et e Tp. En déduire une modélisation par une FT du premier ordre puis du second ordre. Modéliser dans SimApp le hacheur et son le modèle du premier ordre.hacheur Tracer la réponse temporelle. Tracer le diagramme de Bode. Comparer les deux modèles, préciser les limites dutilisation.

8 Papanicola Colle informatique SimApp Modélisation du système - 1 étude temporelle Dans un premier temps on prend pour régulateur un correcteur proportionnel avec Kp=1 et pour le régulateur le modèle équivalent du premier ordre.régulateur Compléter le schéma pour obtenir le schéma du systèmeschéma du système Quelle fonction de transfert proposez-vous pour le bloc Adapt? justifiez; Établir pour Cr=0 la FTBF du système. Lancer la simulation avec un consigne de vitesse Cv=100rd/s sans couple résistant, puis avec Cr=3Nm Temps de réponse, valeur finale, erreur; Influence de la perturbation. Quelle est linfluence du gain du régulateur

9 Papanicola Colle informatique SimApp Modélisation du système- 1 étude fréquentielle On se propose de déterminer la valeur maximale de Kp, nous allons la déterminer à partir de létude fréquentielle. Pour létude fréquentielle, il est nécessaire de supprimer le couple résistant (faites une sauvegarde au préalable pour pouvoir réutiliser le schéma complet). Tracer les diagrammes de Bode, puis Nyquist, puis Black, pour Kp=1 de la FTBO. Déterminer sur le diagramme de votre choix, les marges de phase et de gain. Déterminer Kp pour que le système soit juste instable. Tracer la réponse temporelle.

10 Papanicola Colle informatique SimApp Modélisation du système - 2 étude temporelle On choisit maintenant pour régulateur un correcteur intégral pur avec Ti=1 et pour le régulateur toujours le modèle équivalent du premier ordre.régulateur Reprendre le modèle complet du moteur. Lancer la simulation avec un consigne de vitesse Cv=100rd/s sans couple résistant, puis avec Cr=3Nm. Temps de réponse, valeur finale, erreur; Influence de la perturbation. Quel est leffet dune intégration sur la précision, le temps de réponse, les perturbations ?

11 Papanicola Colle informatique SimApp Modélisation du système - 3 étude temporelle On choisit maintenant pour régulateur un correcteur Proportionnel Intégral pur avec Ti=1 et KP=1.régulateur Reprendre le modèle complet du moteur. Vérifier que le correcteur PI permet dinhiber leffet de la perturbation en améliorant le temps de réponse. Temps de réponse, valeur finale, erreur; Influence de la perturbation. Quel est leffet dune intégration sur la précision, le temps de réponse, les perturbations ? Que pensez-vous du respect du cahier des charges?cahier des charges

12 Papanicola Colle informatique SimApp Modélisation du système- 3 étude fréquentielle On se propose maintenant de régler le correcteur PI pour obtenir les caractéristiques du cahier des charges.cahier des charges Réaliser létude sur le diagramme sans couple résistant Kp=1 et Ti=1 A partir des diagrammes de Bode ou de Black de la FTBO. Évaluer la marge de phase et la marge de gain Régler Kp pour que que le coefficient de résonance soit tel que Q dB =1dB. Tracer la réponse temporelle Valider le cahier des charges Régler de nouveau Kp (ou Ti) si nécessaire.

13 Papanicola Colle informatique SimApp Annexes : Présentation de SimApp Création dun schéma


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