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Automatique 2 Parties : - Systèmes Continus - Systèmes Échantillonnés 24 cours 18 TD et 18 TP Bibliographie: - Analyse et régulation des processus industriels.

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1 Automatique 2 Parties : - Systèmes Continus - Systèmes Échantillonnés 24 cours 18 TD et 18 TP Bibliographie: - Analyse et régulation des processus industriels (Ed Technip) -Asservissements et Régulation continue (Ed technip) - Introduction à lautomatique (De Boek) - Automatique (Dunod) - Régulation industrielle( Hermes)

2 Généralités Automatique: Ensemble des disciplines à la fois scientifiques et techniques utilisées pour la conception ou la réalisation des systèmes fonctionnant sans lintervention de lopérateur humain (science qui étudie les automatismes). Deux aspects : - - Scientifique :Théorie de lautomatique - Technique : Ensemble des moyens matériels mis en œuvre pour réaliser de manière concrète les objectifs fixés par la théorie.

3 Généralités Exemple de systèmes: four, robot, avion, usine chimique, colonne de distillation, etc. Automatisme: Dispositif technologique qui remplace l'opérateur humain dans la conduite d'une machine, d'un processus, d'une installation industrielle Processus: (ou système) C'est l'ensemble de l'installation que l'on doit piloter.Il est caractérisé par des signaux d'entrée et de sortie et les lois mathématiques reliant ces signaux

4 Généralités Signal : Grandeur physique générée par un appareil ou traduite par un capteur (température, débit etc.) On distingue : –Signal dentrée : indépendant du système, il se décompose en commandable et non commandable (perturbations) –Signal de sortie : dépendant du système et du signal dentrée. On distingue sortie observable et non observable. Automatisation : consiste à entourer physiquement un procédé dun ensemble de matériels permettant à certains nombre de ses grandeurs davoir un comportement défini par un cahiers des charges.

5 Généralités Conduite : (ou contrôle) : On peut conduire un système de manière automatisée pour: maintenir une grandeur de sortie constante (Régulation) faire suivre à certaines sorties une séquence (automatisme séquentiel) ou une loi donnée (asservissement) si on ajoute l'optimisation d'un critère (de coût par exemple) on parle alors de contrôle.

6 Système asservi : Définition : un système est asservi si et seulement si il comprend un dispositif qui va forcer les signaux de sortie à suivre au mieux les consignes. Exemple : Un cycliste sur son vélo dans une descente rectiligne corrige en permanence la trajectoire et l'assiette de son engin pour parvenir à destination. Pour cela, il observe l'inclinaison du vélo et son écart par rapport au bord de la route, il agit sur le guidon et sur la position de son corps sur la selle. Le même vélo chargé d'un sac de sable, lancé avec une vitesse initiale soigneusement choisie, a peu de chance d'atteindre le bas de la pente: il tombera avant. Le système « bicyclette – cycliste » est un système asservi. Le système « bicyclette – sac de sable » est un système à commande à priori.

7 Structure d'un système asservi Commande en boucle ouverte: Lexemple typique de ce type de structure est constitué par la machine à laver fonctionnant sur la base de cycles pré-programmés ne possédant pas dinformations mesurées concernant le degré de propreté du linge. Toutefois, si le système à commander nest pas parfaitement connu ou si des perturbations laffectent, les signaux de sortie ne seront pas ceux souhaités. Exemple : Machine à laver

8 Structure dun système Asservi Commande en boucle fermée:

9 Structure dun système Asservi

10 Réglage Analogique

11 Réglage numérique CNA : convertisseur Numérique Analogique CAN : convertisseur Analogique Numérique

12 Classification des automatismes Signaux discontinussignaux continus Binairesplusieurs niveaux systèmes linéaires systèmes non- linéaires systèmes logiques combinatoires et séquentiels Méthodes: algèbre de Boole GRAFCET Matérialisation de la commande: logique cablée automates programmables systèmes échantillonnés commande numérique des systèmes continus Méthodes: équations de récurrence, Fonction de transfert en z Matérialisation de la commande: calculateurs, PID numériques Régulations et asservissements monovariables et multivariables Méthodes: équations différentielles, fonctions de transfert en s étude harmonique Matérialisation de la commande: comparateurs, sommateurs, intégrateurs, réseaux correcteurs, régulateurs PID Systèmes asservis linéaires (continus et échantillonnés)

13 Régulation de niveau Schéma Fonctionnel

14 Régulation de la Température Schéma Fonctionnel

15 Asservissement de position du MCC Schéma Fonctionnel

16 Structure générale dun Système asservi G(s)=R(s).G 1 (s).G 2 (s) La chaîne d'action correspond à l'ensemble (régulateur + processus): La chaîne de retour correspond au capteur de mesure

17 Performances dun système asservi Fonction de transfert en boucle ouverte (FTBO) : Go(s) =G(s).F(s) Fonction de Transfert en Boucle Fermée (FTBF) Performances dun Système Asservi : Stabilité Précision Rapidité


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