ABDELLAH BOULAL Professeur en Énergétique & Électrotechnique À la faculté des Sciences et Technique de Settat Filière: Ingénieur en Systèmes électriques.

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1 ABDELLAH BOULAL Professeur en Énergétique & Électrotechnique À la faculté des Sciences et Technique de Settat Filière: Ingénieur en Systèmes électriques et Systèmes Embraqués Cours d’Automatique

2 Introduction 1- Définition 2- Historique de l’automatique 3- Automatique et Automatisme 4- Domaines d’applications 5- Principe fondamental de l’automatique 6- Éléments fondamentaux d’une commande (automatique) 7- Asservissement et régulation 8- Avantages et inconvénients d’une commande automatique Cours d'automatique: filière ISESE 2

3 1- Définition de l’automatique Cours d'automatique: filière ISESE 3 Ensemble de théories, de techniques et des outils utilisés pour rendre les systèmes autonomes, indépendants de l’intervention humaine, afin de réduire la fréquence et la difficulté des tâches humaines. En effet, elle consiste à modéliser, analyser puis commander les systèmes. C’est aussi traiter l’information et de prendre des décisions.

4 Cours d'automatique: filière ISESE 4 L’automatique est une discipline des sciences de l’ingénieur qui traite : La modélisation L’Analyse La Commande La régulation Des systèmes Dynamiques L’automatique est une discipline qui englobe : les mathématiques, l’électronique, la théorie de signale et l’informatique.

5 2- Historique de l’automatique Cours d'automatique: filière ISESE 5 1840 : Régulateur de Watt (Besoins de l’industrie à vapeur). 1945 : Deuxième guerre mondiale (développement de l’automatique dans l’aviation). 1960 : Apparition de l’informatique (cosmos, traitement rapide de l’information, possibilité de résolution des systèmes complexes etc.) Pourquoi a-t-on inventé l’automatique? Depuis l’aube de révolution Industrielle l’automatique avait pour objet le contrôle automatique de procédées industriels ou d’appareillage divers dans le but de supprimer ou de faciliter l’intervention humaine, ainsi en :

6 3- Automatique et Automatisme Cours d'automatique: filière ISESE 6 Il faut distinguer deux domaines d’intervention de l’Automatique : Automatique pour les systèmes continus où les variables peuvent prendre des valeurs réelles quelconques (Température, débit, vitesse,……) ici la commande a pour but de réguler ou d’asservir des grandeurs physiques de façon précise et sans intervention humaine. Automatique pour les systèmes à événements discrets (SED) où les variable ne peuvent prendre que de valeurs ou que l’on distingue par les états Marche/arrêt. Là on parle d’automatismes dont la commande permet d’effectuer une séquence d’actions préétablies fondées sur des fonctions logiques combinatoires ou séquentielles

7 4- Domaines d’applications Cours d'automatique: filière ISESE 7

8 L’Automatique est au cœur de tout Cours d'automatique: filière ISESE 8 Transports : automobile, aéronautique, aérospatiale, navale et ferroviaire; Industries chimique, pharmaceutique, sidérurgique, papetière, agroalimentaire; Robotique, mécanique ; Systèmes de télécommunications; Énergies hydraulique, éolienne, solaire, nucléaire; Agriculture; Santé (biologie et médecine); Economie et Finance,…

9 5- Principe fondamental de l’automatique Cours d'automatique: filière ISESE 9 La finalité de l’Automatique est de remplacer l’homme ou de se passer de ses limites pour la commande d’un système d’où le principe de base consiste à mesurer le signal de sortie pour ajuster le signal de commande : rétro - action (feedback).

10 6- Éléments fondamentaux d’une commande (automatique) Cours d'automatique: filière ISESE 10 Pour assurer une commande en automatique il y a trois éléments fondamentaux qui doivent avoir lieu sur une « boucle »: ① Capteur ② Régulateur ③ Actionneur Exemple : régulation de vitesse d’une voiture

11 7- Asservissement et régulation Cours d'automatique: filière ISESE 11 On distingue deux types de problèmes en Automatique continu : – Régulation : rejet de l’effet de perturbations variables sur la sortie autour d’un point de référence fixe au cours du temps Exemple: Régulateur de vitesse, … – Asservissement : poursuite/suivi par la sortie d’une référence variable au cours du temps Exemple Poursuite d’une trajectoire lors du lancement d’une fusée, …

12 7- Etapes de conception d’une commande en automatique Cours d'automatique: filière ISESE 12

13 8- Avantages et inconvénients d’une commande automatique Cours d'automatique: filière ISESE 13 Avantages – Suivi d’une consigne variable (sans brutaliser les actionneurs) – Rejet des perturbations externes – Stabilisation d’un système instable en boucle ouverte – Amélioration du temps de réaction du système Inconvénients – Problème de saturation de la commande – Bruit de mesure – Perte possible de la stabilité du système bouclé