Cours d'Automatique : les asservissements continus
Chapitre 1. Généralités
1.1. Cybernétique, Automatique, Asservissement
1.2. Asservissement: définition
1.3. Commande directe (en boucle ouverte)
1.4. Commande en boucle fermée
1.5. Exemples naturels de fonctionnement en boucle fermée
1.6. Problème posé par la boucle
Chapitre 2. Transformation de Laplace
Chapitre 3. Réponse Temporelle des Systèmes Linéaires
Chapitre 4. Réponse Fréquentielle ou Harmonique des Systèmes Linéaires
Chapitre 5. Représentations des fonctions de transfert
Chapitre 6. Systèmes Bouclés
Chapitre 7. Amélioration des performances - Correcteurs PI, PD, PID, PIR, spécifique
Annexe: Réponses d'un asservissement
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1.3. Commande directe (en boucle ouverte)

Supposons connaître un modèle mathématique parfait décrivant le fonctionnement du processus entre la commande x(t) et la sortie y(t). Ce modèle mathématique peut être une équation différentielle, une fonction de transfert ou une représentation vecto-matricielle. Il paraît alors assez simple de déterminer la loi de commande x(t) permettant d'obtenir y(t) = ye(t).
Nous pourrions alors envisager d'asservir y(t) par une commande directe.
Outre que l'hypothèse de départ est utopique (on ne peut pas avoir un modèle mathématique parfait), mais surtout cette commande directe ne pourrait pas donner satisfaction car y(t) ne dépend pas seulement de x(t) mais est aussi sensible à d'autres grandeurs qui varient de façon imprévisible et qu'on appelle perturbations.
Les quatre exemples ci-dessous nous permettent de bien comprendre cette notion.
Exemple 1. Soit l'asservissement de la vitesse y(t) d'une voiture électrique. Pour agir sur y(t) on fait varier la tension d'induit x(t) des moteurs. Mais la vitesse du véhicule est aussi sensible à la vitesse frontale du vent (et à son sens), à la pente de la route, à la charge, etc...
Exemple 2. Soit l'asservissement de la température y(t) au centre d'une pièce chauffée par des radiateurs de chauffage central. Pour agir sur y(t) on fait varier le débit d'eau x(t) dans les radiateurs par l'intermédiaire d'une petite vanne. Mais la température dans le local est aussi sensible à la température de l'eau qui circule, à la température extérieure, à l'ouverture d'une porte ou d'une fenêtre, au nombre de personnes qui entrent, etc...
Exemple 3. Soit l'asservissement de l'altitude y(t) d'une montgolfière. Pour agir sur y(t) on fait varier le débit x(t) de gaz propane des brûleurs. Mais l'altitude du ballon est aussi sensible à la température extérieure, aux courants d'air ascendants ou descendants, à la charge dans la nacelle, etc...
Exemple 4. Soit l'asservissement de l'épaisseur y(t) de feuilles de plastique derrière les rouleaux du laminoir. Pour agir sur y(t) on fait varier la pression hydraulique x(t) (dans un vérin) donc la force s'exerçant entre les deux rouleaux. Mais l'épaisseur du film de plastique est aussi sensible à la température des rouleaux, à la vitesse de laminage, etc...

Nous voyons donc bien que lorsqu'une perturbation se manifeste, il faudra réagir sur la commande pour rétablir y(t) à sa valeur de consigne. Ceci ne peut être obtenu que par une structure bouclée. 
 

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