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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1.4. Commande en boucle fermée

La structure générale d'un asservissement peut se ramener au schéma fonctionnel ci-dessous:


Le capteur permet de convertir la grandeur physique y(t) en une tension de mesure vs(t). Il est impératif que le capteur soit fiable, précis, véloce, et insensible à l'environnement (pas de perturbation). Un capteur de qualité est cher, mais on ne peut pas réaliser un bon asservissement avec un mauvais capteur! On peut simplement supposer que le capteur pourra être représenté par un gain de conversion l :  vs(t) = l.y(t)
Le comparateur doit avoir les mêmes qualités que le capteur, mais c'est plus aisé.
La consigne sera générée directement sous forme électrique par un générateur de fonction. Mais que représente la tension ve(t) ?
C'est très simple mais très important: la tension ve(t) est la tension qui serait donnée en sortie du même capteur (rigoureusement le même que celui qui a été disposé dans la boucle) soumis à la consigne physique ye(t). Donc: ve(t) = l.ye(t).
Inversement une tension ve(t) donnée représente une consigne physique ye(t) = ve(t) / l.
Exemple: soit un asservissement de vitesse d'un train utilisant un capteur de vitesse de gain l = 0,1 V/(m/s). Si l'on veut afficher une vitesse de consigne constante de 30 m/s il suffit de régler la tension ve à 3 V.
Le comparateur fournit une tension appelée signal d'erreur: e(t) = ve(t) - vs(t). Le correcteur transforme ce signal d'erreur en une tension de commande v(t) (qu'on appelle aussi erreur corrigée suivant qu'on regarde en amont ou en aval). L'amplificateur de puissance et l'actionneur permettent simplement de convertir la tension de commande v(t) en une commande physique x(t) adaptée au processus. Cet ensemble amplificateur-actionneur peut lui aussi être soumis à des perturbations sans que cela nuise aux performances de l'asservissement.

Rôle du correcteur:
C'est de délivrer une tension de commande v(t) adéquate tout en maintenant le signal d'erreur proche de zéro.
En effet si on avait e(t) = 0  on aurait  vs(t) = ve(t)  donc  y(t) = ye(t) : C'est ce que nous souhaitons.
Bien sûr il n'est pas possible de maintenir le signal d'erreur à zéro au moment où une perturbation se manifeste ou à un changement brutal de la consigne, mais le correcteur va réagir à cette variation pour fournir la bonne tension de commande afin de retrouver une erreur négligeable le plus rapidement possible.
 

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