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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1.6. Problème posé par la boucle

Nous avons vu que le correcteur devait fournir à sa sortie une tension de commande adéquate en ayant à l'entrée une tension d'erreur qui doit être négligeable.
On pourrait croire qu'un amplificateur de tension avec un très grand gain règlerait l'affaire. Il n'en est rien. Car si on met trop de gain dans la boucle, celle-ci devient instable, et plutôt que d'avoir réalisé un asservissement, on obtient un oscillateur: y(t) augmente puis diminue périodiquement lorsque la consigne est constante !  Autrement dit c'est pire qu'en boucle ouverte !

Par contre il existe un système qui permet d'engendrer n'importe quelle tension constante en sortie en ayant une tension nulle à l'entrée: c'est l'intégrateur. En effet l'intégrale de zéro est une constante.
Malheureusement l'intégrateur diminue sensiblement les performances dynamiques du système bouclé. Nous pouvons retrouver des performances dynamiques acceptables grâce à une action dérivée qui a un effet d'anticipation sur les perturbations car elle réagit non pas au signal d'erreur mais à sa vitesse de variation.
Ainsi un correcteur P.I.D. (actions Proportionnelle, Intégrale et Dérivée) donne dans beaucoup d'applications des résultats souvent satisfaisants.

Non seulement la boucle doit être stable mais elle doit être bien amortie de façon qu'à chaque variation du signal d'erreur (changement de consigne ou perturbation), elle réagisse sans osciller. Pour ce faire on est toujours obligé d'adopter un gain de boucle assez faible, ce qui est au détriment de la vélocité et de la précision. Dans toute boucle si on augmente le gain on améliore la vélocité et la précision, mais on diminue l'amortissement et de ce fait y(t) retrouve sa valeur avec des oscillations plus ou moins bien amorties. Bien sûr si on dépasse une valeur de gain appelée "gain critique", la boucle oscille en permanence, et cette boucle ne peut plus s'appeler un asservissement.
Les performances d'un asservissement seront chiffrées par 3 qualités: la précision, la vélocité, et l'amortissement.
Il y a donc toujours un dilemme entre le couple de qualités précision-vélocité et la qualité amortissement.

 

 

Fin du chapitre 1

 

Ces notions de systèmes bouclés ne seront reprises mathématiquement qu'au chapitre 6. Car maintenant il faut d'abord maîtriser de nouveaux outils pour aborder l'étude des asservissements avec aisance. Les chapitres 2 à 5 vous permettront d'acquérir les connaissances nécessaires avant d'aborder le vif du sujet.
 

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