Asservissement et régulation

Imaginons un moteur électrique qui commande un bras mécanique que l'on alimente avec une tension continue lui permettant d'atteindre 100 km/h. Ce moteur n'est pas capable de monter de 0 à 100 km/h instantanément à partir du moment où on l'alimente. Ce qui en soit semble embêtant pour que les gestes du bras mécanique soient précis. On va donc réguler ce moteur pour faire en sorte que ce soit le plus instantané possible à l'aide d'un système électrique qui entoure ce moteur. Et encore mieux, on va même faire en sorte qu'il soit rapide précis peut importe la consigne qu'on lui donne ! Il faut que ce moteur soit capable de reproduire et prendre en compte la consigne le plus exactement possible quoi qu'il arrive (usure, perturbations ...).

Un petit peu plus concrètement, l'asservissement d'un système permet de commander le moteur, par exemple, je vais envoyer à mon système une consigne qui va dire à mon moteur « tourne à 100 tour/minute s'il te plaît », le système va s'efforcer alors de prendre en compte cette consigne et de l'exécuter le plus efficacement possible. Nous verrons un plus tard ce que signifie,ici, « l'efficacité d'un système ».

On peut déjà distinguer plusieurs types d'asservissements, l'asservissement de vitesse décrit ci-dessus, l'asservissement de position et l'asservissement d'accélération que nous étudierons rapidement car il suffit de s'inspirer de l'asservissement de vitesse.

L'asservissement de position permet tout simplement d'envoyer une consigne qui va dire au moteur « fait ¼ de tour et arrête toi s'il te plaît », le moteur va donc encore une fois exécuter cette consigne plus ou moins bien selon l'asservissement qui sera mis en place. Et vous pourrez toujours essayer d'aller contre sa volonté, il sera toujours plus têtu que vous !

Ne vous en faites pas ! Un correcteur est composé de résistances, de condensateurs, de bobines, d'amplificateur opérationnel. Voici un exemple de correcteur, celui-ci est un intégrateur !

D'un point de vue électronique, vous aurez besoin de connaître les lois générales de l'électricité, les composants comme les amplificateurs opérationnels. D'un point de vus mathématiques, ça se corse un peu, on va utiliser la transformée de Laplace (mais vous verrez c'est surmontable, je vous expliquerais), on va utiliser aussi énormément les diagrammes de bode, et un peu de black. Là encore vous ne serez pas lâcher dans la nature ! Les premières parties de ce tutoriel ne consisterons qu'à mettre en place tout les outils dont on a besoin pour étudier les asservissements. Cependant, il est nécessaire d'être à l'aise avec les équations, les simplifications, les fonctions.