Automatique

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Automatique
24 cours 18 TD et 18 TP
2 Parties - Systèmes Continus - Systèmes
Échantillonnés
Bibliographie - Analyse et régulation des
processus industriels (Ed Technip) -Asservissemen
ts et Régulation continue (Ed technip) -
Introduction à lautomatique (De Boek) -
Automatique (Dunod) - Régulation industrielle(
Hermes)
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Généralités
Automatique Ensemble des disciplines à la fois
scientifiques et techniques utilisées pour la
conception ou la réalisation des systèmes
fonctionnant sans lintervention de lopérateur
humain (science qui étudie les automatismes).
Deux aspects  -         - Scientifique Théorie
de lautomatique - Technique  Ensemble des
moyens matériels mis en œuvre pour réaliser de
manière concrète les objectifs fixés
par la théorie.
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Généralités
Automatisme Dispositif technologique qui
remplace l'opérateur humain dans la conduite
d'une machine, d'un processus, d'une installation
industrielle Processus (ou système) C'est
l'ensemble de l'installation que l'on doit
piloter.Il est caractérisé par des signaux
d'entrée et de sortie et les lois mathématiques
reliant ces signaux

Exemple de systèmes four, robot, avion, usine
chimique, colonne de distillation, etc.
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Généralités

• Signal Grandeur physique générée par un
  appareil ou traduite par un capteur (température,
  débit etc.)
• On distingue
• Signal dentrée indépendant du système, il se
  décompose en commandable et non commandable
  (perturbations)
• Signal de sortie dépendant du système et du
  signal dentrée. On distingue sortie observable
  et non observable.
• Automatisation  consiste à entourer physiquement
  un procédé dun ensemble de matériels permettant
  à certains nombre de ses grandeurs davoir un
  comportement défini par un cahiers des charges.

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Généralités

• Conduite (ou contrôle) On peut conduire un
  système de manière automatisée pour
• maintenir une grandeur de sortie constante
  (Régulation)
• faire suivre à certaines sorties une séquence
  (automatisme séquentiel) ou une loi donnée
  (asservissement)
• si on ajoute l'optimisation d'un critère (de coût
  par exemple) on parle alors de contrôle.

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Système asservi 

• Définition  un système est asservi si et
  seulement si il comprend un dispositif qui va
  forcer les signaux de sortie à suivre au mieux
  les consignes.
• Exemple 
• Un cycliste sur son vélo dans une descente
  rectiligne corrige en permanence la trajectoire
  et l'assiette de son engin pour parvenir à
  destination. Pour cela, il observe l'inclinaison
  du vélo et son écart par rapport au bord de la
  route, il agit sur le guidon et sur la position
  de son corps sur la selle. Le même vélo chargé
  d'un sac de sable, lancé avec une vitesse
  initiale soigneusement choisie, a peu de chance
  d'atteindre le bas de la pente il tombera avant.
• Le système  bicyclette cycliste  est un
  système asservi.
• Le système  bicyclette sac de sable  est un
  système à commande à priori.

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Structure d'un système asservi
Commande en boucle ouverte
Exemple Machine à laver
Lexemple typique de ce type de structure est
constitué par la machine à laver fonctionnant sur
la base de cycles pré-programmés ne possédant pas
dinformations mesurées concernant le degré de
propreté du linge. Toutefois, si le système à
commander nest pas parfaitement connu ou si des
perturbations laffectent, les signaux de sortie
ne seront pas ceux souhaités.
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Structure dun système Asservi
Commande en boucle fermée
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Structure dun système Asservi
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Réglage Analogique
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Réglage numérique
CNA convertisseur Numérique Analogique CAN
convertisseur Analogique Numérique
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Classification des automatismes
Systèmes asservis linéaires (continus et
échantillonnés)
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Régulation de niveau
Schéma Fonctionnel
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Régulation de la Température
Schéma Fonctionnel
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Asservissement de position du MCC
Schéma Fonctionnel
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Structure générale dun Système asservi
La chaîne d'action correspond à l'ensemble
(régulateur processus)
G(s)R(s).G1(s).G2(s)
La chaîne de retour correspond au capteur de
mesure
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Performances dun système asservi 

• Fonction de transfert en boucle ouverte (FTBO)
  
• Go(s) G(s).F(s)
•  

Fonction de Transfert en Boucle Fermée (FTBF)
Performances dun Système Asservi

• Stabilité
• Précision
• Rapidité