DE POURSUITE SPEEDCAM

Documents pareils
Automatique (AU3): Précision. Département GEII, IUT de Brest contact:

PRECISION - REJET DE PERTURBATIONS T.D. G.E.I.I.

Automatique Linéaire 1 Travaux Dirigés 1A ISMIN

Analyse des Systèmes Asservis

SCIENCES INDUSTRIELLES (S.I.)

Erreur statique. Chapitre Définition

CABLECAM de HYMATOM. Figure 1 : Schéma du système câblecam et détail du moufle vu de dessus.

Figure 1 : représentation des différents écarts

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SÉRIE SCIENTIFIQUE

Automatique Linéaire 1 1A ISMIN

!-.!#- $'( 1&) &) (,' &*- %,!

Système à enseigner : Robot M.I.M.I. MultipodeIntelligent à Mobilité Interactive. Version 1.0

Notions d asservissements et de Régulations

Module : systèmes asservis linéaires

CARACTERISTIQUE D UNE DIODE ET POINT DE FONCTIONNEMENT

uc : Cas d utilisation Top-Chair [Utilisation normale] Fauteuil Top-Chair Déplacer le fauteuil sur tous chemins «include» «include» «extend»

Information. BASES LITTERAIRES Etre capable de répondre à une question du type «la valeur trouvée respecte t-elle le cahier des charges?

Concours EPITA 2009 Epreuve de Sciences Industrielles pour l ingénieur La suspension anti-plongée de la motocyclette BMW K1200S

Développement de lois et de structures de réglages destinées à la téléopération avec retour d effort


Rapport de projet de fin d étude

Extrait des Exploitations Pédagogiques

TD1 Signaux, énergie et puissance, signaux aléatoires

Twincat PLC Temperature Controller. Régulation de Température à l aide de TwinCAT PLC.

BTS Groupement A. Mathématiques Session Spécialités CIRA, IRIS, Systèmes électroniques, TPIL

Transmission d informations sur le réseau électrique

Bien lire l énoncé 2 fois avant de continuer - Méthodes et/ou Explications Réponses. Antécédents d un nombre par une fonction

Cours de Systèmes Asservis

Chapitre 18 : Transmettre et stocker de l information

La gestion opérationnelle de la météosensibilité. La prévision météorologique et hydrologique au cœur de l Économie et de la Société

Thème 1. Quelles sont les relations entre le droit et l entreprise?

MAITRISE DE LA CHAINE LOGISTIQUE GLOBALE (SUPPLY CHAIN MANAGEMENT) Dimensionnement et pilotage des flux de produits

Towards realistic modeling of IP-level topology dynamics

Chapitre 1 Régime transitoire dans les systèmes physiques

Spécialité auxiliaire en prothèse dentaire du brevet d études professionnelles. ANNEXE IIb DEFINITION DES EPREUVES

Introduction à la B.I. Avec SQL Server 2008

Mesure du volume d'un gaz, à pression atmosphérique, en fonction de la température. Détermination expérimentale du zéro absolu.

ECTS INFORMATIQUE ET RESEAUX POUR L INDUSTRIE ET LES SERVICES TECHNIQUES

Organigramme / Algorigramme Dossier élève 1 SI

Le 360 T&I Evaluations

Souad EL Bernoussi. Groupe d Analyse Numérique et Optimisation Rabat http ://

Acquisition et conditionnement de l information Les capteurs

ENSEIGNEMENT DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE A L ECOLE PRIMAIRE : QUELLE DEMARCHE?

SYSTEMES LINEAIRES DU PREMIER ORDRE

M2S. Formation Management. formation. Animer son équipe Le management de proximité. Manager ses équipes à distance Nouveau manager

Chap17 - CORRECTİON DES EXERCİCES

SCIENCES INDUSTRIELLES POUR L INGÉNIEUR. Partie I - Analyse système

En recherche, simuler des expériences : Trop coûteuses Trop dangereuses Trop longues Impossibles

SYSTÈMES ASSERVIS CORRECTION

Modélisation et Simulation

Génie logiciel avec UML. Notions sur le langage UML adapté pour les cours du programme Techniques de l informatique

Bases de données documentaires et distribuées Cours NFE04

Transmission de données. A) Principaux éléments intervenant dans la transmission

COMPTE RENDU. Atelier-débat avec les futurs clients éligibles. 25 septembre 2002

Baccalauréat professionnel. Maintenance des Équipements Industriels

Cycle de vie du logiciel. Unified Modeling Language UML. UML: définition. Développement Logiciel. Salima Hassas. Unified Modeling Language

Épreuve E5 : Conception détaillée. Sous-épreuve E51 : Conception détaillée d une chaîne fonctionnelle

I Stabilité, Commandabilité et Observabilité Introduction Un exemple emprunté à la robotique Le plan Problème...

Mathématique et Automatique : de la boucle ouverte à la boucle fermée. Maïtine bergounioux Laboratoire MAPMO - UMR 6628 Université d'orléans

TS 35 Numériser. Activité introductive - Exercice et démarche expérimentale en fin d activité Notions et contenus du programme de Terminale S

CONCOURS COMMUNS POLYTECHNIQUES

L adaptateur Bluetooth BU-20 Guide d impression. Sommaire Avant de commencer...2 Précautions...3 Impression...4

Consignes pour les travaux d actualité Premier quadrimestre

basée sur le cours de Bertrand Legal, maître de conférences à l ENSEIRB Olivier Augereau Formation UML

Chapitre 2 Caractéristiques des ondes

Le compte épargne temps

Premier ordre Expression de la fonction de transfert : H(p) = K

Compatibilité Électromagnétique

Prise en compte des appareils indépendants de chauffage à bois dans les maisons individuelles ou accolées

I- Définitions des signaux.

Le transistor bipolaire

Modélisation et simulation du trafic. Christine BUISSON (LICIT) Journée Simulation dynamique du trafic routier ENPC, 9 Mars 2005

progression premiere et terminale

AutoCAD Petit exercice sous

TRAVAUX PRATIQUES SCIENTIFIQUES SUR SYSTÈME

ORIENTATIONS POUR LA CLASSE DE TROISIÈME

MODÉLISATION DU FONCTIONNEMENT EN PARALLELE À DEUX OU PLUSIEURS POMPES CENTRIFUGES IDENTIQUES OU DIFFERENTES

INITIATION AU LANGAGE C SUR PIC DE MICROSHIP

CONVERTISSEURS NA ET AN

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SÉRIE SCIENTIFIQUE

ÉVALUATION FORMATIVE. On considère le circuit électrique RC représenté ci-dessous où R et C sont des constantes strictement positives.

Etude des convertisseurs statiques continu-continu à résonance, modélisation dynamique

Circuits RL et RC. Chapitre Inductance

Chapitre I La fonction transmission

Introduction : Les modes de fonctionnement du transistor bipolaire. Dans tous les cas, le transistor bipolaire est commandé par le courant I B.

TP N 57. Déploiement et renouvellement d une constellation de satellites

Étude des Corrélations entre Paramètres Statiques et Dynamiques des Convertisseurs Analogique-Numérique en vue d optimiser leur Flot de Test

Classe : 1 ère STL Enseignement : Mesure et Instrumentation. d une mesure. Titre : mesure de concentration par spectrophotométrie

Thermorégulateurs Easitemp 95 et 150 eau. La solution compacte & économique

TESA SA TESA Group SA

DÉVERSEMENT ÉLASTIQUE D UNE POUTRE À SECTION BI-SYMÉTRIQUE SOUMISE À DES MOMENTS D EXTRÉMITÉ ET UNE CHARGE RÉPARTIE OU CONCENTRÉE

Monte charge de cuisine PRESENTATION DU MONTE CHARGE

Exemple d acquisition automatique de mesures sur une maquette de contrôle actif de vibrations

PRODUIRE DES SIGNAUX 1 : LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES, SUPPORT DE CHOIX POUR TRANSMETTRE DES INFORMATIONS

Caractéristiques des ondes

de calibration Master 2: Calibration de modèles: présentation et simulation d

Cours 9. Régimes du transistor MOS

Chantier-Formation PARTENARIAT ENTRE UNE ENTREPRISE PRIVÉE ET 2 STRUCTURES D INSERTION POUR LA RÉPONSE À UNE CLAUSE ART.14 DANS UN MARCHÉ PUBLIC

Formation Excel. Introduction Les Bases du Logiciel Le comportement des cellules. Calculs élaborés. Les feuilles de calculs élaborées

Transcription:

Edition 1-15/11/2017 SpeedCam CHAÎNE D INFORMATION ACQUERIR TRAITER COMMUNIQUER ALIMENTER DISTRIBUER CONVERTIR TRANSMETTRE CHAÎNE D ENERGIE ACTION Lycée Jules Ferry - 06400 Cannes ats.julesferry.cannes@gmail.com 1/9

Présentation Edition 1-15/11/2017 Certaines compétitions sportives sont filmées grâce à une caméra de poursuite, telle que la caméra Speecam qui fait l objet de cette étude. Cette caméra est fixée sur un chariot qui se déplace sur un rail le long du terrain, permettant ainsi de suivre l un des acteurs du jeu durant son déplacement. Ce dispositif, qui est le plus petit au monde, permet d atteindre des vitesses supérieures à 15 m/s. Les performances de de système font l objet de ce. A3 : Analyse fonctionnelle, structurelle, comportementale A4 : Caractériser les écarts A5 : Apprécier la pertinence et la validité des résultats B2 : Proposer un modèle de connaissance et de comportement C2 : Procéder à la mise en oeuvre d une démarche de résolution analytique A - ANALYSER Identifier la structure d'un système asservi : chaîne directe, capteur, commande (fonction différences, correction) Identifier et positionner les perturbations Différencier régulation et asservissement Quantifier des écarts entre des valeurs attendues et des valeurs obtenues par simulation Prévoir l ordre de grandeur et l évolution de la simulation B - MODELISER Etablir le schéma bloc du système Déterminer les fonctions de transfert à partir d équations physiques (modèle de connaissance) Déterminer les fonctions de transfert en boucle ouverte et boucle fermée Identifier les paramètres caractéristiques d un modèle du premier ou du second ordre à partir de sa réponse indicielle C - RESOUDRE Prévoir les réponses temporelles des systèmes linéaires du premier et second ordre Prévoir les performances de rapidité et de précision d un SLCI Lycée Jules Ferry - 06400 Cannes ats.julesferry.cannes@gmail.com 2/9

Sommaire Edition 1-15/11/2017 Sommaire A. Mise en situation! 4 A.1.Cahier des charges 4 A.2.Description du système 5 B. Etude des performances! 6 B.1.Modélisation du chariot 6 3.Fonction d adaptation 3.1.Identification du comportement du chariot 6 D. Documents réponse! 9 D.1.DR1 : Schéma bloc d un moteur 9 E. Annexes! 9 E.1.Annexe 1 : Temps de réponse réduit 9 Lycée Jules Ferry - 06400 Cannes ats.julesferry.cannes@gmail.com 3/9

A. Mise en situation Mise en situation Edition 1-15/11/2017 L objectif de ce est de quantifier les performances du système afin de conclure sur le respect du cahier des charges. Après une simplification du modèle de son comportement, nous verrons comment évaluer ses performances en boucle fermée, et valider l asservissement retenu vis-à-vis des exigences du cahier des charges. A.1. Cahier des charges Un extrait du cahier des charges est fourni ci-dessous : Fonction technique Critère Niveau Déplacer la caméra Erreur statique sur la vitesse pour une ε entrée en échelon s = 0 Rapidité de la caméra t r5% < 0,4 s Stabilité de la caméra Absolue Lycée Jules Ferry - 06400 Cannes ats.julesferry.cannes@gmail.com 4/9

A.2. Description du système Mise en situation Edition 1-15/11/2017 L asservissement global a la structure suivante : Figure 1 Un capteur optique permet de mesurer la position de la caméra par rapport au coureur. Le chariot est actionné par un moteur électrique à courant continu piloté par sa tension d entrée u m (t). Cette tension est obtenue à l aide d un amplificateur fournissant une tension u m (t) proportionnelle à la tension de commande U (gain KA = 500). Un capteur de vitesse mesure la vitesse v(t) et renvoi une information de tension u e (t) proportionnelle à la vitesse v (gain J = 0,3 V.s/m). Un calculateur détermine la consigne nécessaire pour suivre le coureur, transmise sous forme de tension de commande à l asservissement du chariot. Le chariot est donc asservi en vitesse de la façon suivante : Figure 2 Lycée Jules Ferry - 06400 Cannes ats.julesferry.cannes@gmail.com 5/9

B. Etude des performances Etude des performances Edition 1-15/11/2017 B.1. Modélisation du chariot B.1.1. Fonction d adaptation Le schéma fonctionnel de la figure 2 montre que la consigne de vitesse ne peut être comparée directement avec l image de la vitesse réelle, qui est une tension. Il faut donc adapter la consigne de façon à la rendre comparable à l image de la vitesse. Quelle fonction de transfert d adaptation doit-on placer entre la consigne V C et le comparateur? B.2. Identification du comportement du chariot Dans le cadre d une première étude, le chariot est trop complexe pour en faire une modélisation simple. Il est impossible de donner un modèle de comportement H(p) Afin de pouvoir modéliser son comportement, on choisit de faire une mesure et de proposer un modèle simple représentatif. La courbe suivante montre la réponse obtenue par le capteur de vitesse lorsqu un échelon de tension u m (t) = u 0 u(t) - avec u(t) fonction de Heaviside et u 0 = 70 V - est appliqué en entrée du moteur : Figure 3 Lycée Jules Ferry - 06400 Cannes ats.julesferry.cannes@gmail.com 6/9

Etude des performances Edition 1-15/11/2017 On propose une modélisation par la fonction du 1er ordre suivante : H (p) = K c 1+τ p Justifier le choix d une fonction de transfert du 1er ordre Il faut à présent déterminer expérimentalement, par lecture de la courbe, les paramètres caractéristiques de la fonction de transfert : Déterminer la valeur du gain de la fonction de transfert Déterminer par trois méthodes différentes la valeur de la constante de temps. Proposer la valeur probable de cette constante de temps B.3. Etude des performances en boucle fermée B.3.1. Fonction de transfert du système bouclé Le système que vous venez de modéliser est à présent inséré dans son asservissement décrit en figure 2. On cherche à en déterminer les performances en terme de précision et de rapidité. Donner l expression de la fonction de transfert en boucle fermée H BF (p) = V(p) V C (p) Déterminer les caractéristiques de cette fonction de transfert B.3.2. Calcul de la précision On rappelle que l erreur statique est la limite de l écart entre la vitesse de consigne et la vitesse obtenue quand t + : ε s = lim V c (t) V(t) t + ( ) Calculer l erreur statique pour une entrée en échelon. Le système est-il précis? Conclure quant au respect du cahier des charges Comment augmenter la précision? Lycée Jules Ferry - 06400 Cannes ats.julesferry.cannes@gmail.com 7/9

B.3.3. Rapidité du système Etude des performances Edition 1-15/11/2017 On retient le critère du temps de réponse à 5% pour évaluer la rapidité du système. Calculer ce temps de réponse. Conclure quant au respect du cahier des charges Comment peut-on augmenter la rapidité du système? Quelle est alors la conséquence sur la précision? B.4. Amélioration de la précision Une méthode courante pour améliorer la précision statique consiste à insérer un intégrateur ( 1 p dans le domaine symbolique) dans la chaîne directe, en amont de l amplificateur : on parler alors de correction intégrale. La structure de l asservissement devient alors : Figure 4 Calculer la nouvelle fonction de transfert du système asservi corrigé H C (p) = V(p) V C (p) Ecrire cette fonction sous forme canonique, et en extraire l expression de ses paramètres caractéristiques Il nous reste à vérifier si l ajout de cet intégrateur a rendu le système plus précis, et son incidence sur le temps de réponse. Calculer l erreur statique du système, et son temps de réponse Conclure quant au respect du cahier des charges Lycée Jules Ferry - 06400 Cannes ats.julesferry.cannes@gmail.com 8/9

Annexes Edition 1-15/11/2017 C. Annexes C.1. Annexe 1 : Temps de réponse réduit Lycée Jules Ferry - 06400 Cannes ats.julesferry.cannes@gmail.com 9/9