MP27 : Systèmes bouclés
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I Asservissement d’une MCC
On alimente la MCC avec un hacheur : il prend une fraction de l’alim stabilisée, comme ça on peut régler la tension de 0 à E, E la tension de l’alim (c’est un signal créneau haute fréquence dont on règle le rapport cyclique. Comme la fréquence est haute pour le moteur, il voit une moyenne qui est continue. Se justifie bien avec un spectre en fréquence et le caractère passe bas du moteur). Le rapport cyclique est commandé par une tension qui doit aller de 0 à 10V.
Donc si on met un signal continu avec le GBF entre 0 et 10V, on met une tension plus ou moins grande en entrée du moteur, et on commande sa vitesse.
Tip pour le hacheur : l’interrupteur d’en haut sur c et celui d’en bas sur nc :)
1) Nécessité d’asservir
Manip : se mettre vers 5Vdc sur le GBF, et perturber le système (modifier violemment la charge du moteur). Observer la tension de la tachy en mode roll, high resolution sur l’oscillo, et voir que la tension ne suit pas ce qu’on lui demande exactement. On voudrait que selon la commande, le moteur ait toujours la même réponse. Besoin d’un asservissement !
On utilise un système bouclé comparateur correcteur, et pour déterminer les carac on applique la méthode Ziegler Nichols.
2) Caractéristiques d’asservissement
La MCC est un passe bas (on néglige les autres fréquences de coupure du système comme le hacheur qui est élevé), que l’on modélise par un ordre 1 (c’est faux mais on cherche des ODG). Donc on détermine ses caractéristiques τ temps de réponse et K gain, et on prendra comme valeurs du correcteur : K’=1/K et τ’=τ.
Pour cela, on envoie un créneau 500mHz sur le MCC, et on regarde la réponse Tachy : on note le gain statique et le temps de montée à 63%. Pour le correcteur, voir notice cartes fonctionnelles.
3) Bouclage et plage d’asservissement
On met toujours l’entrée du GBF sur une entrée du comparateur, et la sortie tachy sur l’autre entrée. La sortie du comparateur correcteur va en entrée du hacheur : on va commander le rapport cyclique pour que la vitesse du moteur soit la même quelle que soit la charge.
Pour vérifier le fonctionnement : on peut à une vitesse donnée (tension d’entrée GBF donnée), modifier violemment la charge comme en 1), on voit quele signal revient sur la commande !
Plage : on voit que si l’alim donne un E trop faible (E=20V bien, 3A. SI on met 15V par exemple pb), et qu’on demande au moteur une trop grande vitesse, il voudra augmenter le rapport cyclique, puis arrivé à 1 ne pourra plus monter sa vitesse (la tension en entrée du moteur est alors E), donc ne peut pas atteindre la vitesse nominale !
II Oscillateur de Colpitts
1) Filtre PB
Prendre une grosse résistance (50kΩ) pour s’affranchir de la résistance interne de la bobine (voir calculs). Montrer résonnance, calculer Q, et dire qu’il faut amplifier
2) Etage ampli
On peut tracer G=f(R2/R1) une droite
3) Bouclage et rétroaction
On peut chercher la condition d’oscillations, la fréquence de résonnance, augmenter le facteur et voir l’enrichissement spectral,… Voir LPOB72.