Le principe de base d'asservissement et Les systèmes de commande auto

 Qu’est-ce qu’un système de commande automatique ?

Un système de commande automatique est un dispositif capable de fonctionner sans intervention humaine. Il repose sur des méthodes scientifiques permettant de contrôler une ou plusieurs grandeurs physiques d’un système pour en imposer le comportement.

Objectifs principaux :

• Réaliser des tâches complexes ou dangereuses
• Automatiser les tâches répétitives et pénibles
• Accroître la précision
• Améliorer la stabilité et la rapidité du système

 L’asservissement : imiter l’intelligence humaine

Un système automatique s’inspire du comportement humain et repose sur trois fonctions fondamentales :

• Mesure : Observer la sortie réelle via des capteurs
• Comparaison : Évaluer l’écart entre la consigne et la sortie
• Correction : Générer un signal de commande pour réduire cet écart

Ce processus permet de résoudre deux problèmes essentiels :

• Poursuite : suivre les variations de la consigne en temps réel
• Régulation : maintenir la sortie stable malgré les perturbations

Un système est dit asservi lorsque la sortie suit aussi précisément que possible la consigne, en minimisant l’erreur ε(t) à tout instant.

Modélisation des systèmes physiques : LCI

Dans le cadre de l’automatique, les systèmes à commander sont souvent :

• Monovariables
• Dynamiques
• Linéaires : obéissent au principe de superposition
• Continus : prennent toutes les valeurs possibles
• Invariants : conservent leurs propriétés dans le temps

Ces systèmes sont décrits par des équations différentielles à coefficients constants, et les signaux sont analogiques, c’est-à-dire continus dans le temps et en amplitude.

L’asservissement analogique : fonctionnement et composants

Dans un système analogique, l’action de commande u(t) est ajustée en temps réel. Le correcteur est un système LCI, souvent réalisé avec des composants électroniques comme :

• Amplificateurs opérationnels
• Potentiomètres
• Condensateurs ajustables

Exemple : un correcteur PI (Proportionnel-Intégral) utilisé pour une machine à courant continu (MCC).

Limites des correcteurs analogiques

Malgré leur efficacité, les correcteurs analogiques présentent plusieurs inconvénients :

• Non adaptatifs : leur performance diminue si le système s’éloigne du point de fonctionnement
• Peu flexibles : toute modification nécessite une reconstruction complète du circuit
• Complexité limitée : difficile d’implémenter des lois de commande avancées (optimale, prédictive…