TP ANALYSE FONCTIONNELLE ET COMPORTEMENTALE DU VELO
ASSISTE
B.1.2 Contexte général - Activités des expérimentateurs
Cette partie concerne une première expérimentation dans
laquelle vous devrez :
* vérifier et/ou corriger l'étalonnage des capteurs,
* et estimer les valeurs moyennes de certains paramètres afin de
les communiquer au chef de projet.
Mise en œuvre du vélo
Question
1
Prendre connaissance du document
ressource "Notice et performances" afin de prendre en main la mise
en œuvre du vélo.
Configurer le vélo de la façon suivante :

Régler les conditions d'expérimentation :
* Assistance au pédalage 3
* Puissance programmée 150 W sur l'interface home trainer
(SET 2 fois - Flèches Haut/Bas - MODE)
* Vitesse stabilisée à 15 km/h avant de lancer l'acquisition
Vérification des capteurs du vélo
Question
2
Prendre connaissance de la notice du
logiciel.
Procéder à l'acquisition d'une mesure à l'aide de
ce logiciel lorsque les conditions d'expérimentations sont
satisfaites.
Remarque : pour mesurer la vitesse de rotation du
pédalier, il faudra utiliser un chronomètre (par exemple sur 10
tours de pédalier)
Une fois l'acquisition achevée, pensez à enregistrer
le fichier de mesures.
Vous allez à
présent exploiter les résultats des mesures, et avoir un esprit critique
sur ces résultats.
Question
3
Estimer, pour l'assistance 3 configurée dans
le protocole expérimental, la valeur de la puissance approximative
:
* délivrée par le cycliste,
* délivrée par le moteur électrique.
Question
4
Capteurs de la roue arrière
Procéder à l'acquisition d'une
seconde mesure à l'aide de ce logiciel.
Pendant l'acquisition, mesurer à l'aide d'un
tachymètre la vitesse linéaire de la périphérie de la roue.
Comparer avec la valeur affichée sur
l'interface du Home trainer.
Comparer avec la valeur délivrée par le
logiciel.
Conclure sur la validité des valeurs
fournies par le logiciel.
Capteurs
du moteur
Afficher
sur le logiciel la valeur de la tension d'une phase du
moteur, et du courant dans cette phase.
Valider par un calcul de
puissance, ou par l'ordre de grandeur, les valeurs
fournies.
Capteurs
du pédalier
Afficher sur
le logiciel la valeur du couple exercé sur le pédalier.
Valider
par un calcul de puissance, ou par l'ordre de grandeur, la
valeur du couple pédalier fourni par le logiciel.
Les valeurs de tension moteur et de pédalier semblent
manifestement inexploitables. Il va donc falloir adapter les
valeurs fournies par la chaine d'information afin de pouvoir
estimer des valeurs cohérentes.
Question
5
Capteurs
du pédalier
Le
couple (encore appelé moment) d'une force autour d'un axe
de rotation est le produit de la valeur de cette force et
de la distance entre le point d'application de la force et
l'axe de rotation :

Dans ce dessin :
* F représente la force appliqué sur la pédale,
* L représente le "bras de levier", distance entre
l'axe de la pédale et l'axe du pédalier,
* M(F) désigne le moment exercé par F (le couple
donc).
Imaginer
un protocole expérimental qui permettrait
de quantifier les écarts entre le couple
réel et le couple mesuré.
Proposer ce
protocole au professeur, puis mettre
en œuvre ce protocole.
Capteurs
de la tension moteur
Le
moteur
est le composant qui réalise la fonction "Convertir" dans
le modèle structurel du système.
Identifier le composant du vélo
qui assure la fonction "Alimenter".
Définir les variables de flux et
de potentiel de ce composant, et en déduire l'expression
de la puissance en sortie de composant.
Émettre une hypothèse qui
permettrait de conclure que cette puissance est égale à la
puissance délivrée par le moteur.
En retenant cette hypothèse, conclure
sur une méthode de mesure de la puissance délivrée par le
moteur.
Conclusion
Les protocoles étant maintenant déterminés et validés, il va
falloir fournir des jeux de mesure au chef de projet pour chacun
des trois niveaux d'assistance.
Question
6
Pour chacun des trois niveaux d'assistance, procéder
à une expérimentation de façon à estimer
les valeurs moyennes des paramètres en régime stabilisé.
Communiquer ces valeurs au chef de projet.
FIN DE CETTE PARTIE
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