TP VARIATION DE VITESSE (ALIMENTATION SINUSOÏDALE)
Etude
de la chaîne d'énergie du vélo à assistance électrique -
Activités des modélisateurs
Le moteur Brushless (BLDC) est un moteur d'apparence à couarnt
continu. Mais il s'agit en réalité d'une moteur triphasé synchrone, qui
possède donc une interface de conversion de l'énergie continue en énergie
sinusoïdale
Ces moteurs sont asservis en vitesse de façon à ce que leur réponse
soit la plus performante possible, en terme de rapidité, précision et
stabilité.
Le cahier des charges impose une erreur statique nulle, un temps de
réponse, une stabilité définie par une marge de phase au moins égale à 45°
Détermination de la fonction de transfert du moteur
Téléchargez le modèle du moteur : Brushless_VAE_Etudiants.slx,
et ouvrez-le avec Matlab :
Les paramètres du moteur se définissent en double cliquant dans la
zone "Motor and drvier". En particulier, l'onglet
"Controller" permet de saisir les valeurs des correcteurs à action
proportionnelle et intégrale de la boucle de vitesse
Identification de la fonction de transfert en boucle fermée
La
fonction de transfert du moteur est une
fonction du second ordre qu'il faut déterminer.
Pour cela, vous allez simuler la réponse du moteur à un
échelon en tension de 1V (dans les paramètres du générateur
Vref) et identifier les paramètres de la réponse (gain,
coefficient d'amortissement et pulsation propre), sachant
qu'un gain proportionnel Kp=0,01 est appliqué (voir l'onglet
controller)
Identifier et calculer les paramètres de la
fonction de transfert du second ordre du système en boucle
fermée FTBF
Calcul de la fonction de transfert en boucle ouverte
Le système que vous venez de déterminer est un
asservissement avec retour unitaire, dont la FTBO est une
fonction de transfert du 2d ordre.
En vous rappelant que dans ce cas :
Déterminer la fonction de transfert en boucle
ouverte du moteur
Calcul du gain de l'action proportionnelle
On souhaite une
stabilité définie par une marge de phase égale à 45°
Vous allez procéder à une analyse harmonique de la
fonction de transfert en boucle ouverte que vous avez
identifiée sous Matlab.
Créez un nouveau fichier Matlab et construisez
les éléments nécessaires à l'analyse fréquentielle
:
Il faut renseigner le bloc "Fonction de transfert", et
ne pas oublier d'indiquer les points qui définissent la
boucle ouverte (sortie du comparateur pour l'entrée de la
FTBO, retour pour la sortie de la FTBO)
Lancez une analyse linéaire, et mesurez les
marges de phase et de gain
En déduire la valeur admissible du gain pour obtenir
une marge de phase égale à 45°
FIN DE CETTE PARTIE
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