asservissement d'un moteur à courant continu.

[mike118]

Salut,
C'est quoi ce schéma... un gamin de 4 ans ferait mieux...
t'es pas pret de l'avoir le feu vert avec des trucs pareils.

Si tu veux faire un pilotage MCC en position, le plus simple est d'utiliser ton pont en commande "locked antiphase" comme tu peux voir dans cette note d'application.
Le principe est que la vitesse nulle que tu cherches en asservissement de position est obtenue pour un rapport cyclique PWM de 50%. Dans ce cas, le courant moyen dans le moteur est nulle. Pour tourner dans un sens, on réduit le rapport cyclique et pour tourner dans l'autre sens, on augmente le rapport cyclique. Facile à mettre en oeuvre avec un signal en dent de scie, un soustracteur et un comparateur. C'est tout !

Bonjour;

J'ai essayer la méthode proposé, et j'ai aussi joué sur le gain K influant sur le rapport cyclique = K (alpha) + cte avec alpha la différence entre l'angle souhaité et l'angle mesuré.
Cependant, impossible de supprimer les oscillations de cette façon ... Comment les supprimer ? il faut augmenter la fréquence du signal cyclique ?

Merci de votre aide =)
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[mike118]

Ps : Si la solution est la mise en place de la fonction " zone morte " je suis toujours en train de chercher comment la réaliser mais si vous avec un petit indice ou une piste je suis preneur =)

[bobflux]

Pour la zone morte, utilise un comparateur à hystérésis ou un comparateur à fenêtre.
Pour éviter les oscillations, il faut étudier la réponse en fréquence (et en phase) du système complet avant de le boucler.

Sinon, tu as un léger problème :

- mettons que la consigne soit à un angle de 0°
- le moteur atteint cet angle et s'immobilise
- ensuite une force extérieure vient s'exercer

Si la force fait tourner le moteur vers 1°, alors le système va compenser et ramener le moteur à 0°.
Si la force fait tourner le moteur dans l'autre sens, alors :

- le moteur va tourner un peu et atteindre -1° soit en réalité 359°
- le contrôleur va donc ramener le moteur à 0° en lui faisant faire un tour complet, car il ne réalise pas que 359° = -1° modulo 1 tour
- si il y a un peu d'overshoot, le moteur "dépasse" 0° et continue à tourner indéfiniment

Autrement dit ton asservissement en angle ne fonctionne que dans une certaine plage d'angle, par exemple 10° à 350° (c'est pourquoi les servos ont des butées...) et de plus ton potar sans butée doit avoir une zone morte à un endroit où tu n'auras pas d'asservissement.

Solution : capteur optique avec fourche et roue à fentes (sans zone morte), un interrupteur ou une butée pour la référence, et ... un uC...

[mike118]

Bonjour =)

Déjà merci pour la réponse

Pour la zone morte, utilise un comparateur à hystérésis ou un comparateur à fenêtre.
Pour éviter les oscillations, il faut étudier la réponse en fréquence (et en phase) du système complet avant de le boucler.

Le problème du comparateur à hystérésis c'est qu'il va me sortir du +VCC ou du -VCC et pas le 0 que je souhaite ...
En faite le fonction que je voudrais réaliser avec un ( ou plusieurs mais le moins possible ) Aop serait X= Uc-Um si la valeur absolu de Uc - Um est supérieur à 100mV et X= 0 sinon ...

Après je ne connais pas le comparateur à fenêtre ... Des indications ? Cela me permet de faire la fonction cité ci dessus ?

Sinon, tu as un léger problème :

- mettons que la consigne soit à un angle de 0°
- le moteur atteint cet angle et s'immobilise
- ensuite une force extérieure vient s'exercer

Si la force fait tourner le moteur vers 1°, alors le système va compenser et ramener le moteur à 0°.
Si la force fait tourner le moteur dans l'autre sens, alors :

- le moteur va tourner un peu et atteindre -1° soit en réalité 359°
- le contrôleur va donc ramener le moteur à 0° en lui faisant faire un tour complet, car il ne réalise pas que 359° = -1° modulo 1 tour
- si il y a un peu d'overshoot, le moteur "dépasse" 0° et continue à tourner indéfiniment

Autrement dit ton asservissement en angle ne fonctionne que dans une certaine plage d'angle, par exemple 10° à 350° (c'est pourquoi les servos ont des butées...) et de plus ton potar sans butée doit avoir une zone morte à un endroit où tu n'auras pas d'asservissement.

Mon potentiomètre ( déjà monté d'origine sur le motoréducteur que j'utilise pour mes essais ) à une petite zone morte d'environ 7°
La tension délivré par mon potentiomètre passe dans un suiveur et si brusquement l'entrée du suiveur devient une patte en l'aire la tension de sortie du suiveur reste égale à sa valeur précédente. Donc tant que je reste dans cette zone morte d'environ 7° dans cette position particulière qui est : la commande impose 0° ou 353° ça va, je n'ais pas le problème spécifié ce sont même mes positions les plus stable ! Aucune oscillations. Et puis le couple est tel qu'avant de faire bouger l'axe de sortie du motoréducteur ... il faut y aller ...
C'est pour cela que je pense que l'ajout d'une petite zone morte autour de la position demandé serait suffisante ...

Solution : capteur optique avec fourche et roue à fentes (sans zone morte), un interrupteur ou une butée pour la référence, et ... un uC...

Je souhaite éviter cette solution car je ne dispose pas des moyens nécessaire ( argent) , je n'ais pas de µC pas de capteur optique pas de roue à fente. De plus j'ai déjà des aops et des motoréducteurs montés d'origine avec des potentiomètre ( récupéré sur un robotsapiens V2 )

[Qristoff]

Est ce qu'on peut caresser l'espoir d'avoir un schéma correct, un jour ? parce que pour l'instant un discute en l'air ...

[mike118]

Voilà le schémas du montage par contre vu que je n'ai pas de vrai comparateur j'utilise des Aop
( ne me tapez pas ! J'ai quand même compris la leçon! )

Du coup pour l'instant j'utilise un Aop double le TL062 et un Aop Quadruple LM324N au début j'avais un aop en rab dans mon montage mais finalement je l'ai utilisé pour faire le suiveur au niveau de Um ...

Pour info Uc est obtenu par la mise en série d'une résistance variable et d'un suiveur comme pour Um mais avec un TL081.

Uc et Um varient entrent 0 et 2,3V ( et pas 3V comme indiqué sur le schémas )

[bobflux]

> Après je ne connais pas le comparateur à fenêtre ... Des indications ?

mettons que t'as un comparateur avec un seul à 1V et un comparateur avec un seuil à -1V
Vin < -1V les 2 sortent 0
Vin > 1V les 2 sortent 1
-1V < Vin < 1V les un sort 0 l'autre 1

si tu fais la moyenne des 2 tu obtiens en sortie 3 états : en-dessous de la fenêtre, en-dessus de la fenêtre, et dans la fenêtre

tu peux aussi mettre une zone morte autour de 0V à un signal analogique en mettant 2 diodes en antiparallèle dessus...

> Je souhaite éviter cette solution car je ne dispose pas des moyens nécessaire ( argent)

un arduino ou un LPCXpresso ça coûte moins de 30€...

[mike118]

> Après je ne connais pas le comparateur à fenêtre ... Des indications ?

mettons que t'as un comparateur avec un seul à 1V et un comparateur avec un seuil à -1V
Vin < -1V les 2 sortent 0
Vin > 1V les 2 sortent 1
-1V < Vin < 1V les un sort 0 l'autre 1

si tu fais la moyenne des 2 tu obtiens en sortie 3 états : en-dessous de la fenêtre, en-dessus de la fenêtre, et dans la fenêtre

tu peux aussi mettre une zone morte autour de 0V à un signal analogique en mettant 2 diodes en antiparallèle dessus...

> Je souhaite éviter cette solution car je ne dispose pas des moyens nécessaire ( argent)

un arduino ou un LPCXpresso ça coûte moins de 30€...

Le coup des diodes c'est exactement ce que je voulais faire mais ça enlève 0,7V alors que 2,3V correspond à 353° ça revient à me faire une Zone morte de 100° =/ c'est pas terrible... il me faudrait une zone morte d'environ 100mV voir moins genre 50mV ...

Pour la arduino à moins de 30 euros c'est douane et frais de port inclus jusqu'en Nouvelle Calédonie ? x) ( douane sur de l'électronique étant facilement à 30% ! et oui ils ne se font pas ch**r ! )

[bobflux]

> douane et frais de port inclus jusqu'en Nouvelle Calédonie

J'en sais rien, mais pour la douane, pour info sur ma dernière commande chez digikey 100$ = 40€ de douane, donc hein, bon, y'en a quand même qui se graissent comme des porcs...

> mais ça enlève 0,7V alors que 2,3V correspond à 353° ça revient à me faire une Zone morte de 100°

pas terrible effectivement, reste le comparateur à fenêtre...

Sinon t'as l'option : prends le signal, amplifie-le d'un facteur 100 (avec saturation) puis soustrais 1% de ce signal au signal d'origine, ça te fera un point mort ...

[mike118]

Merci tu m'as donné une idée lumineuse !!!

En effet je m'en fout de la saturation !!! donc j'ai juste à amplifier Uc - Um par un coeff 50 du coup mon aop en soustracteur sera quasiment tout le temps en saturation sauf quand Uc et Um sont proche du coup le moteur ne va plus à fond quand il se rapproche de l'angle désiré et j'ai juste à rajouter les diodes pour la zone morte !!! le 0,7 V correspondant maintenant à abs(Uc-Um) = 0,7/50 !!! ce qui me fait une zone morte de l'ordre de 2 degré avec une vitesse maxi tant que abs(Uc-Um)> 46mV donc un écart angulaire d'environ 7° !!

je vais essayer ça je reviendrais vous en parler que ça marche où non !