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HELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple



  1. #1
    medimedi

    HELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple


    ------

    Bonjour tout le monde,

    Je souhaite commander un servomoteur a partir d'un microcontrolleur, or la commande que j'ai doit se faire par couple , je dois donc trouver une relation entre le couple et le rapport cyclique de PWM.
    j'ai établi quelques équations mais j'ignore si c'est juste ou pas donc je m'adresse a vous pour me corriger svp !
    Voila ce que j'ai fait :
    L’équation du servomoteur est la suivante U(t)=E+R*I(t) ( j'ai négligé l'effet de l'inductance comme c un servomoteur de modelisme)

    On sait que dans un signal PWM , la tension moyenne vaut : Umoy=Umax*(t0/T) , avec (t0/T) est le rapport cyclique.

    d’où je tire que Umoy=E+R*Imoy=Umax*(t0/T)

    et comme le couple est C=k*I donc :

    Umax*(t0/T) =E+R*C*k =======> t0/Umax=(1/Umax)*(E+R*C*k) .

    Voila j'ai besoin de savoir si ce que j'ai fait est vraie ou pas svp
    Je ne suis pas un pro d’électronique donc veuillez excuser mes bêtises
    Je vous remercie d'avance

    -----

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  3. #2
    PA5CAL

    Re : HEEEEEELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Bonjour

    D'abord, il y a deux erreurs dans la formule. Ensuite, même correcte, elle ne s'applique qu'à un simple moteur, pas à un servomoteur.

    Un servomoteur est un moteur asservi, en position ou en vitesse selon le modèle. Par conséquent, le couple ne dépend que de la différence entre la valeur obtenue (position ou vitesse, respectivement) et la consigne (donnée sous forme de largeur d'impulsions), et de la courbe de réponse du circuit d'asservissement. Et la valeur obtenue dépend du comportement de la charge mécanique.

    Si la formule intervient bien au niveau du moteur intégré au servomoteur, elle est en revanche absolument inapplicable au cas du servomoteur sans une connaissance suffisante de son système d'asservissement et de son environnement mécanique.
    Dernière modification par PA5CAL ; 17/04/2014 à 08h36.

  4. #3
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : HEEEEEELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Bien d'accord avec Pascal et j'ajouterais qu'un servomoteur est contrôlé en tension alors que le couple est image du courant, donc toute l'électronique à revoir...
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  5. #4
    paulfjujo

    Re : HEEEEEELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    bonsoir,


    Il faudrait envisager une regulation avec 3 boucles imbriquees en cascade
    Boucle Position
    boucle vitesse
    boucle courant

    synoptique de principe:

    3boucles.jpg

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    medimedi

    Re : HEEEEEELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Je vous remercie bien de vos réponses PA5CAL, Qristoff et Pulfjujo ,sauf que j'arrive pas a trouver comment faire , parce que j'ai fait une régulation au départ des 2 angles d'un bras de robot 2D et j'obtiens comme commande les couples uniquement et que je dois appliquer au servos , les couples sont la seule commande que j'ai voyez vous !!
    Qu'est ce que vous me proposez ?
    Le servomoteur dont je dispose est le HS-322HD
    il n'y a pas une methode simple pr tirer une relation entre le couple et l'angle reel que j'ai en sortie du servo ?? merci


    PS: j'ai commis une erreur au niveau de la ligne ou C=k*i ===> t0/Umax=(1/Umax)*(E+R*(C/K))

  8. #6
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : HEEEEEELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Citation Envoyé par paulfjujo Voir le message
    bonsoir,


    Il faudrait envisager une regulation avec 3 boucles imbriquees en cascade
    Boucle Position
    boucle vitesse
    boucle courant

    synoptique de principe:

    Pièce jointe 246790
    il n'y a pas de capteur de couple dans ton système... il faut rajouter une couche !
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

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  10. #7
    jiherve

    Re : HEEEEEELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Bonsoir,
    pour asservir en couple il suffit de mesurer position et vitesse car le couple est censé s'opposer à un moment crée par une force externe, s'il n'y a pas égalité alors il y a mouvement, un couple seul n'a pas de sens.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  11. #8
    paulfjujo

    Re : HEEEEEELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    bonjour,

    Citation Envoyé par Qristoff Voir le message
    il n'y a pas de capteur de couple dans ton système... il faut rajouter une couche !
    la mesure de courant est l'image du couple .
    Il suffit d'ajuster les parametres de clampage de l'ampli vitesse pour
    la valeur de courant max desiré ( donc du couple max)

  12. #9
    PA5CAL

    Re : HEEEEEELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Citation Envoyé par paulfjujo Voir le message
    Il suffit d'ajuster les parametres de clampage de l'ampli vitesse pour
    la valeur de courant max desiré ( donc du couple max)
    Cela ne règle que le couple maximum, pas le couple effectivement obtenu.

    Pour asservir le couple (par exemple pour garantir une force d'appui), il faudrait commander le courant, et pas seulement le limiter.

    Cela réclame quoi qu'il en soit de changer de système d'asservissement.
    Dernière modification par PA5CAL ; 18/04/2014 à 11h10.

  13. #10
    paulfjujo

    Re : HEEEEEELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Citation Envoyé par PA5CAL Voir le message
    Cela ne règle que le couple maximum, pas le couple effectivement obtenu.
    Medimei n'a pas clairement fixé ses objectifs

    pour moi un servomoteur est destiné à agir pour obtenir une position determinée par une consigne d eposition
    et avec un mouvement le plus regulier possible pendant le deplacement.

    une fois la position atteinte , si on a un leger offset de position introduit dans le systeme,
    l'erreur de position=> consigne vitesse , si on est en butée car en appui sur une position fixe,
    l'induit est bloqué ,plus de mesure vitesse, et le courant augmente alors jusqu'à sa valeur limite ,
    correspondant à un couple d'appui.
    on peut supposer que le couple d'appui est >> devant le couple necessaire au deplacement

    si il n'y a pas d'imperatif de linearite de mouvement ou de precision de position,
    pourquoi pas une simple boucle de courant pilotant directement le moteur.
    prevoir quand meme un calcul RI²T ,echauffement du moteur..
    Dernière modification par paulfjujo ; 18/04/2014 à 13h48.

  14. #11
    PA5CAL

    Re : HELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Mon analyse des quelques éléments donnés (le titre notamment) me font suggérer qu'ici c'est le couple qu'on cherche à contrôler.


    Pour un servo commandé en position, lorsque la position atteint une valeur très proche de la consigne, le moteur fournit un couple compensant juste le couple résistant statique. Le servo fournit un couple utile nul.

    Et pour un servo commandé en vitesse, lorsque la vitesse atteint une valeur très proche de la consigne, le moteur fournit un couple compensant juste le couple résistant dynamique. Le servo fournit un couple utile nul.

    Dans les deux cas, l'erreur admissible lorsqu'on atteint la consigne ne peut être égale à l'erreur maximale, sans quoi la consigne ne pourrait jamais être atteinte ou maintenue (à l'erreur admissible près).

    Dit autrement, la valeur maximale du courant (i.e. du couple moteur) imposée par le circuit de commande ne peut correspondre à celle développée lorsque la position ou la vitesse (respectivement) visée est atteinte, sans quoi le courant (i.e. le couple moteur) serait forcément :
    - soit insuffisant pour que le servo atteigne jamais la valeur de consigne,
    - soit trop important, de sorte que la valeur de consigne sera sans cesse dépassée, entraînant l'oscillation permanente du servo autour de cette valeur.

    Bref, ça ne pourrait pas marcher.
    Dernière modification par PA5CAL ; 18/04/2014 à 14h52.

  15. #12
    medimedi

    Re : HELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Merci les amis pour vos suggestions et remarques mais comme j'ai déjà mentionné la haut "l'unique "commande que j'ai c le couple et ça vient de l’équation dynamique du robot !!

    Comme j'ai pas le choix ni les paramètres entier du model du servomoteur , je demande votre avis concernant une solution expérimentale est ce que ça pourra marcher ?? je veux dire par cela , pour chaque consigne (angle) que j'applique a mon servomoteur je mesure le courant puis je fait une liaison entre ce que j'ai obtenu avec la relation entre la consigne (angle) et le couple a appliqué (que j'ai obtenue a partir de la loi de commande) et comme ça je déduis une liaison entre le courant et le couple !!!!
    Parce que mon objectif était de trouver une loi de commande permettant de réguler la position de mon robot alors je veux pas entrer dans les details du servomoteur vous voyez , c'est pour cela que j'ai penser a la methode dite "experimentale" que de passer par l'analytique !!

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  17. #13
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : HELP svp !! Commande d'un servomoteur par couple

    Il y a peut être aussi une autre solution: si on parle du mouvement de préhension, on peut avoir une vitesse fixe et un couple de serrage asservi. Est-cela du tu as besoin étant donné que tu parles de modèle robot ?
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

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