[Asservissement] Fonctionnement d'un servomoteur pour système assisté

[inviteb565bafd]

Bonjour,

J'ai mis en œuvre l'asservissement en position d'un petit moteur DC + codeur incrémental, piloté par un microcontrôleur PIC24F et un pont en H, en soit un montage classique.

- Idée projet :

L'idée serait de faire un petit bras robotisé 3 axes (rotation Pan 360° + 2 coudes avec une course de +/-90° par exemple). Le vrai challenge ce serait de rendre ce bras robot autonome, c'est-à-dire qu'il puisse maintenir sa position quand on le déplace à la main.
Il n'aura pas d'intérêt particulier si ce n'est l'aspect technique de l'asservissement, donc les pièces seront principalement de l'impression 3D d'ABS ou PLA et on admettra que les moteurs sont suffisamment (largement) dimensionnés pour cette application. Le seul point important à noter est que la démultiplication se fait par engrenages (ratio de 1:10 il me semble) qui est très smooth (l'axe se tourne à la main sans avoir à forcer), pas de vis sans fin.

Sur chaque axe il y aura un capteur de position magnétique du type AS5047 (Austria MicroSystems) pour récupéré la consigne...

- Problème :

... C'est là où ça se complique. C'est la même configuration que la direction assistée d'une voiture, mais je n'arrive pas à comprendre le principe.
Dans le cas d'une commande externe, c'est simple, on donne la consigne et le servomoteur suit bêtement, comme les deux sont dissociés mécaniquement il n'y a aucun problème. Mais dans le mode de fonctionnement que j'aimerais mettre en œuvre, le servomoteur et la consigne (capteur AS5047) sont sur le même axe. Comment éviter que le système entre en oscillation et s'emballe? Comment expliquer que sur une voiture, dont la colonne de direction est liée à la crémaillère et au volant, il soit possible d'ajouter un capteur sans perturber le système?

Merci
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[jiherve]

bonsoir,
la direction assistée c'est juste un moyen de diminuer l'effort cela n’asservit pas une position.
Ici le soucis c'est que ton bras devra bien avoir une consigne car si consigne = feedback par identité alors ce n'est pas un asservissement.
JR

[inviteb565bafd]

Oui en fait je viens de tomber sur un sujet de TPE SSI qui traite de la direction assistée d'une voiture, et j'ai trouvé l'élément qui me manquait : il y a une barre de torsion entre le volant et la colonne de direction, et le capteur de la DA mesure la différence d'angle entre les deux extrémités de cette barre de torsion (mesure de couple en réalité). Du coup ça me semble plus clair à ce niveau là.

Le problème est plutôt lié au mode de fonctionnement. L'histoire de la direction assistée n'est pas envisageable. A la moindre perturbation le bras risque de se déplacer et n'a donc pas d'intérêt (son propre poids fera qu'il tombera au moment où je vais le lâcher), pas besoin d'un bras robot pour mettre en évidence l'attraction terrestre!
La solution serait que je prévois un commutateur pour "débrayer" quand je veux changer la position manuellement. Nul besoin de capteur supplémentaires. Lorsque le commutateur est appuyé, l'asservissement ne se fait plus et les moteurs sont déconnectés pour que les axes puissent tourner librement. Lorsque le commutateur est relâché, le système récupère la position des 3 codeurs et s'en sert comme consigne afin de garder cette position même si des perturbations sont appliquées : par exemple lui greffer à chaud une petite loupe ou une pince croco! (bon j'avoue que ça fait un système complexe pour une pince 3ème main)