Modélisation des systèmes

Modélisation d'un moteur à courant continu

Après avoir ouvert Scilab, vous devez cliquer sur le bouton Bouton Xcos pour lancer l'environnement de simulation graphique Xcos. Deux nouvelles fenêtres s'ouvrent à l'écran :

  • la fenêtre des palettes comportant les différents éléments de base permettant de réaliser les modèles,

  • une fenêtre vierge sur laquelle vous allez créer votre modèle.

Dans la fenêtre Palette, vous trouverez le dossier CPGE dans lequel vous trouverez les éléments de base permettant de réaliser un schéma bloc, vous trouverez aussi le dossier SIMM dans le quel vous trouverez les éléments de type Modelica permettant de réaliser un modèle de type acausal.

Palette Xcos

Question

En utilisant les différents éléments à votre disposition, réalisez le modèle acausal du moteur à courant continu et de sa charge.

Vous devrez mettre l'élément Time ci-contre sur votre fenêtre afin de gérer les paramètres de votre simulation, vous trouverez cet élément dans le dossier Utilitaire de la palette SIMM avec les scopes.

Gestion du temps
Palette utilitaire

En effectuant un double clic sur l'élément Time, vous pouvez régler les paramètres de la simulation.

Paramètres de la simulation
Indice

N'oubliez pas de mettre des éléments permettant de visualiser les différentes variables (couple moteur et récepteur, courant, couple).

Palette mesure
Solution

Vous devez obtenir un schéma de ce type.

Modèle à réaliser

Question

Lancer la simulation en utilisant le bouton Lancement simulation.

Solution

On obtient alors des résultats identiques à ceux obtenus à partir de l'utilisation de 20-Sim et du modèle Bond Graph.

Résultat de la simulation

Question

En parcourant les différents dossier de la palette SIMM, trouver un moyen de simplifier le modèle sans pour autant utiliser les notions d'inertie et de couple équivalents.

Indice

Vous pouvez pour cela mettre un élément MEMMC_DCmotor qui permet de modéliser directement un moteur CC sans problème.

Moteur CC
Indice

Vous pouvez aussi modéliser les frottements visqueux par un roulement à bille...

Solution

On peut alors obtenir un modèle équivalent de ce type.

Schéma acausal simplifié

Comparaison avec le modèle schéma-bloc

En asservissement, vous avez l'habitude d'utiliser la modélisation par schéma bloc. Vous allez utiliser les notions d'inertie équivalente, de couple équivalent et de frottement visqueux équivalent pour mettre en place un modèle schéma bloc simple.

Question

Réaliser le schéma bloc en utilisant les éléments du dossier CPGE de la Palette.

Solution

Vous devez trouver un schéma de ce type avec bien entendu des résultats de simulation identiques aux précédents.

Schéma bloc de la MCC

Question

Créer maintenant un schéma bloc faisant apparaître la causalité.

Indice

N'oubliez pas que la dérivée n'est pas causale...

Solution

Vote schéma bloc doit ressembler au schéma ci-dessous.

Schéma bloc causal
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