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Banc d'étude de régulation analogique et numérique d'un moteur à courant continu - 207-00

matériel pédagogique : Banc d'étude de régulation analogique et numérique d'un moteur à courant continu
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Description

Maquette didactique complète d'étude de régulation de vitesse et de position analogique et numérique d'un moteur à courant continu avec régulateur PID physique et logiciel.
Ce kit pédagogique fournit une solution complète pour étudier la régulation d'un moteur à courant continu analogique et numérique. Le kit inclut un module de régulation d'un moteur à courant continu, une commande potentiométrique, un module de régulation PID, un module d'interface entrée/sortie et un manuel pédagogique avec travaux pratiques. Une alimentation électrique ainsi que des câbles de connexion sont également fournis.
Le module moteur à courant continu est raccordé à un ordinateur via une interface numérique à haute fréquence. Le logiciel est alors utilisé pour fournir un environnement graphique ergonomique afin d'étudier la performance du système de régulation de vitesse et de position en utilisant aussi bien des capteurs analogiques que numériques.
La partie moteur est équipée de codeurs incrémentiel et absolu. Le moteur peut être régulé via une entrée en tension proportionnelle ou via une entrée d'asservissement de rectangularité (PWM). Une génératrice tachymétrique analogique conventionnelle et un système à potentiomètre sont également fourni, connecté à l'ordinateur via des convertisseurs analogique / numérique.
Le logiciel fournit un environnement graphique dans lequel la performance du système de régulation peut être affichée et ensuite analysée. Le logiciel peut également être utilisé avec un servo-système simulé ou une installation réelle pour effectuer des études complémentaires.

Exploitations pédagogiques

Cet équipement pédagogique permet de réaliser les travaux pratiques (TP) suivants:
- Description des principaux éléments d'un régulateur PID
- Analyse des caractéristiques des tracés obtenus à partir d'un oscilloscope numérique à mémoire.
- Établir une rampe simple et des essais de réponse en fréquence.
- Mettre en oeuvre une régulation de vitesse de type Proportionnelle.
- Mettre en évidence les raisons pour lesquelles il est intéressant d'ajouter une réaction tachymétrique.
- Mise en évidence des variations d'erreur lorsque la réaction tachymétrique transitoire remplace la réaction tachymétrique.
- Discussion sur les effets du bruit dans le cas de la régulation à action dérivée.
- Démonstration des différentes combinaisons de régulation PID.
- Démonstration des effets de la stabilisation par une action proportionnelle sur un système régulé par une action intégrale.
- Mise en oeuvre des commandes du logiciel pour entrainer le moteur à courant continu et observation de son comportement.
- Mesure des paramètres d'une installation en utilisant des essais par étape (STEP).
- Mise en évidence de l'excellent état stationnaire d'un système de régulation de position à action proportionnelle.
- Montage d'un servo-système pour répondre à une consigne en entrée de type rampe en utilisant le gain proportionnel et la réaction tachymétrique transitoire.
- Démonstration sur le fait qu'une rétroaction positive peut se produire dans un système à rétroaction négative.
- Explication concernant la marge de gain et à la marge de phase
- Description des avantages et des inconvénients sur l'utilisation d'ordinateurs pour le contrôle en temps réel.
- Mise en évidence des problèmes émanant d'une faible résolution et d'un échantillonnage à basse fréquence.
- Description sur la mesure de position codée en Code Gray et d'autres techniques de mesure de position numériques absolues et relatives.

Fourni avec manuel d'exploitation pédagogique complet avec travaux pratiques (TP).

Spécifications pour appel d'offres

BANC D'ETUDE DE REGULATION ANALOGIQUE ET NUMERIQUE D'UN MOTEUR CC

Le banc devra permettre les exploitations pédagogiques suivantes:
- Description des principaux éléments d'un régulateur PID
- Analyse des caractéristiques des tracés obtenus à partir d'un oscilloscope numérique à mémoire.
- Établir une rampe simple et des essais de réponse en fréquence.
- Mettre en oeuvre une régulation de vitesse de type Proportionnelle.
- Mettre en évidence les raisons pour lesquelles il est intéressant d'ajouter une réaction tachymétrique.
- Mise en évidence des variations d'erreur lorsque la réaction tachymétrique transitoire remplace la réaction tachymétrique.
- Discussion sur les effets du bruit dans le cas de la régulation à action dérivée.
- Démonstration des différentes combinaisons de régulation PID.
- Démonstration des effets de la stabilisation par une action proportionnelle sur un système régulé par une action intégrale.
- Mise en oeuvre des commandes du logiciel pour entrainer le moteur à courant continu et observation de son comportement.
- Mesure des paramètres d'une installation en utilisant des essais par étape (STEP).
- Mise en évidence de l'excellent état stationnaire d'un système de régulation de position à action proportionnelle.
- Montage d'un servo-système pour répondre à une consigne en entrée de type rampe en utilisant le gain proportionnel et la réaction tachymétrique transitoire.
- Démonstration sur le fait qu'une rétroaction positive peut se produire dans un système à rétroaction négative.
- Explication concernant la marge de gain et à la marge de phase
- Description des avantages et des inconvénients sur l'utilisation d'ordinateurs pour le contrôle en temps réel.
- Mise en évidence des problèmes émanant d'une faible résolution et d'un échantillonnage à basse fréquence.
- Description sur la mesure de position codée en Code Gray et d'autres techniques de mesure de position numériques absolues et relatives.

Spécifications techniques requises:
- Moteur à courant continu :
- Mesure analogique par génératrice tachymétrique et potentiomètre à rotation continue
- Mesure numérique par disque codé en Gray et disque à fente
- Afficheur numérique de la vitesse de rotation de l'arbre à partir des données du disque codé en Gray
- Frein à courant de Foucault monté sur l'arbre primaire avec 3 modes de freinage ; sans charge, charge moyenne, pleine charge
- Arbre secondaire avec réducteur 9 :1
- Rapporteur d'angle monté sur l'arbre secondaire permettant une mesure visuelle de la position angulaire de l'arbre
- Potentiomètre de commande
- Monté sur une carte électronique
- Potentiomètre de commande rotatif de précision avec disque à 360°
- Module de régulation PID
- Ensemble monté sur une carte électronique
- 3 potentiomètres pour régler les actions Proportionnelle + Intégrale + Dérivé (PID)
- Potentiomètre d'amplification
- Connecteurs d'alimentation 0 +/12
- Connecteurs E/S
- Logiciel de régulation virtuel et module d'interface
- Boitier d'alimentation électrique
- Équipé d'une protection conte les surcharges avec LED
- Tension 0 +/- 12V & 0 +5V
- Jeu de 36 câbles de 4mm de différentes couleurs
- Manuel d'utilisation et de travaux pratiques incluant des résultats types sur les TP avec les réponses aux questions.