Guide Motion Control du GIMELEC - Ministère de l'Éducation ...

12- Conclusion
État de l’art et perspectives
Le contrôle de mouvement est, à présent, une technologie
mature et l’offre disponible est capable de satisfaire la quasi-totalité
des attentes.
L’évolution prévisible des systèmes d’entraînement portera
sur l’amélioration de la précision et des rendements,
pour des machines plus performantes et moins consommatrices
d’énergie.
Les servomoteurs à aimants, ayant atteint un haut niveau
de performance, ne devraient pas évoluer de manière significative.
L’offre en moteur asynchrone devrait augmenter, avec des
machines spécifiques présentant un couple-crête plus élevé
qu’aujourd’hui et des pertes au rotor en diminution.
En revanche, le déclin du servomoteur à courant continu
est inévitable au profit des autres solutions, en particulier
les moteurs synchrones et les moteurs asynchrones spécifiquement
développés pour les applications de contrôle de
mouvement.
Les moteurs piézoélectriques, en plein développement,
pourraient se substituer aux moteurs pas-à-pas pour des
applications nécessitant des faibles puissances ou des déplacements
limités.
L’offre des constructeurs s’étoffe de variateurs incorporés
aux moteurs, ce qui permet, pour les machines équipées
d’axes multiples, une économie appréciable des coûts
d’installation.
Les évolutions les plus significatives pourraient provenir
des domaines suivants:
■■l’offre variateurs,
■■l’offre mécatronique,
■■l’offre de services associés.
L’offre variateurs
L’offre pourrait évoluer vers une version d’alimentation dénommée
alimentation à pilotage matriciel qui permet,
avec des algorithmes de commande appropriés, d’alimenter
tout type de moteur alternatif triphasé, mettant ainsi à
la disposition du marché un variateur universel.
Cette technologie permet de résoudre la plupart des faiblesses
des variateurs actuels et en particulier:
■■les harmoniques réseau,
■■la réversibilité,
■■la nécessité de cellule de filtrage avec des condensateurs
électrochimiques vulnérables,
■■les problèmes liés à la longueur des câbles.
Ce type de schéma a été étudié dans les années 90, mais n’a
pas été développé industriellement pour des raisons technologiques
et de prix de revient.
L’apparition récente de modules de puissance spécifiques
pour ce type de schéma pourrait permettre, à terme, de rendre
cette solution compétitive.
Cette technologie ne permet pas l’alimentation de multiples
variateurs par une source commune à courant continu. Cependant,
la disparition de la cellule de filtrage pourrait faciliter
l’intégration des variateurs dans les moteurs. L’alimentation
pourrait se faire, de manière classique, par la distribution
d’une tension triphasée et le contrôle du moteur par un bus
rapide ou par courant porteur.
L’offre mécatronique
La commande de mouvement est un des domaines privilégiés
de la mécatronique qui, pour rappel, est la combinaison
synergique et systémique de la mécanique, de l’électronique
et de l’informatique temps réel.
Les fournisseurs de produits pour la commande de mouvement
possèdent le savoir-faire nécessaire pour la fourniture
de:
■■la partie opérative à dominante mécanique et électromécanique,
■■la partie commande à dominante d’électronique de puissance,
de traitement du signal et d’informatique temps réel,
■■la partie interface Homme/Machine à dominante ergonomique,
■■la connaissance des normes pour la sécurité des machines.
Cette offre mécatronique, déjà disponible pour des produits
catalogues, évoluera vers des solutions customisées. Cette
approche sur mesure permettrait de réduire les coûts, d’augmenter
la fiabilité et la modularité.
L’offre de services
La machine, qu’elle soit autonome ou intégrée dans un processus,
est un des éléments-clés de l’économie moderne. Si
la mondialisation offre aux constructeurs un marché plus
vaste, elle leur impose de nouvelles contraintes. La première
est bien entendu celle des coûts.
Ensuite, la nécessaire augmentation des performances a
souvent conduit à refondre radicalement la conception en
intégrant de nouvelles technologies. De plus, l’exigence de
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