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

6- Le dimensionnement
6-1- La stratégie de commande
La diversité des applications Motion Control et des types de machines de
production amène une grande variété de mouvements. Il est nécessaire de
contrôler les mouvements d’un ou de plusieurs axes, de façon synchronisée
ou non. Dans ce type de fonctionnement, l’asservissement est souvent
réalisé au niveau de la position.
Qu’il s’agisse de réaliser un déplacement d’un point A à un point B lors d’un
positionnement, ou d’amener un entraînement d’un état d’arrêt à une vitesse
constante lors d’une synchronisation par exemple, un profil de mouvement
est indispensable. Ce profil représente l’évolution de la consigne
de position en fonction du temps.
Le choix du profil de mouvement ne doit pas être sous-estimé, car c’est un
des éléments essentiels d’une solution mécatronique performante. Ce
choix a un gros impact sur le dimensionnement des différents composants
qu’ils soient électriques ou mécaniques (variateur, moteur, réducteur, paliers,
etc.), mais également sur le processus et le temps de cycle de la machine.
Le profil de mouvement utilisé aura un gros impact sur la précision et la
dynamique du déplacement, mais également sur les à-coups générés au
niveau de la mécanique et donc sur la durée de vie de l’installation.
Notions de positionnement
Pour effectuer un déplacement, une synchronisation angulaire ou une interpolation
entre plusieurs axes, une consigne de position est générée par
le système Motion Control. Cette consigne peut être élaborée de nombreuses
façons.
Déplacement sans contrôle des variables de
commande (Figure 110)
La commande la plus simple consiste en un positionnement par rapport au
temps sans aucun contrôle de la vitesse et de l’accélération : ce type de
commande est dit « tout ou rien ». Le déplacement se fait alors à vitesse
constante et l’accélération/décélération est infinie en début et en fin de
mouvement.
Cette commande présente plusieurs impossibilités et inconvénients:
Figure 110 Déplacement sans contrôle des
variables de commande
■■dans la pratique il est impossible de réaliser strictement cette commande.
La vitesse n’est pas limitée et dépend de la distance à parcourir et du
temps de déplacement. L’accélération est infinie en début et en fin de mouvement.
Le variateur ne sera pas capable de fournir le courant nécessaire
pour ces accélérations et, en fonction du déplacement demandé, la vitesse
ne pourra peut-être pas être atteinte (limitation du moteur ou du variateur,
limitation de la mécanique ou du process).
■■sans aucun contrôle de la vitesse et de l’accélération, le positionnement
effectué ne pourra donc pas suivre fidèlement la consigne de position ce
qui est très gênant pour des opérations de synchronisation ou d’interpolation.
■■de plus la variation de l’accélération est infinie et se traduira par des à-
coups très importants pouvant entraîner des oscillations mécaniques nécessitant
un temps de stabilisation pénalisant le temps de cycle de la ma-
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