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

8- Le réglage de l’asservissement
Un système est dit stable quand, écarté de sa position d’équilibre, il y revient
spontanément et s’y maintient. Il peut y revenir avec dépassement
avec ou sans oscillations. Dans un contrôle de mouvement, il est impératif
que l’atteinte de la position finale se fasse sans dépassement ni oscillations.
Hormis les variateurs pour moteurs pas-à-pas, les contrôleurs utilisent des
boucles de retour. Dans certaines conditions, ces boucles peuvent devenir
instables et un réglage minutieux doit être effectué pour éliminer cette
éventualité.
Pour simplifier la mise en service, les contrôleurs sont dotés de fonctions
d’auto ajustement ou d’ateliers logiciels d’aide au réglage. Les ajustements
s’effectuent toujours de la dernière boucle, c’est-à-dire la boucle de courant,
vers la première : la boucle de position. L’ajustement de la boucle de
courant est le plus critique. Il nécessite de connaître avec précision les caractéristiques
électriques du moteur en particulier l’inductance et la résistance
des bobinages.
L’ajustement de la boucle de courant peut se faire, tout simplement, en
appairant le moteur et le variateur. Les caractéristiques du moteur étant
connues, les réglages de gain sont paramétrés à la fabrication du variateur.
Cette association moteur/variateur est figée.
Une autre possibilité, qui apporte plus de souplesse, consiste à inscrire
dans la mémoire interne du codeur associé au moteur les paramètres de
celui-ci. À la première mise en marche du dispositif avec le moteur branché,
le dispositif lit automatiquement le bloc de données du codeur qui contient
des informations techniques sur le moteur comme les couples de pointe et
nominal, le courant et la vitesse de rotation nominaux, le nombre de paires
de pôles, la résistance et l’inductance des bobinages. Avec ces informations,
les gains de la boucle ou des boucles de courant sont automatiquement
réglés.
Vitesse
Échelon de
vitesse
Vitesse réelle
L’ajustement de la boucle de vitesse peut être fait automatiquement ou par
le metteur en service avec un logiciel de réglage. Ces logiciels implantés sur
PC disposent de la fonction oscilloscope qui permet de visualiser la réponse
indicielle des différentes boucles.
Temps
Le réglage ne peut être fait qu’avec le moteur associé à la partie mécanique.
Les performances de la mécanique, inertie, rigidité, jeu et couple de
frottements influent considérablement sur les gains de la boucle de régulation
de vitesse et sur le résultat final.
Figure 146 Réponse du servomoteur à un
échelon de vitesse
Pendant la phase de réglage, le variateur délivre de petits échelons de vitesse,
ce qui permet l’ajustement des réglages internes pour obtenir le
meilleur résultat.
Position
Échelon de
position
Position réelle
Le régulateur est correctement réglé lorsque la réponse à un échelon correspond
au tracé du signal représenté Figure 146.
Les éléments suivants sont caractéristiques d’un comportement de régulation
correct :
Figure 147 Réponse du servomoteur à un
échelon de position
Temps
■■mise en vitesse rapide,
■■suroscillation maximum 40 %, recommandée 20 %.
Ce réglage effectué, une opération similaire est réalisée pour la boucle de
position. Le réglage optimal est représenté Figure 147.
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