Public cible:
Ce cours est destiné aux:
Master Option: Commande et automatisation des systèmes et
Master Option: Electromécanique pour le module signaux et systèmes. Doctorant désireux d'intégrer la commande Numérique dans leur projet. Bibliographie
[1] P. Borne, G. Dauphin-Tanguy, J. P. Richard, F. Rotella et I. Zambettakis. Analyse et Régulation des Processus Industriels - Tome 2: Régulation numérique. Collection: Méthodes et Pratiques de l'Ingénieur. Editions TECHNIP. [2] D. R. Coughanowr. Process Systems Analysis and Control. McGRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS. Chemical Engineering Series. [3] J. Delmas. Commande numérique des processus - Systèmes linéaires échantillonnés. Cours de l'Ecole Nationale Supérieure de l'Aéronautique et de l'Espace (SupAéro). [4] Gene F. Franklin, J. David Powell et Michael man. Digital Control of Dynamic Systems. ADDISON WESLEY [5] T. Hans, J. Filippini et P. Guyenot. Asservissements numériques - Eléments de cours et Applications. Edition EYROLLES. [6] D. Jaume, S. Thelliez et M. Verge.
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MES REMERCIEMENTS VONT DROIT A LA CELLULE DE TELE-ENSEIGNEMENT QUI NE MENAGE AUCUN EFFORT POUR VENIR EN AIDE AUX ENSEIGNANTS SUR LE PLAN TECHNIQUE ET PEDAGOGIQUE. SUR CET ESPACE DE COURS DEDIE A LA COMMANDE NUMERIQUE
MON ROLE EST DE VOUS AIDER
Objectifs de cet enseignement:
Les objectifs visés par le contenu du cours:
Au bout de cet enseignement
l'étudiant aura maîtrisé les techniques de base pour modéliser un système de commande Numérique,
il sera capable d'élaborer un modèle mathématique pour un système physique d'implémenter la loi d'une commande numérique sur calculateur. Il maitrisera l'outil Mathématique nécessaire à la description du système numérique: à savoir la Transformée en Z et les relations avec la transformée de Laplace propre à l'étude des systèmes continu. Aussi, il maitrisera la simulation à l'aide du logiciel Matlab/Simulink, et
sera en mesure d'interpréter les résultats, pour en apporter les améliorations de la loi de commande. Connaissances préalables recommandées (prérequis):
L'étudiant doit avoir acquis les connaissances de base sur l'algèbre des systèmes linéaires, le calcul opérationnel.
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DE L'ANALOGIQUE AU TOUT NUMERIQUE
Jusqu' à présent, les systèmes asservis ont été étudies dans leur état naturel: à temps continu. Nous les avons commandes à l'aide de correcteurs de même nature (avance et retard de phase, PID, retour d'état sont des correcteurs a temps continu). L'avènement du numérique nous pousse à revoir l'automatique sous un autre angle: La commande par calculateur. Plutôt que de limiter cette commande a une imitation de correcteurs analogiques, il est plus intéressant de tout revoir sous les aspects numériques et échantillonnés. DE L'ANALOGIQUE AU NUMERIQUE
Eléments constitutifs d'une commande numérique
Introduction génerale Introduction génerale
Mise en œuvre analogique ou numérique? Historique
Régulation continue:
apparition en 1840 (Watt) encore très utilisé'un système possède une entrée u(t) et une sortie y(t) (système monovariable), qui sont des fonctions d'une variable continue t, on parle de système à temps continu. Historiquement, les premiers outils développés en Automatique concernaient les systèmes à temps continu.
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axes Z et X définissent un plan. Cela est suffisant pour décrire une
trajectoire plane, et donc générer un volume de révolution autour de
l'axe de révolution (qui est l'axe de broche). 3. 2 Fraisage
En fraisage, l'axe de broche correspond à l'axe de rotation de l'outil. L'axe
Z correspond à l'axe de broche. L'axe X correspond à l'axe
perpendiculaire à Z qui permet le plus grand déplacement de la table de
la fraiseuse. L'axe Y correspond à l'axe perpendiculaire à Z et X. Les axes Z, X et Y définissent une base en 3 dimensions. outils permettent d'enlever le copeau. La géométrie de l'outil influe
directement sur les formes usinables sur la pièce. Ceci vous sera
présenté plus loin. Tout d'abord, on va s'attarder sur les outils
eux-mêmes. 4. 1 Les matériaux à outil
4. 1 ARS
ARS = acier rapide supérieur
outils en ARS sont constitués le plus souvent d'un barreau monobloc en
acier rapide supérieur, l'arête de coupe est affûtée. Foret ARS
Fraise 2 tailles ARS
Fraise 3 tailles ARS
4. 2 Carbure
Pour
améliorer les performances des outils, l'arête de coupe est placée sur
une plaquette amovible en carbure.
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7. 2 Analyse tournage, Fraisage
Il y a plusieurs critères qui permettent de définir les paramètres de la coupe, notamment:
7. 2. 1 Vitesse de coupe
C'est
l'espace parcouru en mètres par l'extrémité d'une dent de la fraise en
une minute. Si d est le diamètre de la fraise et n le nombre de tours
par minute, on a:
Vc = ¶ x d x n
¶d: espace parcouru en mètres pour un tour - n: fréquence de rotation en tours par minutes
vitesse de coupe a une influence capitale sur la durée de vie des
outils. Elle varie notamment avec la matière à usiner, le matériau de
l'outil, la nature de l'opération (ébauche ou finition), les conditions
de lubrification (travail à sec ou lubrifié). Tableau des vitesses de coupe et de l'avance par dent pour les outils en ARS
Tournage
Matières
Vitesse de coupe en mètre/minute
Avance par dent en millimètre
Ebauche
Finition
Acier E24
30
45
0, 1
PVC
90
150
0. 3
Nylon PA6
120
0. 2
Plexi PMMA
75
Laiton UZ30
70
110
BronzeUE12P
32
43
Dural AU4G
200
250
Fraisage en bout
29
40
0. 11
300
100
0.
INTRODUCTION A LA C. F. A. O
La
conception et la fabrication assistées par ordinateur se définit comme
l'ensemble des aides informatiques au bureau d'études. De
l'établissement d'un cahier de charges relatif à un nouveau produit
jusqu'à la génération des documents et des fichiers nécessaires à la
fabrication. technique utilisée permet à l'homme et à la machine d'être liés pour
résoudre un problème en utilisant au mieux les compétences de chacun. L'historique de la CFAO nous permet d'affirmer que ses débuts remontent aux années 70. Il a été dès lors possible de mettre en place des logiciels spécifiques
destinés à résoudre le problème des surfaces complexes pour l'industrie
aéronautique et automobile. Les
années 80 ont vu l'arrivée de la représentation 3D volumique (ou
solide) qui permet une interprétation non ambiguë des pièces mécaniques. La représentation 3D volumique
se caractérise par la définition des lignes cachées, l'obtention
automatique des coupes et sections… Malgré les progrès technologiques,
force est de constater que vers le fin des années 80, la CFAO est restée
essentiellement un outil de présentation des pièces et assemblages
plutôt qu'un outil de conception.
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