Informatique en Sciences Industrielles pour l'Ingénieur : Asservissements

Introduction

Présentation du schéma bloc

Le schéma bloc ci-dessous représente l'asservissement d'altitude d'un avion AIRBUS A340.

L'avion vole en palier à une altitude Z0.

Nom des variables :

  • ZC : consigne d'altitude de l'avion (en m) par rapport à l'altitude initiale Z0.

  • Z ou ZS : altitude réelle de l'avion (en m) par rapport à l'altitude initiale Z0. Cette altitude est mesurée par un capteur (sonde altimétrique de pression) dont la constante de temps est négligeable devant le temps de réponse de l'avion ; le capteur est modélisable par un gain unitaire ( MZ = Z).

  • EZ : écart d'altitude (Zc - Z) en m.

  • AZC : commande en accélération verticale de l'avion (en m/s²).

  • AZ : accélération verticale réelle de l'avion (en m/s²).

  • VZ : vitesse verticale de l'avion (en m/s).

Nom et fonction des différents blocs :

  • bloc d'entrée ZC : bloc d'entrée (nécessaire au bon fonctionnement du logiciel) permettant de définir la consigne à l'entrée du pilote (par exemple un changement d'altitude de type échelon).

  • bloc correcteur COR : bloc dont on cherche la fonction de transfert N(p)/D(p), de façon à rendre le système stable et précis.

Dans la 1ère partie (système non corrigé), la FT du correcteur sera un gain statique noté K.

  • bloc avion AV : ce bloc représente la fonction de transfert du mouvement vertical de l'avion «stabilisé».

L'avion est modélisé par un système du 2ème ordre :

  • bloc intégrateur Int1 : ce bloc réalise l'intégration qui permet de passer de l'accélération verticale AZ à la vitesse verticale VZ.

  • bloc intégrateur Int2 : ce bloc réalise l'intégration qui permet de passer de la vitesse verticale VZ à l'altitude Z (par rapport à l'altitude initiale Z0).

  • bloc ZS : bloc de sortie (nécessaire au bon fonctionnement du logiciel) : ZS = Z.

Abréviations :

FT = fonction de transfert.

FTBO = fonction de transfert en boucle ouverte.

FTBF = fonction de transfert en boucle fermée.

Préliminaires : lancer Didacsyde en cliquant sur l'icône correspondant.

  • Créer un répertoire à votre nom sous c :/PSIetoile/Etudiants. Copiez-y les fichiers correspondant au pilote automatique de l'avion Airbus A340 : fichiers MODALT1 et MODALT2 présents dans c :/PSIetoile/A340.

  • Lancer Didacsyde en cliquant sur l'icône correspondant et ouvrir le fichier MODALT1 de votre répertoire personnel.

  • Vérifier en cliquant 2 fois sur le bloc AV que la FT de l'avion est correctement décrite (ordre décroissant des puissances de p);

  • Calculer la pulsation propre w0 (rad/s) et le coefficient d'amortissement z correspondant.

  • Vérifier la FT du bloc correcteur en cliquant 2 fois sur le bloc COR, puis fermer la fenêtre.

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