Série 5 - Modéliser, prévoir et vérifier les performances des systèmes de transmission de puissance

Description du système

Description du fonctionnement de la plateforme 6 axes

Cette maquette a été construite à partir d'une structure industrielle qui est utilisée pour remplir, au moins, deux fonctions :

• Tester le comportement d'un pilote d'avion fixé sur la plate-forme mobile, en simulant différentes conditions de vol,

• Tester le comportement d'une automobile fixée sur la plate-forme mobile, en modélisant différentes conditions de circulation.

La maquette est constituée de 6 vérins linéaires électriques montés en parallèle, permettant ainsi de maîtriser les 6 degrés de liberté de la plate forme. Afin de maîtriser correctement les déplacements de la plate forme, chaque vérin est asservi en position et en vitesse. Nous nous intéresserons dans ce TP à la chaîne cinématique qui compose un vérin.

Les objectifs de cette étude sont multiples :

• Identifier les composants du système réalisant la chaîne cinématique de transfert,

• Analyser et comprendre un schéma cinématique,

• Proposer un modèle du mécanisme de transformation de mouvement,

Description du système.

Partie opérative

L'architecture de la partie opérative est celle d'un robot parallèle, comportant 6 vérins montés en parallèle. Pour chacun de ces vérins, une extrémité est articulée sur une embase fixe et l'autre extrémité s'articule sur la plateforme mobile. Les articulations sont réalisées à l'aide de liaisons rotules. Chaque vérin, de course théorique d'environ 150 mm, est un vérin électrique, construit à partir d'une liaison glissière hélicoïdale, et motorisé par un motoréducteur à courant continu, de puissance environ 5 W.

La maquette est complétée d'un 7ème axe, autonome, monté sur un support spécifique, afin d'effectuer des tests isolés (asservissement, raideur, ...) et de s'affranchir des problèmes dynamiques de couplage. C'est sur ce 7ème axe que nous allons travailler.

Partie commande

La commande de chaque moteur de vérin est une commande asservie en position par l'intermédiaire d'un capteur potentiométrique monotour lié à la vis d'entraînement en sortie du réducteur (cf. plans et éclatés sur l'armoire à droite du poste de TP). Elle est assurée par une commande d'asservissement multiaxes intégrant le pilotage en courant des moteurs.

L'entrée des consignes de position s'effectue à partir d'un ordinateur comportant un logiciel de simulation-pilotage, interfacé avec la commande d'axes. La carte d'interface analogique numérique entre l'ordinateur et l'électronique de commande des axes permet à la fois, en «temps réel» :

• de transmettre les consignes calculées par l'ordinateur vers chacun des axes commandés,

• d'acquérir les différentes mesures de position, de vitesse et de «couple» pour les visualiser.

Chaque vérin ainsi commandé présente une architecture de chaîne fonctionnelle asservie. L'axe autonome auxiliaire est commandé par la même commande d'axes.

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