Modélisation et commande en position d'un vérin pneumatique contrôle par un ensemble de 4 (quatre) électrovannes pilotées en modulation de largeur différentielle

par Régis Kirat

Thèse de doctorat en Automatique industrielle

Sous la direction de Serge Scavarda.


  • Résumé

    Le travail exposé dans ce mémoire a pour objectif l'étude en simulation et expérimentale des possibilités d'application de la commande par retour d'état au positionnement d'un vérin pneumatique contrôlé par un ensemble de quatre électrovannes tout-ou-rien pilotées en modulation de largeur différentielle. Le premier chapitre est consacré à l'examen d'un certain nombre de solutions pneumatiques et hydrauliques, tant en terme de composant qu'en terme de commande de type M. L. I. Ou M. L. D. Le deuxième chapitre porte sur l'étude théorique et expérimentale du modulateur électropneumatique formé de 4 électrovannes disposées en pont de Wheatstone et pilotées en M. L. D. Les essais nécessaires à la caractérisation statique et dynamique à la fois d'une électrovanne et d'un demi pont sont définis dans le but de répondre aux besoins de la simulation et de la synthèse de la commande. Les différents modèles non linéaires et linéarisés nécessaires pour la simulation et la synthèse de la commande en position sont établis dans le troisième chapitre en prenant pour point de départ une représentation bond graphs. Ce chapitre comporte une étude détaillée de la méthodologie retenue pour effectuer la synthèse de la commande par retour d'état et d'un exemple d'application de cette méthodologie dans le cas d'un axe de robot. Dans le quatrième chapitre ont étés regroupés les résultats expérimentaux relatifs à l'axe de robot considéré tant du point de vue dynamique que statique. Une comparaison entre les résultats expérimentaux et et simulés permet de juger de la validité de la démarche retenue.

  • Titre traduit

    = Modelling and position control of a pneumatic cylinder operated by means of a set of 4 differential pulse-width modulated electro valves


  • Résumé

    The aim of this thesis is to study the simulation and experimentation related to the possibility of applying a state feedback position control to a pneumatic cylinder operated by means of a set of four differential pulse-width modulated on-off valves. In the first chapter, we examine a certain number of pneumatic and hydraulic solutions from the point of view of component design as well as from the point of view of PWM or DPWM control. Th. E second chapter deals with theoretical and experimental study of the electro-pneumatic modulator. This device consists of a set of four DPWM electro valves fitted in a Wheatstone bridge arrangement. Necessary static and dynamic characterization of both a single electro valve and a half bridge is performed in order to meet the requirements of simulation and control synthesis. The different non-linear and linearised models needed for simulation and position control synthesis are developed in the third chapter starting with a bond graphs representation. This chapter includes a detailed study of the state feedback. Control synthesis methodology retained, as well as an example of application to the case of a robot axis. The fourth chapter brings together the experimental results connected to the robot axis considered, as rush from the dynamic point of view as from the static one. Comparing experimental and simulation results allows us to judge the validity of the adopted approach.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (289 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1488)
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