Etude et conception d'un système de régulation automatique de la fréquence et de la tension de sortie d'une hydrolienne en fonction de la vitesse de la roue (cas du projet d'électrification décentralisée de la ferme Benjin Agriculture).

III.2 REPRESENTATION GRAPHIQUE D'UN SYSTEME ASSERVI

Les automaticiens ont l'habitude de représenter graphiquement un système asservi par l'utilisation de schéma-bloc.

Note : on parle généralement de procéder pour le système réel et de système pour désigner sa modélisation (généralement sous forme d'équations différentielles ou d'équations aux dérivées partielles). On parle également de système asservi pour désigner le système complet, avec le régulateur (correcteur).

Le schéma-bloc du système peut être composé :

· soit d'une seule entrée et d'une seule sortie (SISO : Single Input Single Output)

Exemple : la consigne de température d'un thermostat de chauffage domestique (l'entrée) et la température de la pièce (la sortie)

· soit de plusieurs entrées et plusieurs sorties (MIMO : Multiple Inputs Multiple Outputs)

Exemple : la consigne de température et de niveau d'un liquide dans une cuve industrielle (les entrées), la température et le niveau de ce liquide (les sorties)

Les entrées du système sont appelées variables exogènes, qui rassemblent les perturbations et les variables manipulées, commandes ou grandeurs réglantes. Elles sont souvent représentées de manière générique par la lettre u ou e. Les sorties du système sont appelées variables contrôlées, mesures ou grandeurs réglées. Elles sont souvent représentées de manière générique par la lettre y.

III.3. LES DIFFERENTS TYPES DE SYSTEMES

· Systèmes à temps continus :

o Systèmes linéaires : utilise des fonctions de transfert issues de l'utilisation de la transformée de Laplace ou une représentation d'état linéaire continue, cette dernière représentation, sous forme d'équations différentielles ordinaires est plus riche et permet de conserver des propriétés telles que la commandabilité ou l'observabilité qui sont perdues par l'utilisation de la transformée de Laplace.

o Systèmes non-linéaires : utilise une représentation d'état non-linéaire continue

Il est à noter qu'aucun système n'est strictement linéaire, ne serait-ce que par les saturations (butées physiques, par exemple) qu'il comporte ou encore par les phénomènes d' hystérésis. Inversement, un système non-linéaire peut parfois être considéré comme linéaire dans une certaine plage d'utilisation. Il faut toujours garder à l'esprit que le système sur lequel on peut travailler n'est qu'un modèle mathématique de la réalité, et que par conséquent il y a une perte d'information lors du passage au modèle. Bien sûr, il incombe à l'ingénieur de juger la pertinence de son modèle vis à vis des objectifs fixés.

· Systèmes à temps discrets : ce sont des systèmes dont le temps à été discrétisé. Ces systèmes n'existent pas à l'état naturel (la majorité des systèmes physiques naturels sont de type à temps continu), mais étant donné que la plupart des contrôleurs utilisés en automatique sont calculés par des processeurs numériques, il est parfois intéressant de modéliser le système commandé comme un système à temps discret. La modélisation de ces systèmes utilise des fonctions de transfert avec la transformée en Z ou une représentation d'état discrète.

· Systèmes à évènements discrets : systèmes dont le fonctionnement peut être modélisé par des évènements discrets. Généralement, ces systèmes sont modélisés par des réseaux de Pétri, ou par les algèbres de booles. Des exemples sont les réseaux ferroviaires, ou le fonctionnement d'une chaîne de montage.

· Systèmes hybrides : Systèmes dont la modélisation nécessite l'utilisation des techniques liées aux systèmes continus et aux systèmes à évènements discrets, par exemple : une boite de vitesse de voiture.