Références
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Auteur(s)
-
Thierry HECKETSWEILER : Ingénieur systèmes embarqués - contrôle commande, PSA Peugeot Citroën
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans un système mécatronique embarqué, comment garantir que la loi de commande que vous développez répond bien aux exigences ? Son développement ne doit pas consister uniquement à concevoir la loi de commande ou la stratégie de contrôle commande, mais également à valider par simulation son fonctionnement avant son codage et son intégration dans la cible réelle.
La validation par simulation permet non seulement de vérifier le respect des exigences du client, mais également de vérifier le bon fonctionnement de la loi de commande avec les contraintes souvent fortes liées au logiciel embarqué, telles que la discrétisation du processus et la précision des calculs de la loi de commande.
Cette fiche décrit les étapes à suivre pour concevoir une telle loi de commande.
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Valider les lois de commande3. Modéliser le système de contrôle commande
Une fois le système et l’ensemble des capteurs et actionneurs modélisés, l’automate de contrôle et les lois de commande du système automatisé peuvent être développés.
3.1 Automate de contrôle
Il faut d’abord identifier les différents modes de fonctionnement du système pour construire l’automate de contrôle. Pour notre exemple de système de chauffage d’une cuve, les différents modes sont « arrêt » et « marche ». Le mode « marche » peut être décomposé en sous-modes comme une chauffe rapide et une chauffe lente.
Une représentation graphique de ces différents modes et des conditions de passage est souvent faite à l’aide de l’outil Stateflow de Mathworks. Stateflow, c’est une extension du logiciel de modélisation de systèmes dynamiques Simulink avec un environnement de conception pour le développement de machines à états.
HAUT DE PAGE3.2 Lois de commande
Pour chaque état du fonctionnement, il est alors possible de développer une loi de commande. Cela consiste à spécifier le comportement des commandes des actionneurs en fonction des informations reçues par les capteurs afin de réaliser la fonction attendue pour le système.
HAUT DE PAGE3.3 Contraintes hardware
La performance de la loi de commande pour un système automatisé est contrainte par les limitations matérielles du calculateur cible qui va exécuter les algorithmes.
Il est nécessaire de définir le cadencement de la loi de commande et la fréquence d’échantillonnage des entrées en respectant les limitations matérielles définies. Le choix de ces paramètres dépendra des exigences de performance demandées et des contraintes d’exécution des algorithmes.
Il est également nécessaire de modéliser les pertes de précision des calculs des lois de commande dues à la quantification des « variables logiciel » lors de l’étape de codage logiciel.
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