1 / 20

Mise en œuvre et commande d’un moteur piézo-électrique

DEJEAN / LEONARD. Mécatronique 3 ème année. Mise en œuvre et commande d’un moteur piézo-électrique. Responsable projet: Gilles DUCREUX. Soutenance projet. SOMMAIRE. INTRODUCTION Objectifs du projet Introduction à l’effet piézoélectrique PRESENTATION Le moteur piézo-électrique

isadora-watson
Download Presentation

Mise en œuvre et commande d’un moteur piézo-électrique

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. DEJEAN / LEONARD Mécatronique 3ème année Mise en œuvre et commande d’un moteur piézo-électrique Responsable projet: Gilles DUCREUX Soutenance projet

  2. SOMMAIRE • INTRODUCTION • Objectifs du projet • Introduction à l’effet piézoélectrique • PRESENTATION • Le moteur piézo-électrique • Etude de la commande du moteur • Instrumentation/Choix du capteur • Etude des différents systèmes • Conception de la maquette • Tests • CONCLUSION

  3. INTRODUCTION  Les objectifs du projet Les objectifs : • Mettre en œuvre le système: . Commande du moteur . Choix d’un capteur . Réalisation d’un banc de contrôle Les besoins : • Développer les connaissances en matière d’entraînement sur une nouvelle technologie, le moteur piézo-électrique

  4. INTRODUCTION  Introduction à l’effet piézoélectrique Principe physique : Déformation mécanique Tension Déformation mécanique Tension la déformation causée par l'effort de compression génère une séparation des centres des charges positives et négatives; d'où l'apparition d'un champ électrique. Effet direct : Effet inverse :

  5. PRESENTATION  Le moteur piézoélectrique Alimentation du moteur Premier point: Utilisation de l’effet piézoélectrique inverse • L’alimentation de deux plaques séparées d’une distance d entraîne l’apparition d’un champ électrique • Si le signal d’entrée varie alors le champ E varie et rentre en vibration à la même fréquence que ce signal • Le matériau rentre alors en résonnance et se déforme de quelques μm Remarque: La fréquence du signal doit être la même que celle de résonnance des plaques (116kHz)

  6. PRESENTATION  Le moteur piézoélectrique Deuxième point: • On excite les plaques céramiques avec une MLI dont la fréquence correspond à un mode propre de flexion du stator. • On combine deux vibrations sinusoïdales en quadrature dans le temps et l’espace. • Création d’une onde progressive au stator, entraînant le rotor par friction. Déformation mécanique Entraîne le rotor par friction

  7. PRESENTATION  Le moteur piézoélectrique Quelques caractéristiques Utilisé dans l’industrie des microsystèmes mécatroniques (montres, appareils photos...).

  8. PRESENTATION  Le moteur piézoélectrique • Avantages : • Moteur à friction : pas de casse mécanique en cas de Blocage • Fort couple de maintien (par rapport à son poids) • Fonctionnement silencieux • Couple élevé à basse vitesse • Taille très réduite • Inconvénients : • Nécessité d’un autopilotage en tension (alimentation électrique complexe) • Usure importante (faible durée de vie).

  9. PRESENTATION  Etude de la commande du moteur Cahier des charges Afin de contrôler le déplacement du moteur, on réalise un asservissement de position. Le driver du moteur comporte une entrée de mesure analogique et une entrée de mesure numérique (A-B).

  10. PRESENTATION  Instrumentation/Choix du capteur Essais avec le capteur optique analogique : Commande moteur PC PID Trait. DRIVER + 5V - Consigne GND Analog. Signal Moteur Sharp GP2D12 Bras de levier Capteur optique Cible

  11. PRESENTATION  Instrumentation/Choix du capteur Résultats obtenus: La courbe représente le déplacement de l’axe moteur donné par le programme ci-contre

  12. PRESENTATION  Instrumentation/Choix du capteur La réponse du capteur optique est non linéaire Problème de transmission de données Codeur incrémental OEZ-025-2MC, 1024 pas par tour.

  13. PRESENTATION  Etude des différents systèmes  Système à bras de levier Précision : ∆x = (L+r)sin (∆α) = 138 μm

  14. PRESENTATION  Etude des différents systèmes  Système direct Précision : ∆x = ∆α.r = 21,5 μm

  15. PRESENTATION  Etude des différents systèmes  Système à poulies α.r = β.R2 et ∆x=β.R1 Précision : ∆x = ∆α.r.R1/R2 = 7 μm

  16. PRESENTATION  Conception de la maquette Fonctionnement de l’asservissement du moteur

  17. PRESENTATION  Tests • Essais du système en boucle fermée: • Déplacements relatifs et absolus • Réglages des coefficients PID • Réglages des valeurs limites de déplacement Driver Logiciel PID Traitement + - Capteur

  18. PRESENTATION  Tests Essai du système en boucle fermée :

  19. CONCLUSION  Diagramme de Gantt Comparaison entre l’estimation et la réalité Répartition des tâches prévues Répartition des tâches réelles

  20. CONCLUSION Bilan des tâches remplies: - Construction de la maquette - Fonctionnement du moteur en boucle fermé Perspectives: - Réglage des PID pour un fonctionnement optimal - Réalisation industrielle de la maquette

More Related