Régulation de luminosité

Objectif

Proposer une manipulation simple à mettre en oeuvre, de faible coût (quelques dizaines d'euros), permettant d'observer les résultats élémentaires d'une boucle de régulation.

Matériel utilisé

- un arduino uno
- un module LED Iduino
- un module photorésistance Iduino
- une résistance de 1Mohm - un condensateur de 100 nf
- une résistance de 4,7 kohm
- une LED blanche

Câblage

Le point commun de la LED blanche et de la résistance de 4,7kohm est l'anode (patte la plus longue du composant)

Photos de la réalisation



Régulation de luminosité

Le rôle de la boucle de régulation est d'assurer un éclairement mesuré par le capteur dont l'intensité varie avec la consigne.
Si la consigne est constante, l'éclairement doit rester constant.
Si la consigne varie l'éclairement doit suivre son évolution.
Si la boucle est soumise à des perturbations extérieures (variation d'éclairement ambiant), la boucle doit modifier la commande de la LED de façon à ce que la mesure reste verrouillée sur la consigne.
Le comportement est idéal si, à chaque instant, l'écart entre la mesure et la consigne est nul, en l'absence ou en présence de perturbation.
La manipulation proposée permet :
- une analyse du comportement de la boucle ouverte, avec tracé de la caractéristique statique
- la procédure et l'effet d'une linéarisation de la boucle ouverte
- une analyse du comportement en boucle fermée avec ou sans linéarisation, en régulation proportionnelle et proportionnelle-intégrale, avec une consigne constante, en échelon ou en rampe
- une analyse de l'instabilité ou du mauvais amortissement de la boucle lorsque le gain de l'action proportionnelle varie.

Environnement logiciel

Le programme Arduino est disponible ici. Il communique avec une Interface Homme-Machine (sous windows) réalisé avec l'outil Processing. Cette IHM est disponible ici.

Documentation complémentaire

Une analyse du fonctionnement de la boucle, une interprétation des résultats obtenus, et une comparaison avec un modèle en simulation est disponible ici.

Des questions, des remarques ?

Régulation de luminosité


Objectif

Proposer une manipulation simple à mettre en oeuvre, de faible coût (quelques dizaines d'euros), permettant d'observer les résultats élémentaires d'une boucle de régulation.

Matériel utilisé

- un arduino uno
- un module LED Iduino
- un module photorésistance Iduino
- une résistance de 1Mohm - un condensateur de 100 nf
- une résistance de 4,7 kohm
- une LED blanche

Câblage

Le point commun de la LED blanche et de la résistance de 4,7kohm est l'anode (patte la plus longue du composant)

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Régulation de luminosité

Le rôle de la boucle de régulation est d'assurer un éclairement mesuré par le capteur dont l'intensité varie avec la consigne.
Si la consigne est constante, l'éclairement doit rester constant.
Si la consigne varie l'éclairement doit suivre son évolution.
Si la boucle est soumise à des perturbations extérieures (variation d'éclairement ambiant), la boucle doit modifier la commande de la LED de façon à ce que la mesure reste verrouillée sur la consigne.
Le comportement est idéal si, à chaque instant, l'écart entre la mesure et la consigne est nul, en l'absence ou en présence de perturbation.
La manipulation proposée permet :
- une analyse du comportement de la boucle ouverte, avec tracé de la caractéristique statique
- la procédure et l'effet d'une linéarisation de la boucle ouverte
- une analyse du comportement en boucle fermée avec ou sans linéarisation, en régulation proportionnelle et proportionnelle-intégrale, avec une consigne constante, en échelon ou en rampe
- une analyse de l'instabilité ou du mauvais amortissement de la boucle lorsque le gain de l'action proportionnelle varie.

Environnement logiciel

Le programme Arduino est disponible ici. Il communique avec une Interface Homme-Machine (sous windows) réalisé avec l'outil Processing. Cette IHM est disponible ici.

Documentation complémentaire

Une analyse du fonctionnement de la boucle, une interprétation des résultats obtenus, et une comparaison avec un modèle en simulation est disponible ici.

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