Brevet FR3074926A1 (20190614)

REVENDICATIONS1. Procédé d'optimisation automatisé d'un asservissement d'un système mécatronique réel commandé par une consigne Y(t) ( P(t), V(t) ), ledit asservissement comportant un correcteur C linéaire dans une boucle de rétroaction incluant le système mécatronique G, le correcteur étant défini par des paramètres de correcteur, le système mécatronique réel G ayant été modélisé par une fonction de transfert dite fonction de transfert nominale G, entre une commande U(t) d'entrée et une variable de sortie Y(t) mesurée pour asservissement, l'asservissement étant caractérisé par une robustesse par rapport aux incertitudes structurées et non structurées du système mécatronique et une performance déterminables, dans lequel procédé et en utilisant la fonction de transfert nominale, on détermine des paramètres de correcteur assurant à la commande un compromis entre la performance et la robustesse satisfaisant, la robustesse de la boucle appliquée à la fonction de transfert nominale étant dépendante d'une marge de module (MMC), la performance de la boucle appliquée à la fonction de transfert nominale étant dépendante d'une marge de retard (MRC), caractérisé en ce qu'en outre, par une procédure itérative, on détermine 20 parmi les correcteurs ayant un compromis entre la performance et la robustesse satisfaisant, le correcteur le plus performant, dit optimal, ladite procédure itérative consistant à faire évoluer une valeur courante de la marge de retard (MRC) pour une même marge de module (MMC), et à tester individuellement le ou les correcteurs ayant marge de retard (MRC) correspondant 25 à la valeur courante sur l'asservissement du système mécatronique réel et en injectant dans la boucle un signal d'excitation w(t) et à évaluer deux indicateurs effectifs basés sur au moins une marge statique effective Mst et une marge dynamique effective Mdyn, la marge statique effective Mst caractérisant la robustesse globale de la boucle par rapport aux incertitudes structurées et non 30 structurées, et la marge dynamique effective Mciy, caractérisant la robustesse de la boucle par rapport aux incertitudes non structurées, les deux indicateurs effectifs étant : - un indicateur statique effectif Inds qui est la marge statique effective Mst et - un indicateur dynamique effectif Indp qui est une fonction directe de la marge 35 dynamique effective Mdyn, la procédure itérative étant arrêtée sur un correcteur, qui est alors le correcteur optimal, lorsque les deux indicateurs effectifs Inds et Indp deviennent supérieurs à des seuils respectifs Ss et SD déterminés pour une valeur courante de 25 marge de retard nominale (MRC) la plus faible possible pour un même niveau de marge de module nominale (MMC), et donc pour la plus grande performance.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de chaque 5 évaluation, on estime une fonction de sensibilité complémentaire effective T(s) et on calcule les deux indicateurs effectifs Inds et Indp à partir de ladite fonction de sensibilité complémentaire effective Typ(s), l'indicateur statique effectif Inds étant la marge statique effective Mst qui est égale à l'inverse de la norme 1100 de la fonction de sensibilité complémentaire effective : 1 10 Mst = max'ITypcmi, et l'indicateur dynamique effectif Indp étant un rapport entre, au numérateur, la marge dynamique effective Mciy, et, au dénominateur, un paramètre choisi parmi la marge de retard nominale (MRC) et la marge dynamique nominale Mdyno, la marge dynamique effective Mciy, étant égale à l'inverse du maximum du 15 gain du produit de la fonction de sensibilité complémentaire effective par la fréquence co : 1 M dyn = ma% ki)Typ (i(0)1' la marge de retard nominale (MRC) et la marge dynamique nominale Mdyno étant obtenues par calcul sur la boucle appliquée à la fonction de transfert 20 nominale.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la fonction de transfert nominale du système mécatronique est une fonction à simple intégrateur ou à double intégrateur. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal d'excitation est calculé et est sensiblement un bruit blanc. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on estime la fonction de sensibilité complémentaire effective T(s) par une méthode d'identification, ladite méthode d'identification étant choisie parmi les méthodes suivantes : - méthode d'identification récursive en temps réel, de préférence par une 35 méthode d'identification paramétrique, - méthode d'identification non paramétrique par identification spectrale, notamment par utilisation d'une transformée de Fourier discrète glissante. 26\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la méthode d'identification est mise en oeuvre en temps réel ou en temps différé.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce qu'on met en oeuvre au sein de la boucle de rétroaction un calculateur, ledit calculateur comportant une partie de calcul de correction correspondant au correcteur C, le correcteur C recevant en entrée ou utilisant un signal résultant de la différence effectuée par le calculateur entre la consigne Y(t) et la variable de sortie Y(t) mesurée pour asservissement et produisant en sortie 10 un signal de commande U(t), ledit calculateur étant en outre configuré pour que lors des tests, le signal d'excitation w(t) soit ajouté au signal de commande avant envoi au système mécatronique G.\n<CLM>\1\tDispositif d'asservissement d'un système mécatronique réel commandé 15 par une consigne Y(t) ( P(t), V(t) ), ledit asservissement comportant un correcteur C linéaire dans une boucle de rétroaction incluant le système mécatronique G, le correcteur étant défini par des paramètres de correcteur, le système mécatronique réel G pouvant être modélisé par une fonction de transfert dite fonction de transfert nominale G, entre une commande U(t) d'entrée et une variable de sortie Y(t) mesurée pour asservissement, l'asservissement étant caractérisé par une robustesse par rapport aux incertitudes structurées et non structurées du système mécatronique et une performance déterminables, caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur configuré pour l'exécution du procédé d'optimisation automatisé de l'une quelconque des revendications et dans lequel lors de tests sur le système mécatronique réel le calculateur assure l'asservissement par un traitement de signaux par un correcteur testé, le correcteur testé C recevant en entrée ou utilisant un signal résultant de la différence effectuée par le calculateur entre la consigne Y(t) et la variable de sortie Y(t) mesurée pour asservissement et produisant en sortie un signal de commande U(t), ledit calculateur étant en outre configuré pour que lors des tests, un signal d'excitation w(t) soit ajouté au signal de commande avant envoi au système mécatronique G.\n<CLM>\1\tDispositif d'asservissement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le calculateur est en outre configuré pour évaluer deux indicateurs effectifs basés sur au moins une marge statique effective Mst et une marge dynamique effective Mdyn, la marge statique effective Mst caractérisant la robustesse globale de la boucle par rapport aux incertitudes structurées et non structurées, et la 27 marge dynamique effective Mciy, caractérisant la robustesse de la boucle par rapport aux incertitudes non structurées, les deux indicateurs effectifs étant : - un indicateur statique effectif Inds qui est la marge statique effective Mst et - un indicateur dynamique effectif Indp qui est une fonction directe de la marge 5 dynamique effective Mdyn.\n<CLM>\1\tDispositif d'asservissement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le calculateur est en outre configuré pour exécuter une procédure itérative de tests et d'évaluations, ladite procédure itérative étant arrêtée sur un correcteur, qui 10 est alors le correcteur optimal, lorsque les deux indicateurs effectifs Inds et Indp deviennent supérieurs à des seuils respectifs déterminés pour une valeur courante de marge de retard la plus faible possible et donc pour la plus grande performance. 15