Modélisations de solutions séquentielles destinées à piloter une chaîne d'énergie publié le 20/07/2020

La simulation d'un système réel ne s'arrête pas à la chaîne d'énergie. Pour l'animer, il convient de créer des stimuli adaptés et, si cela ne suffit pas, de réaliser des systèmes séquentiels chargés de commander la chaîne d'énergie

2- Utilisation, modification ou création de composants de la bibliothèque

L’objet est, ici, de modifier des stimuli (éléments de la chaîne d’information) déjà existants sous forme de composants et d’en créer d’autres, plus adaptés aux besoins. Il faudra, ici, maîtriser différents types d’équations.

Les composants de la bibliothèque sont des composants standards et, par conséquent, sont modifiables avec l’utilitaire, appelé Editeur de Composants fourni avec Sinusphy.

  • Dans la bibliothèque Entrées de Sinusphy, sont regroupées les 3 formes basiques de stimuli : l’échelon, la rampe et la sinusoïde.
  • Il est possible de modifier ces formes basiques (et il est fortement conseillé de les sauvegarder sous d’autres noms), afin de les adapter aux besoins (dans les exemples décrits ci-après, de simples paramètres ont été ajoutés : un retard td, un décalage à l’origine b ou un déphasage phiRd et certains choix ont été effectués : prise en compte de la valeur efficace et de la fréquence au lieu de la période ou choix du volt comme unité).
    proprietescomposantsmodifiables

On visualise, ci-dessous, le retard td de 0.1 s pour l’échelon, le décalage à l’origine b de -0.5 V et le déphasage à l’origine phiRd de -1 rad (-57,3 deg)

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Pour répondre davantage aux besoins, il est également possible de définir totalement des stimuli encore plus spécifiques (une série d’impulsions, une loi de vitesse...) afin de compléter la bibliothèque Entrées de Sinusphy. (ceci est détaillé dans les exemples ci-dessous)

  • Tout comme pour l’outil "Formule", des paramètres internes peuvent être créés, afin d’être clairement identifiables et modifiables avant de lancer les calculs (pensez à documenter ces nouveaux composants réutilisables)
    proprietesnouveauxstimuli

Remarquer ici l’utilisation systématique de la fonction Heaviside et de paramètres modifiables.
D’autre part, pour réaliser la loi de vitesse, il est nécessaire d’utiliser un second signal, ici, l’entrée e2, associée à l’alias a. Cette entrée, volontairement cachée (définie comme interne) est absolument nécessaire pour garder en mémoire toutes les valeurs afin de pouvoir effectuer un traitement du signal comme la dérivée ou, ici, l’intégrale.
L’entrée e2 étant, ici, une succession de constantes obtenues par Heaviside (représentant des coefficients directeurs : alpha/Δt) et de valeurs nulles, la fonction integrale, appliquée à ce signal, permettra d’obtenir les rampes et les paliers voulus.

  • Par ailleurs, l’outil "Composant" permettant d’ajouter plusieurs entrées, il peut être intéressant d’intervenir, en cours de simulation, à l’aide de curseurs, sur les valeurs de certains paramètres (par exemple, l’ajustage de durées ou de niveaux).
  • Ci-dessous la boite de dialogue du prototype de composant créé directement dans le schéma. On retrouve e2 (définie comme interne et associée à l’alias a), dont on déduit l’intégrale et une nouvelle entrée qui permet d’intervenir sur le paramètre palier.
    accélération : a = H(t,t0)* !H(t,t1)*palier/(t1-t0)
    consigne vitesse : alpha = min(palier, integrale(a))
    proprietesnouveauxstimuli2

Ci-dessous le résultat de la simulation de 3 nouveaux composants et de 2 prototypes de composants (appelés ainsi car créés directement dans le schéma et pas encore convertis en composants réutilisables). Pour le dernier (RampesVitesse3), le curseur a été positionné au départ sur 0,6 puis a été modifié, au clavier, à 0,36 aux alentours de 1.25 s.

A noter que les 2 lois de vitesse, ci-dessus, peuvent, également, être très rapidement obtenues par des fichiers courbe (extension .crb) dans lesquels, il suffira de n’entrer, à l’aide d’un éditeur de texte (le bloc notes peut suffire), que les 3 lignes d’entête, le compteur de points et les points correspondants (ici 8 à 10 points suffiront) ce qui montre que jusqu’ici, il est possible d’éviter l’écriture d’équations, ou la phase programmation/mise au point).

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⚠ Pour compléter la bibliothèque de Sinusphy (ou modifier l’un de ses composants existant), il est nécessaire de lancer l’éditeur de composants avec les droits d’administrateur (clic droit puis Exécuter en tant qu’Administrateur), car la bibliothèque est située dans un dossier Programmes protégé. A l’inverse, si ces modèles sont créés pour être partagés, la sauvegarde dans la bibliothèque du poste de travail n’est pas la solution.