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Caractérisation et modélisation d'un distributeur proportionnel électropneumatique pour la simulation et la synthèse de commande

Résumé : RESUME Cet article présente un modèle statique d'un distributeur électropneumatique de la compagnie FESTO. Un modèle analytique est nécessaire pour effectuer l'analyse et la synthèse des lois de commandes linéaires et non li-néaires. La caractérisation globale des composants pneumatiques est nécessaire pour modéliser leur étage en débit. Les caractérisations fournies par les constructeurs ne permettent pas d'obtenir un modèle correct des com-posants pneumatiques. C'est pourquoi des mesures expé-rimentales ont été effectuées. Un modèle de simulation issue de ces mesures expérimentales est proposé. Une approximation des caractéristiques bidimensionnelle globale statique, du distributeur proportionnel FESTO est présenté. Ces travaux font suites à la réalisation d'un prototype robotisé (BirthSIM), permettant de simuler un accouchement [1]. BirthSIM est équipé d'une de tête du bébé déplacé en translation par un vérin électropneuma-tique commandé par deux distributeurs FESTO. L'objectif est aujourd'hui de réaliser l'automatisation du BirthSIM, et d'effectuer la synthèse de loi de commande permettant d'effectuer des taches d'asservissement, de régulation, de suivi de trajectoires en position, en effort et/ou en raideur selon un cahier des charges préétabli [2]. ABSTRACT This paper presents a static model of a one type of FES-TO electro-pneumatic proportional valves. This model will be used to design linear or nonlinear control strategy. The experimental characterization of pneumatic fluid power components, especially proportional valves and servo-valves are required when their behavior must be modeled. Since the technical specification from manufacture are, in general, insufficient, an experimental measurement is carried out. A simulation model using these experimental measurements is proposed. An approximation of the mass flow stage characteristic of this five-way proportional valve is presented. This work is required to improve the performance of a mechanical simulator (BirthSIM) that is used to simulate labor during childbirth and to train students in the obstetrical art [1]. BirthSIM is composed of a dynamic manikin simulating a pregnant human female and in witch a newborn head is located within a pelvis floor. The newborn head is connected with a pneumatic actuator driven by two ser-vodistributor FESTO. The objective of this research is to make BirthSIM work automatically, and to carry out the synthesis of the linear et nonlinear control laws in feedback control in position or in force tracking according to desired trajectories [2].
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00411683
Contributor : Publications Ampère <>
Submitted on : Tuesday, April 30, 2019 - 6:18:44 PM
Last modification on : Tuesday, April 7, 2020 - 2:04:37 AM

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  • HAL Id : hal-00411683, version 1

Citation

Osama Olaby, Xavier Brun, Sylvie Sesmat, Tanneguy Redarce. Caractérisation et modélisation d'un distributeur proportionnel électropneumatique pour la simulation et la synthèse de commande. JDMACS-JNMACS 2005, Sep 2005, Lyon, France. pp.ID 57. ⟨hal-00411683⟩

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