Modélisation des systèmes mécatroniques
Le domaine de la mécatronique (en anglais MECHATRONICS) consiste en l’intégration synergique de trois domaines de l’ingénierie traditionnels, ces trois champs disciplinaires sont :
- Le génie mécanique d'où on tire le mot "MÉCA".
- Le génie électrique ou électronique d’où on tire le mot "TRONIQUE".
- L’informatique.
Le domaine de la mécatronique n’est pas simplement la somme de ces trois grands domaines, mais il peut être défini comme l'intersection de ces zones lorsqu'il est pris dans le cadre de la conception de systèmes.
En outre, le processus de conception ne ce fait pas d’une façon successive, la conception mécanique suivie par la conception électrique et enfin la conception informatique, mais plutôt tous les aspects (mécanique, électrique, et informatique) sont réalisées simultanément pour une conception optimale du produit. La modélisation des systèmes mécatroniques s'appuie également sur une décomposition figée, cette fois-ci à caractère structurel. le système comporte:
- une partie opérative(PO) regroupant l'ensemble des mécanismes et actionneurs du système global;
- une partie commande (PC) qui assure la gestion du comportement global du système;
- des interfaces entre la PO et la PC, ainsi qu'avec l'environnement du système (pré-actionneurs, capteurs, Interface Homme Machine...).
Chacune de ces parties est alors modélisée indépendamment des autres, avec des outils incompatibles, que ce soit d'un point de vue structurel ou d'un point de vue comportemental.
Ce découpage sépare les métiers de la mécanique et les métiers du contrôle commande (électronique, électromécanique et informatique). En conséquence, il ne permet pas une optimisation aisée du système, ni la vérification simple de la cohérence de son comportement.
À ce titre, il est bon de citer Renault à propos des systèmes mécatroniques : {(Le mariage entre mécanique et électronique n'a plus lieu a posteriori, mais a priori; il est inscrit dès le départ dans les gènes du système)}. En conséquence, une nouvelle modélisation s'avère nécessaire pour les systèmes mécatroniques.
Ils existent plusieurs méthodes de modélisation des systèmes mécatroniques tels que:
- la méthode des digrammes blocs
- la méthode des fonctions de transfert
- la méthode des variables d'états
- la méthode utilisant les BONDGRAPH etc..
Dans ce cours on s'intéresse au trois premières méthodes.