Mission nationale de sauvegarde du patrimoine scientifique et technique contemporain

Description

Ce prototype de Transmission élastique est constitué de trois poulies reliées deux à deux par un système à ressorts travaillant en traction-compression fixées sur un plateau en dural (150 cm x 75 cm). La poulie P1 est directement montée sur l’axe d’un moteur fixé sous le plateau. Un potentiomètre de recopie est placé sur la sortie opposée de l’axe moteur. Les poulies P2 et P3 sont chacune solidaire d’un axe monté sur deux roulements à billes placés dans une cage fixée sous le plateau. Un potentiomètre de recopie est accouplé à chacun des axes. Les liaisons entre les poulies sont assurées par un ensemble composé de deux bandes de clinquant solidaires des poulies et de quatre ressorts reliés au clinquant par des étriers. La rotation de la poulie motrice est limitée à environ 120 degrés par deux butées mécaniques. Une sécurité active verrouille la commande du moteur, assurant ainsi un choc à couple nul sur ces butées en cas de mauvaise utilisation. La position Θ1 de la poulie P1 est réglée par une régulation locale dont on pilote la consigne CΘ qui constitue l’entrée du système, la position Θ3 de la poulie P3 est la sortie du système. La consigne CΘ et la position Θ3 sont connectées à une carte d’entrées sorties analogiques associée au PC qui supporte le logiciel d’identification et de commande en temps-réel du système.
Ce procédé vise à reproduire les effets de résonance dus à l’élasticité dans les liaisons par courroies. L’élasticité a été volontairement exagérée pour obtenir des fréquences de résonance basses dans le double but de rendre le phénomène bien visible et de permettre l’utilisation de matériel informatique travaillant à des fréquences d’échantillonnage raisonnables.

Utilisation

La mise en œuvre d’une commande doit permettre de compenser les vibrations naturelles du système. Un mode de fonctionnement manuel permet de piloter directement CΘ et d’observer les vibrations de la position de la poulie de sortie Θ3. Dans un mode de fonctionnement en boucle fermée, le régulateur chargé de compenser les vibrations a comme consigne la position de Θ3. On peut comparer l’atténuation des vibrations en comparant les profils de Θ3 dans les deux modes.
Initialement destiné à la recherche, ce procédé développé en interne a été également utilisé en enseignement (travaux pratiques) par le Laboratoire d'automatique de Grenoble pendant 22 ans, entre 1991 et 2013.