{"id":1496,"date":"2016-02-26T08:09:29","date_gmt":"2016-02-26T12:09:29","guid":{"rendered":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/?p=1496"},"modified":"2016-02-26T08:18:12","modified_gmt":"2016-02-26T12:18:12","slug":"rea-controle-moteurs-pwm-choix-composant-adapte","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/2016\/02\/26\/rea-controle-moteurs-pwm-choix-composant-adapte\/","title":{"rendered":"REA – contr\u00f4le des moteurs, PWM et choix du composant adapt\u00e9"},"content":{"rendered":"

Dans le cadre du programme REA<\/a>, nous d\u00e9veloppons un rover. Nous avons tout d’abord d\u00e9cid\u00e9 du mode de d\u00e9placement du robot<\/a>, avant de nous pencher sur le type de moteurs \u00e0 utiliser<\/a>, puis au choix des roues ou chenilles pour la propulsion<\/a>. Nous disposons maintenant d’un groupe moto-propulseur, qu’il convient de s’int\u00e9resser au contr\u00f4le des moteurs pour g\u00e9rer\u00a0pr\u00e9cis\u00e9ment\u00a0les d\u00e9placements du rover. Nous nous pencherons maintenant sur cette probl\u00e9matique.<\/p>\n

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Probl\u00e9matique du contr\u00f4le des moteurs
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Si nous nous appuyons sur des servomoteurs \u00e0 rotation continue, alors il n’y a besoin de rien de plus pour les contr\u00f4ler. En revanche, avec des moteurs DC ou des moteurs pas \u00e0 pas, il faut pouvoir les commander. Laissons de cot\u00e9 le cas un peu sp\u00e9cifique des moteurs pas \u00e0 pas pour le moment, et revenons sur les moteurs DC.<\/p>\n

Quand le courant \u00e9lectrique passe dans un sens, le rotor se met \u00e0 tourner dans le sens A. Quand on inverse le sens du courent \u00e9lectrique, le rotor tourne dans le sens B. Notre moteur peut donc tourner dans deux sens, ce qui nous permet d’avancer, reculer, et tourner en combinant deux moteurs tournant en sens contraires.<\/p>\n

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Le pont en H<\/strong><\/h3>\n
\"Sch\u00e9ma

Pont en H (sch\u00e9ma \u00e9lectronique)<\/p><\/div>\n

Le probl\u00e8me est le suivant : comment peut on commander ces moteurs? Il faut en effet pouvoir faire varier le sens du courant \u00e0 la vol\u00e9e quand on le souhaite. Pour ce faire, nous utiliserons une structure \u00e9lectronique appel\u00e9e le “pont en H”.<\/p>\n

Je cite Wikipedia<\/a> : “Le pont en H est une structure \u00e9lectronique servant \u00e0 contr\u00f4ler la polarit\u00e9 aux bornes d’un dip\u00f4le. Il est compos\u00e9 de quatre \u00e9l\u00e9ments de commutation g\u00e9n\u00e9ralement dispos\u00e9s sch\u00e9matiquement en une forme de H d’o\u00f9 le nom. Les commutateurs peuvent \u00eatre des relais, des transistors, ou autres \u00e9l\u00e9ments de commutation en fonction de l’application vis\u00e9e.<\/em><\/strong>“.<\/p>\n

Sur l’illustration ci dessus, on peut voir le sch\u00e9ma d’un tel montage. Le + du circuit se s\u00e9pare en deux, et le cot\u00e9 gauche passe par un commutateur S1, tandis que le c\u00f4t\u00e9 droit passe par un commutateur S2. Apr\u00e8s S1 et S2, on trouve les deux cot\u00e9s de la charge, qui forme la branche horizontale du H, tandis que S1 et S2 sont les branches hautes, respectivement gauche et droite.<\/p>\n

Le e c\u00e2ble partant de S1 continue vers S3 apr\u00e8s l’intersection avec la charge au milieu, et idem pour le c\u00e2ble partant de S2, qui arrive en S4 apr\u00e8s avoir crois\u00e9 la charge. Les deux autres p\u00f4les des commutateurs S3 et S4 se rejoignent alors \u00e0 la masse du circuit.<\/p>\n

Le principe est qu’on ouvrira les contacts en S1 et S4, et fermera en S2 et S3. Ainsi, le courant circulera \u00e0 travers la charge : le cot\u00e9 droit sera connect\u00e9 au +, et le cot\u00e9 gauche au -.<\/p>\n

Si l’on veut inverser le sens du courant, on fermera les contacts S1 et S4, et on ouvrira les contacts S2 et S3. Cette fois, le c\u00f4t\u00e9 gauche de la charge sera connect\u00e9 au +, et le cot\u00e9 droit au -.<\/p>\n

Pour les commutateurs, on pourra donc en th\u00e9orie utiliser n’importe quoi, mais en pratique on utilisera plut\u00f4t des transistors, pour leur capacit\u00e9 rapide de commutation. Maintenant, pour de tr\u00e8s gros moteurs, on pourrait utiliser de gros relais, et reproduire le montage. Pour nos robots, les transistors permettront une tr\u00e8s grande r\u00e9activit\u00e9 du syst\u00e8me, et \u00e9galement de contr\u00f4ler la vitesse des moteurs via un signal PWM<\/a>\u00a0(nous reviendrons dessus plus tard).<\/p>\n

Il faut donc 4 transistors pour faire un pont en H, et ainsi contr\u00f4ler un moteur. Puisqu’il nous faut deux moteurs, il nous faudra deux ponts en H, et donc 8 transistors. On peut ais\u00e9ment construire un double pont en H. Toutefois, puisque cette construction \u00e9lectronique est assez classique, il existe de nombreux circuits int\u00e9gr\u00e9s. On trouvera donc des puces “tout en un”, qu’on branchera simplement sur nos moteurs, \u00e0 l’alimentation, et au circuit de commande.<\/p>\n

\u00a0Exemples de composants impl\u00e9mentant des ponts en H
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Il existe de tr\u00e8s nombreux composants r\u00e9alisant ces fonctions, mais nous nous int\u00e9resserons \u00e0 trois mod\u00e8les sp\u00e9cifiques :<\/p>\n