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Édition du: 13/01/2023 |
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INDEX |
LOGIQUE et IA |
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AUTOMATES Machine logique qui réagit
non seulement en fonction des variables d'entrées, mais aussi en fonction
d'un contexte historique, en fonction de ce qui s'est déjà passé. Les microprocesseurs
sont des automates … très sophistiqués. L'automate est le modèle générique de toute machine numérique
automatique.
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Sommaire de cette page >>> Approche >>> Automate >>> Exemple >>> Automates programmables >>> Asservissement |
Débutants Glossaire |
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La
différence entre les robots et les pâtes
bolognaises? Aucune
! Ils sont tous les deux automates (aux
tomates). |
Voir
Pensées & humour
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En 1956, la technique devenue technologie
a trouvé son paradigme, le
modèle de toutes ses réalisations: le système ternaire input-système-output,
c'est-à-dire aussi bien l'automate que l'ordinateur. L'ordinateur est un automate.
L'automate est le parangon de
tout système technique vraiment abouti. Et, ce n'est évidemment pas un
hasard, il a éliminé l'homme devenu concepteur (quelques hommes, du moins) ou
spectateur-consommateur (la plupart). C'est en tout cas très stimulant pour
la réflexion de devoir admettre que les choses aussi "humaines" que
le commandement, la direction d'entreprise, le choix entre diverses
possibilités soient assimilables à des calculs. Jean
Baudet – De la machine au système – Vuibert – 2004 – page 421 |
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Exemple
Généralisation
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Principe de
l'automate
des
entrées et de variables internes témoignant du passé de
l'automate. Illustration
calcule
la sortie S.
calcule
un nouvel état interne W.
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Rappel
de la table de vérité Voir Résultats –
Machine de Turing
Implémentation
Comment
ça marche
avec 01100 comme exemple
Conclusion
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Évidemment,
aujourd'hui, les fonctions d'un automate sont réalisées par un ordinateur (ou
microprocesseur). Un automate programmable industriel (API, en anglais
Programmable Logic Controller, PLC) exécute la commande séquentielle d'un
processus de production.
Le cas de l'ascenseur est un exemple typique, accessible
pour l'enseignement, même pour une initiation des juniors. |
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Asservissement –
Servomécanisme Chaine d'asservissement – Automatisme |
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Un servomécanisme réagit en temps réel en
mesurant un écart entre ce qui est demandé et l'état en temps réel. Il est
généralement mis en œuvre. Cas
typique: le thermostat. Un automate fait la même chose, mais en tenant
compte, en plus de sa propre expérience, de ce qui vient déjà de se passer.
Il mémorise les états par lesquels il est passé. Cas typique: l'ascenseur La différence entre les deux peut parfois être
ténue! |
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Schéma de principe
Fonctionnement Le moteur positionne disons une aiguille pour cet exemple. Cette
aiguille est actuellement en position 12 heures. La consigne est de l'amener en
position 9 heures. L'entrée est alors portée à 9 volts (amplitude de 12 volts pour
représenter de 0 à 12 h). Le signal capté par le potentiomètre est
actuellement à 0 volt. Le premier amplificateur délivre une tension E – S = 9 – 0 = 9 volts. Cette tension est comprise par l'amplificateur de puissance comme la
nette volonté de faire avancer le moteur. Au fur et à mesure de la course du moteur, le potentiomètre mesure la
progression. Le voilà, par exemple à 6 volts. Ce qui indique que l'aiguille
vient d'atteindre 6h. L'écart s'amenuise: E – S = 9 – 6 = 3 volts. L'amplificateur de
puissance réduit son action sur le moteur en proportion du niveau de ce
signal de commande. Plus l'aiguille approche de la position voulue, plus le signal
d'erreur s'amenuise demandant au moteur de ralentir de plus en plus jusqu'à
se stabiliser sur la position voulue. |
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Courbe de réponse La courbe montre l'allure du signal capté par le potentiomètre (signal
de retour). Dans ce cas, la consigne de 9 volts est atteinte au bout de 4 secondes Pour information l'équation de cette courbe:
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Expérience personnelle
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À
l'avènement du numérique, dans les années 60, on m'a confié la mission de
concevoir un automate numérique pour
remplacer un servomécanisme analogique.
Mes composants: moteur pas à pas (il progresse d'un angle donné sur une impulsion),
encodeur numérique (capte l'angle sur un axe en retournant un mot binaire de 10 à 16 bits), des
circuits intégrés réalisant des fonctions logiques
(ET, OU, Bascules, retard, etc.). Mission réussie! Bizarrerie: les
utilisateurs étaient tellement habitués à la réponse amortie des systèmes
qu'ils m'ont demandé de restituer cet effet. Effectivement, l'automate
numérique répondait instantanément conférant au système une démarche
saccadée. Chaque pas donnait une réponse en escalier à fines marches,
assimilable à un échelon bref. Imaginez la courbe ci-dessus atteignant les 9
volts en moins d'une seconde. |
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