QU'EST-CE QU'UN SYSTEME ASSERVI ?

par Charles Hubert

Définition

Un asservissement ou système asservi est un système (physique) qui doit commander une grandeur de sortie conforme à une grandeur appliquée à son entrée : la sortie doit "obéir" à l'entrée. Il comporte :

*    un processus capable de faire varier la grandeur de sortie dans le domaine des valeurs possibles ;

*    un organe de comparaison qui indique à tout instant au processus l'écart entre la grandeur d'entrée (désirée) et la grandeur de sortie (obtenue) afin qu'elle agisse de manière à réduire continuellement cet écart.

Exemples d'asservissements
 

Le corps humain, comme celui de tous les animaux, comporte un grand nombre d'asservissements qui se mettent au point au cours du développement.

Certains asservissements fonctionnent déjà à la naissance : régulation du taux de sucre dans le sang, de la fréquence cardiaque, etc...

D'autres se mettent en place et se règlent dans l'enfance : station debout, marche, course, apprentissage de gestes utiles à certaines tâches, etc...

Certains asservissements sont fabriqués par la technique :

pilote automatique d'un avion,

régulation de température d'un réfrigateur,

régulation de température d'une habitation,

régulation de la température du moteur d'une voiture, de la charge de sa batterie, éventuellement de sa vitesse, etc...

Dans une voiture, le conducteur apprécie (mesure) l'écart entre sa trajectoire et la route et agit sur le volant pour corriger ; il apprécie l'écart entre la vitesse réelle et la vitesse convenable et agit sur l'accélérateur ou le frein pour réduire cet écart.

Le vélo

Sur un vélo, braquer le guidon d'un côté génère une inclinaison du côté opposé. Le cycliste doit donc tourner le guidon du côté où il s'incline pour ramener le vélo sous son centre de gravité.
C'est ce qu'il faut dire à un enfant qui débute. Lui installer des roulettes latérales lui font prendre des habitudes inutiles qu'il devra perdre quand on les lui ôtera.

Pour virer, le cycliste doit braquer un peu le guidon du côté opposé au virage pour s'incliner du côté du virage, puis du même côté en contrôlant par le guidon l'inclinaison adaptée au rayon de courbure voulu : braquer moins pour diminuer le rayon de courbure, braquer plus pour agrandir ce rayon puis pour reprendre la ligne droite.

L'ensemble vélo et cycliste est un asservissement régi par des équations différentielles conformes aux principes de la mécanique et aux méthodes des asservissements. Ces équations contiennent des paramètres dont la précision est loin d'être cruciale.

Les asservissements des humains se règlent par l'apprentissage : le système nerveux oublie ce qui ne marche pas mais mémorise ce qui marche par la répétition des gestes correspondants.

Merci à Charles pour ce résumé. 

Retrouvez-le  sur http://perso.orange.fr/ch.hubert

Précisions :

Depuis des décennies la physique est confrontée à deux théories qui se contredisent en certaines circonstances.
S'appuyant sur des faits expérimentaux et sur un raisonnement très simple, on se propose de montrer que les travaux d'Einstein pourraient n'être que des méthodes de calcul.
L'explication du monde serait alors beaucoup plus simple.

Charles Hubert
Maîtrise de Sciences mathématiques
Ex-ingénieur Thomson-CSF (Thalès)
Ex-maître de conférences de mécanique à Sup'Aéro
Ex-professeur de mécanique à l'Ecole d'ingénieurs Louis de Broglie (35 Bruz)