Le projet COSMOS s’est consacré à l’actionnement des panneaux solaires sur les satellites de type géostationnaires. L’objectif du banc de test, développé dans le cadre de ce projet, a évalué différents schémas de commande du moteur pas à pas hybride, élément principal de la chaine d’actionnement réelle.
Ces méthodes de commande ont été comparées selon différents critères :
- Puissance consommée : on compare ici la puissance électrique consommée par le moteur en fonction des différents schémas de commande,
- Stabilité en vitesse : permet de voir quel schéma de commande offre la meilleure stabilité en régulation de vitesse,
- Cout de l’électronique de commande associée : comparaison des couts de composants des différents circuits d’électronique de puissance nécessaires pour chaque schéma de commande.
Un banc de test a été réalisé avec les éléments suivants (voir 1) :
- Machine de calcul temps réel : La machine de calcul temps réel permet l’acquisition de tous les signaux de mesure des différents capteurs placés sur le banc, ainsi que le calcul, en temps réel, de tous les algorithmes de régulation implantés sur le banc de test. Ce type de machine temps réel est malheureusement couteux. Nous verrons que d’autres solutions moins couteuses existent.
- Onduleurs Texas Instruments (DRV8412) : Ces onduleurs sont utilisés pour alimenter aussi bien le moteur pas à pas et le moteur synchrone utilisé dans le cadre de la charge active. Les signaux de commande de chaque onduleur sont générés par la machine OPAL-RT.
- Moteur Pas à pas Hybride (Astrosyn MY180) : Il s’agit du moteur pas à pas que l’on veut tester. Celui-ci a des caractéristiques très semblables à celles du moteur pas à pas réellement utilisé pour la commande des panneaux solaires sur le satellite.
- Moteur Synchrone (HDD Servo Motors AB HDD09J) : C’est le moteur utilisé pour la charge active. Il est régulé via la machine temps réel et commandé par l’onduleur, de manière à opposer un couple résistant qui est identique à celui qu’opposerait le panneau solaire spatial. Un couple-mètre permet de mesurer le couple d’entrainement transmis par le moteur pas à pas à la charge mécanique qui se trouve devant lui. La valeur du couple transmis est principalement utile pour les calculs qui interviennent dans l’algorithme de la charge active.
La figure ci-dessus illustre les éléments constitutifs du banc de test.