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SCIENCES · 3èmeCours gratuit

🔬 Systèmes automatisés et robotique

Leçon complète · Fiche · Quiz

Qu'est-ce qu'un système automatisé ?

Un fonctionne sans qu'une personne ait besoin de le surveiller en continu. Une fois programmé et mis en marche, il accomplit sa mission de façon autonome.

🎮
Exemple
Une porte de magasin qui s'ouvre toute seule, un distributeur de boissons, un feu tricolore, un robot aspirateur ou un système d'arrosage automatique sont des systèmes automatisés.

Pour fonctionner, un système automatisé associe deux ensembles : - la chaîne d'information, qui capte, traite et transmet les informations ; - la chaîne d'énergie, qui agit sur la matière (chauffer, déplacer, éclairer).

Les capteurs : les "sens" du système

Un joue le rôle des organes des sens. Il mesure une information dans son environnement (température, lumière, distance, présence) et la transmet à la partie commande.

🎮
Exemple
Un capteur de présence détecte une personne qui approche, un capteur de lumière mesure la luminosité, un capteur de température mesure la chaleur, un capteur de distance évalue l'éloignement d'un obstacle.

Les actionneurs : les "muscles" du système

Un produit une action concrète à partir d'une énergie reçue. C'est lui qui fait bouger, éclairer ou chauffer.

🎮
Exemple
Un moteur fait tourner une roue, une DEL (LED) s'allume, un buzzer émet un son, un vérin pousse une pièce.
⚠️
Piège
Ne confonds pas capteur et actionneur. Le capteur reçoit une information (c'est une entrée). L'actionneur produit une action (c'est une sortie). Le capteur informe, l'actionneur agit.

L'interface numérique : le "cerveau"

Entre les capteurs et les actionneurs se trouve une , par exemple une carte programmable. Elle exécute un programme écrit par l'humain. Ce programme décide, selon les informations reçues des capteurs, quels actionneurs déclencher.

🔍
Pourquoi ?
Sans interface numérique, les capteurs et les actionneurs ne sauraient pas communiquer. C'est la carte programmable qui relie l'information à l'action en suivant les instructions du programme.

La boucle de commande

La permet au système de se réguler. La partie commande compare en permanence la consigne (la valeur souhaitée) à la valeur réelle mesurée par un capteur, puis corrige si nécessaire.

On distingue deux cas : - en boucle ouverte, le système agit sans vérifier le résultat ; - en boucle fermée, un capteur renvoie une information (le retour, ou *feedback*) qui permet de corriger l'action.

🎮
Exemple
Un radiateur réglé sur 20 °C : le capteur mesure la température de la pièce et transmet cette valeur à la partie commande. S'il fait 18 °C, le chauffage s'allume. Dès que 20 °C sont atteints, la partie commande arrête le chauffage. C'est une boucle fermée.
💡
Astuce de pro
Pour reconnaître une boucle fermée, cherche le retour d'information : un capteur vérifie le résultat et renvoie l'information à la partie commande pour qu'elle corrige. S'il n'y a pas ce retour, c'est une boucle ouverte.

En résumé, le cycle d'un système automatisé est toujours le même : un capteur acquiert l'information, l'interface numérique la traite selon son programme, puis elle commande un actionneur qui agit. En boucle fermée, le capteur vérifie l'action et le cycle recommence.

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