CoursTechnologie · 1re
Comment un système « sait-il » quoi faire et s'adapte-t-il tout seul ? Grâce à la chaîne d'information et aux systèmes asservis. Ce dernier thème de la spécialité SI explore l'information, les capteurs et la régulation automatique.
Le cours
La chaîne d'information est l'ensemble des éléments qui acquièrent, traitent et transmettent l'information dans un système. Elle pilote la chaîne d'énergie : c'est la partie « commande » du système, son « cerveau ».
La chaîne d'information fait « décider » le système.
Dans un robot, la chaîne d'information décide des mouvements à effectuer.
Pour décider, le système a besoin d'informations sur son environnement et son propre état : ce sont les capteurs qui les fournissent. Un capteur mesure une grandeur physique (position, vitesse, température, distance) et la transforme en signal exploitable.
Les capteurs sont les « sens » du système.
Un capteur de distance informe un robot de la présence d'un obstacle.
L'information des capteurs est traitée par une unité de commande (souvent un microcontrôleur programmé), qui décide des actions selon un programme. Elle commande ensuite la chaîne d'énergie (les actionneurs). Programmer ce comportement est central en sciences de l'ingénieur.
Le programme définit le comportement du système.
Le programme décide : « si un obstacle est détecté, alors s'arrêter ».
Un système asservi se règle automatiquement pour atteindre un objectif : il compare en permanence l'état réel (mesuré par un capteur) à la consigne (l'objectif voulu) et corrige l'écart. C'est le principe de la régulation (par exemple, maintenir une vitesse ou une température constante).
L'asservissement permet au système de se corriger seul.
Un régulateur de vitesse maintient la vitesse voulue en corrigeant les écarts.
Ce qu'il faut absolument retenir
Vérifie ta compréhension
Exercice 1Que fait la chaîne d'information d'un système ?
La chaîne d'information acquiert, traite et transmet l'information ; c'est la partie « commande » qui pilote le système.
Exercice 2Quel composant mesure une grandeur physique comme la distance ?
Un capteur mesure une grandeur physique (position, vitesse, distance…) et la transforme en signal exploitable.
Exercice 3Comment fonctionne un système asservi ?
Un système asservi compare en permanence l'état réel (mesuré) à la consigne (objectif) et corrige l'écart : c'est la régulation.
Exercice 4Dans un système, la chaîne d'information pilote la chaîne d'énergie.
Vrai : la chaîne d'information (la « commande ») décide et pilote la chaîne d'énergie (la « puissance »).
Exercice 5Explique le principe d'un système asservi, avec un exemple.
Un système asservi se règle automatiquement : un capteur mesure l'état réel, qui est comparé en permanence à la consigne (l'objectif voulu) ; le système corrige alors l'écart pour s'en rapprocher. Par exemple, un régulateur de vitesse mesure la vitesse réelle, la compare à la vitesse voulue, et ajuste le moteur pour la maintenir constante.