Table des matières

1. 1 Lancement de Xcos
2. 2 Construction d’un schéma-bloc
3. 3 Simulation d'un modèle

Lancement de Xcos

Le module Xcos est directement intégré dans Scilab. Il permet de réaliser des schémas-blocs et différentes analyses de systèmes.

Une fois Scilab ouvert, le module Xcos se lance en cliquant sur l’icône

Deux fenêtres s'ouvrent :

• une fenêtre sans titre (fenêtre de travail) vierge qui sera utilisée pour créer le modèle sous forme de schéma-bloc.

• la fenêtre « Navigateur de palettes - Xcos » qui contient les palettes, c’est à dire les bibliothèques de blocs qu'il est possible d'utiliser dans les schémas-blocs. Vous pouvez ainsi observer la palette CPGE qui regroupe l’ensemble des blocs utilisés couramment par catégories : Entrées, Opérateurs linéaires, Non linéarités, Sorties, Fonctionnalités avancées. Un clic sur une catégorie montre l’ensemble des blocs disponibles. La plupart de ces blocs se retrouvent à divers endroits dans la palette classique de Xcos.

Construction d’un schéma-bloc

En négligeant les frottements visqueux et secs et en ne considérant aucun couple résistant, le modèle classique du moteur à courant continu peut se mettre sous la forme suivante :

Dans le cas du Maxpid, les valeurs numériques des différents paramètres liés à la motorisation sont  regroupées dans le tableau suivant.

Le schéma-bloc se construit toujours de la même manière :

• sélectionner un bloc de la palette et maintenir le bouton gauche de la souris enfoncé

• faire glisser ce bloc dans la fenêtre de modélisation à partir du navigateur de palette

Insérer ainsi :

• deux blocs gains purs (GAIN_BLK)

• deux fonctions de transfert continues (bloc CLR (num(s)/den(s))

• un comparateur (bloc SUMMATION ou BIGSOM_f)

Une fois les blocs mis en place, il suffit de relier à la souris la sortie d’un bloc à l’entrée du suivant (contrairement aux précédentes versions, il n’est pas nécessaire de cliquer exactement sur l’entrée d’un bloc, il suffit de lâcher la souris dans le bloc).

Pour orienter différemment un bloc, faire un clic droit sur le bloc puis sélectionner Format/Miroir (ou sélectionner le bloc puis taper CTRL+M)

Il est également possible de déplacer, redimensionner, supprimer les blocs en les sélectionnant (idem pour les liens entre les blocs).

Remarque : Un texte (nom) peut être associé à un bloc en faisant un clic droit dessus puis en choisissant Format/Edition. Dans l’onglet Paramétrage du texte, renseigner le nom souhaité puis valider. Déplacer le nom si nécessaire. Dans ce même menu, la couleur du texte ou du bloc peuvent également être modifiées.

Une fois le schéma-bloc construit, il reste à paramétrer les blocs en double-cliquant sur chaque entité et en entrant des valeurs numériques.

La variable de Laplace est notée s dans les fonctions de transfert de xcos. Les fonctions de transfert se rentrent sous la forme de polynômes en s pour le numérateur et le dénominateur. Par exemple, pour entrer la fonction 10,0000503.p, on entre :

Vous pouvez changer les signes du comparateur (ou en ajouter) en listant les signes souhaités :

Plutôt que d’entrer des valeurs numériques dans chaque bloc, il est préférable de définir des paramètres et spécifier leur valeur par défaut, ceci permettra notamment de faire des études paramétriques par la suite.

Pour cela, faire un clic droit sur le fond de la fenêtre vierge ou grâce au menu « Simulation / Modifier le contexte ». Les valeurs se rentrent de façon intuitive en tapant :

Ke=52.5*10^-3

Ki=Ke

etc

Une fois les paramètres définis dans le contexte, il suffit d’entrer les noms des paramètres à la place de leur valeur numérique dans chaque bloc.

Une fois le modèle construit, le fichier xcos doit ressembler à la figure ci-dessous.

Simulation d'un modèle

• ajouter une entrée, par exemple un échelon (STEP_FUNCTION)

• et indiquer la sortie à tracer en reliant un bloc AUTO_SCOPE au lien correspondant à la vitesse de rotation de l'arbre moteur.

  

Double-cliquer sur le bloc AUTO_SCOPE et régler la durée de la simulation (5 dans l’exemple) et le nombre de points souhaité (200).

Remarque : ce bloc AUTO_SCOPE est équivalent au schéma-bloc suivant pour lequel la durée de simulation est définie dans le bloc END (on peut aussi définir ce temps de simulation dans le menu ‘Simulation/Configuration’ et entrer un ‘temps d’intégration final’ en secondes. L’horloge permet de définir le temps d’initialisation et le pas de temps de simulation.

Pour lancer la simulation cliquer sur la flèche . Pour stopper la simulation, cliquer sur l’icône (accessible une fois la simulation lancée).