Lévitation magnétique

Une expérimentation de lévitation couronnée d'un franc succés.
en voici quelques details:
Réaliser la stabilité de la sustentation magnétique d’une boule métallique sous une bobine m’a paru un bon moyen d’appréhender les difficultés et les enjeux de cette technique. Pour cela j’ai entrepris de comprendre puis de reproduire une expérience en analysant les aspects théoriques de la stabilité, avant de construire un système de lévitation.

Le projet :
Au vu de la complexité et de la longueur du travail à effectuer,nous nous sommes regroupés a quatre étudiants. Cette coopération fut fructueuse, grâce aux compétences complémentaires du groupe, et formatrice au niveau de la gestion du groupe.

Ce travail a d’abord nécessité une approche théorique rigoureuse:
Modéliser la rétroaction appliquée au système pour en étudier la stabilité. Chaque composant du circuit étant linéaire, nous nous sommes placés sur un intervalle d’intensité et de position où la bobine et le capteur se comportent linéairement. Pour cela il faut effectuer des expériences sur la bobine et la boule permettant de mesurer la variation de grandeurs telle que l’intensité, la position d’équilibre ou la force magnétique les unes par rapport aux autres afin de se placer sur l’intersection des domaines linéaires. Cette linéarité nous a permis d’asservir la position de la boule grâce à un capteur optique.

Les calculs ont montré que cette rétroaction ne donne pas de position d’équilibre stable, nous avons donc ajouté un correcteur à avance de phase et programmé une procédure sous Maple pour étudier la stabilité de la rétroaction.

La phase finale de cette expérience a bien entendu été la mise en pratique de ces résultats par la création du système de lévitation.