Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Table des matières 1. Généralités..............................................

Table des matières 1. Généralités...............................................................................................................................................................4 1.1. Définitions.........................................................................................................................................................4 1.2. Influence de la régulation..................................................................................................................................4 1.2.1. Baisse du coût de la transformation...........................................................................................................4 1.2.2. Baisse du coût de l'installation et gain de temps........................................................................................4 1.3. Régulation ou Asservissement..........................................................................................................................5 1.4. Les servomécanismes........................................................................................................................................5 1.5. Principe de fonctionnement..............................................................................................................................5 1.6. Fonctionnement en boucle ouverte (Manuel)..................................................................................................5 1.7. Fonctionnement en boucle fermée (Automatique)...........................................................................................5 2. Caractéristiques statiques et dynamiques d'un procédé.........................................................................................6 2.1. Stabilité.............................................................................................................................................................6 2.1.1. Procédés stables.........................................................................................................................................6 2.1.2. Procédé instable.........................................................................................................................................6 2.1.3. Procédé intégrateur...................................................................................................................................6 2.2. Caractéristiques statiques d'un procédé...........................................................................................................6 2.2.1. Courbe caractéristique...............................................................................................................................6 2.2.2. Gain statique..............................................................................................................................................7 2.2.3. Erreur statique...........................................................................................................................................7 2.2.4. Linéarité.....................................................................................................................................................7 2.3. Caractéristiques dynamiques............................................................................................................................7 2.3.1. Temps de réponse......................................................................................................................................7 2.3.2. Dépassement.............................................................................................................................................7 3.1. Structure de principe d’un régulateur...................................................................................................................7 3.2. Choix du sens d’action d’un régulateur.............................................................................................................8 3.2.1. Définition....................................................................................................................................................8 3.2.2. Règle de stabilité........................................................................................................................................8 3.2.3. Mise en oeuvre pratique............................................................................................................................8 4. Régulation Tout Ou Rien..........................................................................................................................................9 4.1. Action continue - Action discontinue................................................................................................................9 4.2. Fonctionnement................................................................................................................................................9 4.3. Influence du paramètre seuil............................................................................................................................9 5. Action Proportionnelle...........................................................................................................................................10 5.1. Rappel.............................................................................................................................................................10 5.2. Présentation....................................................................................................................................................10 5.3. Bande proportionnelle....................................................................................................................................10 5.4. En fonctionnement..........................................................................................................................................10 5.5. Détermination du point de fonctionnement...................................................................................................10 5.6. Influence de la bande proportionnelle............................................................................................................11 5.6.1. Comportement statique...........................................................................................................................11 5.6.2. Comportement dynamique......................................................................................................................11 5.7. Décalage de bande - Talon - Intégrale manuelle.............................................................................................12 5.8. Influence du décalage de bande.....................................................................................................................12 5.8.1. Statique....................................................................................................................................................12 5.8.2. Dynamique...............................................................................................................................................13 5.9. Représentation fonctionnelle d'une régulation proportionnelle.....................................................................13 6. Action intégrale......................................................................................................................................................13 6.1. Comparaison avec intégrale manuelle............................................................................................................13 6.2. Qu'est-ce qu'une action intégrale ?................................................................................................................13 6.3. Fonctionnement..............................................................................................................................................14 6.4. Actions conjuguées PI.....................................................................................................................................14 6.5. Réponses indicielles........................................................................................................................................14 6.6. Influence du paramètre temps intégral...........................................................................................................15 6.6.1. Comportement statique en boucle fermée..............................................................................................15 6.6.2. Comportement dynamique en boucle fermée.............................................................................................15 7. Action Dérivée........................................................................................................................................................16 7.1. Qu'est-ce qu'une action dérivée ?...................................................................................................................16 7.2. Fonctionnement..............................................................................................................................................16 7.3. Actions conjuguées PD....................................................................................................................................16 7.4. Influence du paramètre temps dérivé en boucle fermée................................................................................16 7.4.1. Comportement statique...........................................................................................................................16 7.4.2. Comportement dynamique......................................................................................................................16 8. Correcteur PID........................................................................................................................................................17 8.1. Structures des correcteurs PID........................................................................................................................17 8.2. Réponse indicielle...........................................................................................................................................17 8.3. Déterminer la structure interne d'un correcteur............................................................................................18 8.4. Mise en oeuvre pratique.................................................................................................................................18 8.5. Influence des actions P, I et D.........................................................................................................................18 8.5.1. Quand Xp augmente................................................................................................................................18 8.5.2. Quand Ti augmente..................................................................................................................................18 8.5.3. Quand Td augmente.................................................................................................................................18 9. Identification et Réglages.......................................................................................................................................19 9.1. Mise en oeuvre...............................................................................................................................................19 9.2. Procédé stable.................................................................................................................................................19 9.3. Procédé instable..............................................................................................................................................19 9.4. Réglages avec modèle.....................................................................................................................................19 9.5. Réglage en chaîne fermée...............................................................................................................................20 9.5.1. Ziegler & Nichols......................................................................................................................................20 9.5.2. Méthode du Régleur................................................................................................................................21 TP N°1Régulationindustrielle....................................................................................................................................22 1. Objectif de TP.....................................................................................................................................................22 2. Identification et détermination des actions du régulateur si le système est à boucle ouverte:.........................22 TP N°2 Régulationindustrielle...................................................................................................................................24 1. But du TP:...........................................................................................................................................................24 2. Introduction et simulation des fonctions de transfert:......................................................................................24 3. simulation d’un système en boucle ouvert........................................................................................................24 4. Régulation PID du système.................................................................................................................................26 Le correcteur PID agit de trois manières :..............................................................................................................27 Action P (Action proportionnelle):.....................................................................................................................27 Action PI (Proportionnelle intégrateur):.............................................................................................................28 Action PID (Proportionnelle Intégrateur Dérivateur.........................................................................................28 Conclusion Générale:.............................................................................................................................................29 TP N°3Régulationindustrielle....................................................................................................................................30 1. Objectif du TP.....................................................................................................................................................30 2. Réglage de la vitesse du moteur par régulateur PID:.........................................................................................30 TP N°4Régulation industrielle...................................................................................................................................32 1. Objectif du TP.....................................................................................................................................................32 2. Réglage du niveau régulateur PID......................................................................................................................32 Introduction : 1. Généralités : 1.1. Définitions : ➢La régulation regroupe l'ensemble des techniques utilisées visant à contrôler une grandeur physique. Exemples de grandeur physique : Pression, température, débit, niveau etc... ➢La grandeur réglée, c'est la grandeur physique que l'on désire contrôler. Elle donne son nom à la régulation. Exemple : une régulation de température. ➢La consigne : C'est la valeur que doit prendre la grandeur réglée. ➢La grandeur réglanteest la grandeur physique qui a été choisie pour contrôler la grandeur réglée. Elle n'est généralement pas de même nature que la grandeur réglée. ➢Les grandeurs perturbatrices sont les grandeurs physiques qui influencent la grandeur réglée. Elles sont généralement pas de même nature que la grandeur réglée. ➢L'organe de réglage est l'élément qui agit sur la grandeur réglante. 1.2. Influence de la régulation : 1.2.1. Baisse du coût de la transformation La bonne régulation amène une plus grande précision sur la grandeur réglée, permettant une diminution de la consigne pour un fonctionnement à la limite. Dans l'exemple ci-dessus, la diminution de la disparité dans la valeur de la grandeur réglée, entraîne une diminution de la consigne de 1 μm pour l'obtention d'une épaisseur minimale sur toutes les pièces. 1.2.2. Baisse du coût de l'installation et gain de temps On reconnaît une bonne régulation par sa capacité à accélérer le système sans entraîner de dépassement de la consigne. Dans l'exemple ci-dessous une bonne régulation entraîne une diminution du temps nécessaire à l'élévation de la température, ainsi que l'économie d'un dispositif de refroidissement. 1.3. Régulation ou Asservissement ➢Dans une régulation, on s'attachera à maintenir constante la grandeur réglée d'un système soumis à des perturbations. ➢Dans un asservissement, la grandeur réglée devra suivre rapidement les variations de la consigne. 1.4. Les servomécanismes On appelle servomécanisme, un système asservi dont le rôle consiste à amplifier la puissance et dont la grandeur réglée est une grandeur mécanique tel qu'un effort, un couple, la position ou l'une de ses dérivées par rapport au temps, comme la vitesse et l'accélération. 1.5. Principe de fonctionnement Pour réguler un système physique, il faut : ➢Mesurer la grandeur réglée avec un capteur. ➢Réfléchir sur l'attitude à suivre : c'est la fonction du régulateur. Le régulateur compare la grandeur réglée avec la consigne et élabore le signal de commande. ➢Agir sur la grandeur réglante par l'intermédiaire d'un organe de réglage. On peut représenter une régulation de la manière suivante : 1.6. Fonctionnement en boucle ouverte (Manuel) On parle de fonctionnement en boucle ouverte quand c'est l'opérateur qui contrôle l'organe de réglage. Ce n'est pas une régulation. 1.7. Fonctionnement en boucle fermée (Automatique) C'est le fonctionnement normal d'une régulation. Le régulateur compare la mesure de la grandeur réglée et la consigne et agit en conséquence pour s'en rapprocher. 2. Caractéristiques statiques et dynamiques d'un procédé : 2.1. Stabilité 2.1.1. Procédés stables Un procédé est dit naturellement stable si à une variation finie de la grandeur réglante E correspond une variation finie de la grandeur réglée S. 2.1.2. Procédé instable Un système est dit instable si à une variation finie de la grandeur réglantee correspond une variation continue de la grandeur réglée s. 2.1.3. Procédé intégrateur On dit qu'un procédé est intégrateur, si pour une entrée e constante, la sortie s est une droite croissante. Un procédé est intégrateur est instable. 2.2. Caractéristiques statiques d'un procédé 2.2.1. Courbe caractéristique La caractéristique statique est la courbe représentative de la grandeur de sortie sen fonction de la grandeur d'entrée e : s = f(e). Remarque : On ne peut tracer la caractéristique statique que d'un système stable. 2.2.2. Gain statique Si le système est naturellement stable, le gain statique K est le rapport entre la variation de la grandeur de sortie Δs et la variation de la grandeur d'entrée Δe. 2.2.3. Erreur statique Si le système est stable, l'erreur statique εs est la différence entre la consigne w et la mesure x en régime permanent. 2.2.4. Linéarité Un système linéaire obéit au principe de superposition. L'effet de la somme d'excitations est égal à la somme des effets de chaque excitation. 2.3. Caractéristiques dynamiques 2.3.1. Temps de réponse C'est l'aptitude du système à suivre les variations de la consigne. Dans le cas d'un échelon de la consigne, la croissance de la grandeur réglée définit les différents temps de réponse. Dans l'exemple ci-dessous, on mesure le temps de réponse à ±5 qui est égal à t1 – t0. 2.3.2. Dépassement Le premier dépassement permet de qualifier la stabilité d'un système. Plus celui-ci sera important, plus le système sera proche de l'instabilité. Dans certaines régulations, aucun dépassement n'est toléré. Dans d'autres régulation, un dépassement inférieur à 15 % est considéré comme acceptable. Dans la réponse indicielle ci-dessous, le premier dépassement est de 14%. 3.1. Structure de principe d’un régulateur ➢Le régulateur compare la mesure et la consigne pour générer le signal de commande. ➢Le signal de mesure X est l'image de la grandeur réglée provenant d'un capteur et transmetteur, est transmise sous forme d'un signal électrique ou pneumatique ; ➢La consigne W peut-être interne (fournie en local par l’opérateur) ou externe ; ➢L'affichage de la commande Y se fait en % et généralement en unités physiques pour la consigne et la mesure. ➢Si un régulateur est en automatique, sa sortie dépend de la mesure et de la consigne. Ce n'est pas le cas s'il est en manuel. 3.2. Choix du sens d’action d’un régulateur 3.2.1. Définition Un procédé est direct, quand sa sortie varie dans le même sens que son entrée. Dans le cas contraire, le procédé est dit inverse. Dans un régulateur, la mesure est considérée comme une entrée. 3.2.2. Règle de stabilité Dans la barque représentée ci-dessus, si A se penche trop vers la gauche, B est obligé de se pencher sur la droite pour maintenir la barque en équilibre et ne pas finir dans l’eau. Dans une boucle de régulation c’est la même chose, le régulateur doit agir pour limiter les variations du procédé. Règle : Pour avoir un système stable dans une boucle de régulation, le régulateur doit agir de manière à s'opposer à une variation de la mesure X non désirée. Si X augmente, le couple régulateur + procédé doit tendre à le faire diminuer. Si le procédé est direct : Il faut mettre le sens d’action du régulateur sur inverse. Si le procédé est inverse : Il faut mettre le sens d’action du régulateur sur uploads/Finance/ regulation-elt.pdf