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ASSERVISSEMENTS ET REGULATION

ASSERVISSEMENTS ET REGULATION. Notions. Correcteurs : effets P I et D. Résumé, structures. Identification d’un process de chauffage. Réglage des PID. E = M-C Erreur. Régulateur. Valeur réglante. S : Sortie. C: Consigne. Algorithme. Process. M : Mesure. Capteur + transmetteur.

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ASSERVISSEMENTS ET REGULATION

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Presentation Transcript

  1. ASSERVISSEMENTS ET REGULATION Notions Correcteurs : effets P I et D Résumé, structures Identification d’un process de chauffage Réglage des PID

  2. E = M-C Erreur Régulateur Valeur réglante S : Sortie C: Consigne Algorithme Process M : Mesure Capteur + transmetteur BOUCLE DE REGULATION

  3. But d'un système asservi : annuler l'erreur et avoir une réponse la plus rapide possible Régulation : la consigne varie peu (climatisation…) Asservissement : la consigne peu varier beaucoup et souvent (Par ex, l'asservissement de position sur un déplacement de grue). Réponse indicielle : réponse d'un système à un échelon de consigne Termes

  4. Action proportionnelle : P S=K(M-C)+S0

  5. Permet de jouer sur la vitesse de réponse du procédé. Si K (ou Xp) augmente : la réponse s’accélère, l’erreur statique diminue la stabilité se dégrade : risques d’instabilité Il faut trouver un bon compromis entre vitesse et stabilité. Action proportionnelle : P

  6. Variation en % de l’entrée du régulateur qui fait varier la sortie de 100% . BP%=100/K . BP de l'ordre de 3 à 400% dans les régulateurs électroniques. Dans les régulateurs industriels, elle est appelée Xp. Bp = Xp  E/100 E: Echelle de mesure du régulateur (ex : 0/100°C) Bande proportionnelle

  7. S(t) K(M-C) = (100/BP)*(M-C) M-C t S BP R Bande proportionnelle (2)

  8. permet d’annuler l’erreur statique Accélère la réponse Action Integrale : I

  9. Plus l’action intégrale est élevée (Ti petit), plus la réponse s’accélère et plus la stabilité se dégrade. Il faut également trouver un bon compromis entre vitesse et stabilité. Dans les régulateurs industriels on affiche 1/Ti, alors Ti est d’autant plus grand que l’action intégrale est faible. Pas d'action I : Ti infini Action Integrale : I (2)

  10. S(t) Action I : Action P : K(M-C) t Régulation P I

  11. Anticipatrice Si l’action dérivée augmente (Td grand), la réponse s’accélère!. Compromis vitesse stabilité. Action dérivée : D

  12. Action P Action I Action D En statique L'écart diminue si P augmente Annule l'erreur statique Aucun effet En dynamique Augmente la rapidité, mais risques d'instabilités Risque d'augmenter l'instabilité Permet de stabiliser Résumé P I D

  13. Série P I D I P D P I D Structure des PID • Parallèle • Mixte

  14. Seuil haut T°(t) Hystérésis de réglage Seuil bas Valeur réglante (soit ici Puiss de chauffe) Consigne t Régulation tout ou rien Xp = 0 % Ti =  Td = 0

  15. ·Gs : gain statique en boucle ouverte ·e-Tp retard pur ·un processus de premier ordre Identifier un process de chauffage : méthode de Broïda Gs = Um% / Ur%

  16. Identifier un process de chauffage : méthode de Broïda (2)

  17. Etape 1 : faire des essais et étude du procédé. Objectif : déterminer son modèle. Etape 2 : selon le modèle que l'on aura choisi, régler le correcteur PID. Etape 3 : essayer le réglage choisi. Réglage d’un PID

  18. Rapport T/ Correcteur proposé <= 0,05 T O R Entre 0,05 et 0,1 P Entre 0,1 et 0,2 PI Entre 0,2 et 0,5 PID >= 0,5 Limite des PID Réglage industriel par la méthode de Broïda

  19. Paramètre / structure BP (%) Ti Td P 125 G0 T/ PI parallèle 125 G0 T/ G0 T/0,8 PI série 125 G0 T/  PID série 120 G0 T/  0,42 T PID mixte 120 G0 T/(+0,4T)  + 0,4T  T / (2,5 + T) PID parallèle 120 G0 T/(+0,4T) G0 T/0,75 0,35  / G0 Réglage industriel par la méthode de Broïda (2)

  20. Essai pour Xp =0 : mode TOR Xpthéorique% = (2A/E) *100 Xp pratique = (3 à 5) Xp théorique C 2A T S Réglage par méthode TOR : bande proportionnelle

  21. Ti = ¾ T Ti pratique = (1 à 1,5) Ti calculé Réglage par méthode TOR : Réglage Xp et I Réglage D • Td = Ti/5

  22. On annule les actions I et D On augmente le gain K jusqu‘à l’instabilité -KM: valeur limite d’instabilité -To: période des oscillations Type de régulateur K Ti Td PI 0,45 KM 0,8 To PID 0,6 KM 0,5 To 0,125 To Ziegler/Nichols en boucle fermée

  23. systèmes de chauffage KP < 1.2 Tg/Tu TI> 2 Tu Td = 0.5 Tu Ziegler/Nichols en boucle ouverte

  24. QCM (1)

  25. QCM (2)

  26. QCM (3)

  27. QCM (4)

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