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Vous êtes ici : Accueil > Formation > Tutoriels > Introduction à l'automatique > Présentation pratique des régulateurs   Révision : 04 Juin 2007
 
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Denis Curtil
(Juin 2007)

IV - Présentation pratique des régulateurs

Nous évoquons maintenant les réalisations pratiques actuelles de ces régulateurs PID, en nous attachant à lister les principaux paramètres "de confort" qui s’ajoutent aux paramètres de fonctionnement décrits précédemment.
La Figure 14 présente un exemple de régulateur actuel dit "conventionnel" car il dispose d’une face avant classique — avec des boutons — qui permet de le paramétrer manuellement.

Régulateur industriel   Régulateur industriel
Figure 13 - Régulateur industriel
(Source : ABB)
  Figure 14 - Régulateur industriel
(Source : Eurotherm)

La liste d’items par catégories ci-dessous décrit les fonctionnalités de tels appareils.

Divers et généralités

Les modes BO et BF sont respectivement dénommés MANU et AUTO, et la commutation d’un mode à l’autre se fait par un bouton en face avant.

En mode AUTO :

En mode MANU :

Quelques autres fonctionnalités ou caractéristiques :

Compensation de retard

Pour compenser les retards, les correcteurs PID disposent d’une fonctionnalité "bande morte". À l’aide de ce mécanisme, l’action est coupée lorsque la sortie atteint la référence à +/- un certain seuil réglable. Cet artifice permet aussi de mieux commander les procédés à grande inertie, ou les procédés sur lesquels se trouve un niveau de bruit important.

Autoréglage

Compte tenu des capacités de mémoire et de calcul des systèmes électroniques actuels, les stratégies de réglages présentées dans les Figures 7 à 11 peuvent être directement intégrées dans les régulateurs. De plus, ces derniers peuvent aussi analyser la réponse du procédé sous contrôle lors de la mise sous tension — en mesurant la pente sur le signal de sortie du procédé —, ou en appliquant de petites séquences prédéfinies sur la commande du procédé, en BO comme en BF.
À partir de ces mesures, les paramètres PID sont automatiquement préréglés permettant ainsi à l’opérateur de disposer d’un réglage de départ, ou de réajuster les paramètres du contrôleur dans le cas où le procédé évoluerait en cours de fonctionnement.

Pré-filtre

Pour limiter les dépassements sur changement de consigne, le schéma le plus général d’une boucle de régulation prévoit la présence d’un bloc F(p) supplémentaire appelé pré-filtre et placé sur l’entrée de référence. Cela donne un degré de liberté supplémentaire pour le transfert Y(p)/R(p). F(p) est très souvent un filtre passe-bas simple du 1er ordre, dont la sortie fournit à l’entrée du calcul d’erreur un signal débarrassé du "front" à l’origine de dépassements. De meilleures performances en régulation sont ainsi conservées, tout en évitant de générer des dépassements sur changement de consigne.

Structure boucle fermée avec pré-filtre
Figure 15 - Structure BF avec pré-filtre

Les correcteurs PID ne disposent pas du bloc F(p) en tant que tel mais disposent souvent d’une fonctionnalité équivalente à savoir une limitation de la vitesse de variation de r(t). Cette fonctionnalité est également intégrée sur les systèmes de contrôle commande en industrie pour les mêmes raisons.

     
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