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Identification du procédé

La première étape du réglage d'un régulateur est d'identifier le procédé à réguler. Cette identification consiste à rechercher les paramètres permettant de décrire le procédé sous forme d'un modèle mathématique, dont les deux types principaux sont:

Procédé stable à réponse proportionnelle: le procédé est identifié sous la forme d'un modèle du 1er ordre avec retard pur, ce qui requiert la détermination des trois paramètres suivants:

  • le gain (Gs, gain statique du procédé), avec Gs=ΔS/ΔE (S sortie du procédé ou mesure du régulatieur, E entrée du procédé, ou sortie du régulateur, ou actionneur),
  • la constante de temps θ (pour un procédé du 1er ordre, le modèle est de la forme ΔS=ΔE×Gs×(1-exp(-t/θ)),
  • le retard pur τ.

Procédé instable à réponse intégrale: le procédé est indentifié sous la forme d'un modèle intégratif avec retard pur, ce qui requiert la détermination des deux paramètres suivants:

  • le gain K, avec K=(ΔS/Δt)/ΔE (S sortie du procédé ou mesure du régulateur, E entrée du procédé, ou sortie du régulateur, ou actionneur)
  • le retard pur τ.

Identification en boucle fermée (ce qui signifie régulateur en mode automatique): le gain du régulateur est augmenté jusqu'au pompage de la régulation. L'amplitude et la période des oscillations obtenues permettent d'en déduire les paramètres du modèle procédé.

Identification en boucle ouverte (ce qui signifie régulateur en mode manuel): le procédé est stabilisé sur un point de fonctionnement. L'actionneur (ou sortie du régulateur) est ensuite modifié de ΔE (step change sur la commande, par exemple de +/-10%), et la réponse du procédé (sortie du procédé S, ou mesure du régulateur) est observée au cours du temps jusqu'à stabilisation. La courbe de réponse du procédé obtenue donne le type de procédé observé (proportionnel ou intégral), et les paramètres du modèle qui le représente: retard pur τ (parfois appelé temps mort), constante de temps θ (pour procédé stable) et gain Gs (pour procédé stable) ou K (pour procédé instable).