Régulation en boucle fermée pour différents réglages du régulateur

Préliminaires

Assurez vous de démarrer le modèle régulation de niveau avec les paramètres par défaut. Affichez l'historique Mesure-consigne-sortie (survol bouton , clic dans le bandeau). Démarrez la pompe à l'index à 7. Mettez le régulateur en automatique avec consigne à 50% et attendez la stabilisation du procédé.

Action proportionnelle

Réglez les actions du régulateur aux valeurs suivantes : gain kp=1, intégrale Ti=0s (pas d'action), dérivée Td=0.1s (réglage par bouton du bandeau, ou par le pour ‘configuration' en bas à droite du régulateur).

Modifiez la consigne à 70%, puis 30%, puis 50% en laissant le temps au procédé de se stabiliser à chaque fois. Observez la réponse de la régulation.

Recommencez la même opération avec un gain kp=2, puis kp=4. La régulation entre en oscillation, on dit qu'elle pompe par excès d'action proportionnelle.

Rq : l'action proportionnelle tend à empêcher la valeur de la mesure de s'écarter de celle de la consigne.

Action intégrale

Réglez les actions du régulateur aux valeurs suivantes : gain kp=1, intégrale Ti=20s, dérivée Td=0.1s. Stabilisez le procédé avec régulateur en automatique à 50%.

Modifiez la consigne à 70%, puis 30%, puis 50% en laissant le temps au procédé de se stabiliser à chaque fois. Observez la réponse de la régulation.

Recommencez la même opération avec une intégrale de 10s, puis de 7s. La régulation entre en oscillation, on dit qu'elle pompe par excès d'action intégrale.

Rq : l'action intégrale tend à ramener la valeur de la mesure à celle de la consigne en un temps aussi court que possible, fonction du temps de réponse du procédé.

Action dérivée

Réglez les actions du régulateur aux valeurs suivantes : gain kp=1, intégrale Ti=20s, dérivée Td=3s. Stabilisez le procédé avec régulateur en automatique à 50%.

Modifiez la consigne à 70%, puis 30%, puis 50% en laissant le temps au procédé de se stabiliser à chaque fois. Observez la réponse de la régulation.

Recommencez la même opération avec une dérivée de 8s, puis de 15s. La régulation entre en oscillation, on dit qu'elle pompe par excès d'action dérivée.

Rq : l'action dérivée tend à empêcher la valeur de la mesure de s'écarter de la consigne de plus en plus vite. Elle n'est pas toujours nécessaire, mais permet d'améliorer rapidité de la régulation en cas de retard pur (et/ou de constante de temps) important.

Réglages des actions de régulation

Identifiez, pour une mesure de niveau de 30, 40 et 50%, la réponse du procédé en boucle ouverte pour un échelon de commande de 5%. Calculez les actions P(roportionnelle) I(ntégrale) D(érivée) à appliquer par la formule ci-dessous. Testez ces actions en boucle fermée à des changements de consigne et à des perturbations. Conclusion.

Gain du régulateur : kp=0.85×θ/(Gp×τ), Intégrale : Ti=θ, Dérivée : Td=0,4×τ, avec Gp gain du procédé en %/%, θ constante de temps d'un procédé de 1er ordre, et τ retard pur (s).

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