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Identification du procédé sur un point de fonctionnement

Préliminaires

Assurez vous de démarrer le modèle régulation de niveau avec tous les paramètres par défaut, tube de niveau vide, régulateur en manuel, vannes fermées, pompe arrêtée. Vérifiez que la vitesse de la simulation est de 1 (bouton dans le bandeau, et non , , ou autre. Clic gauche ou droit pour modifier la vitesse de simulation).

Rq: la vitesse de simulation est le coefficient multiplicateur entre le temps universel et le temps procédé. Pour une vitesse de , 1 seconde représente 4 secondes d'évolution du procédé. Ce paramètre peut être utilisé par exemple pour accélérer les mises en régime stationnaire.

Affichez l'historique Mesure-consigne-sortie (survolez le bouton et cliquez dans le bandeau pour le faire passer au vert ).

Démarrage

Démarrez la pompe et réglez son index à 7. Quand le niveau atteint 40% de son étendue d'échelle, ouvrez la vanne automatique à 50% (clic gauche ou droit sur la sortie du régulateur, clic gauche ou droit maintenu pour augmenter ou diminuer la valeur par échelon de 0.1%, 1% puis 10%, ou clic gauche et droit à la fois ou bouton du milieu pour entrer un valeur numérique. Rq: l'ouverture de la boite de dialogue fige le déroulement de la simulation).

Identification du procédé pour un niveau de 40%

Lorsque le niveau est stabilisé autour de 40%, augmentez la sortie du régulateur de +10% (clic gauche et droit à la fois et entrée de la valeur dans la boite de dialogue pour avoir un changement brusque). Cette opération est appelée un échelon de 10% sur la commande. Observez l'évolution de la mesure sur 2 ou 3 minutes. Pour réaliser les mesures suivantes, vous pouvez régler la vitesse de simulation à 0.25 de façon à ralentir la simulation (clic gauche sur bouton du bandeau pour afficher 1/4X). En pointant dans l'historique, relevez les valeurs du temps, de la mesure de niveau Mi et de la commande de la vanne Outi juste avant l'échelon, et les valeurs de la mesure Mf et de la commande Outf après complète stabilisation. Calculez alors les paramètres qui permettent d'identifier le procédé à ce point de fonctionnement, à savoir le gain du procédé Gp=(Mf-Mi)/(Outf-Outi)en %/%, son temps mort τ et sa constante de temps θ en seconde.

Identification du procédé pour un niveau de 75%

ouvrir la vanne de régulation à 40% et attendre la stabilisation du niveau aux alentours de 75%. Augmentez la sortie du régulateur de +10% et recommencez l'identification du procédé : gain, temps mort et constante de temps. Commentez et expliquez les résultats obtenus.

Définitions

  • Gain du procédé Gp: variation observée sur la mesure (ici niveau) après stabilisation complète en réponse à une variation de la commande (en unité de mesure/% de commande, ici %/%)
  • Temps mort du procédé τ (s): aussi appelé retard pur, c'est le temps entre la variation de commande et le début de variation observée de la mesure.
  • Constante de temps d'un procédé du 1er ordre θ (s): temps mis par la mesure (hors temps mort), pour varier de 63.2% de sa variation totale (c-à-d pour atteindre M(θ)=Mi+0.632 (Mf-Mi)).

Rq: procédé du 1er ordre: (Mt-Mi)/(Mf-Mi) = 1-exp(-t/θ) = 0.632 pour t=θ.

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