Le régulateur standard le plus utilisé dans l’industrie est le régulateur PID (proportionnel intégral dérivé), car il permet de régler à l’aide de ses trois paramètres les performances (amortissement, temps de réponse) d’une régulation d’un processus modélisé par un deuxième ordre Principes généraux de correction Nombreux sont les systèmes physiques qui, même en étant complexes, ont un comportement voisin de celui d’un deuxième ordre, dans une certaine échelle de temps. Par conséquent, le régulateur PID est bien adapté à la plupart des processus de type industriel et est relativement robuste par rapport aux variations des paramètres du procédé, quand on n’est pas trop exigeant pour les performances de la boucle fermée par rapport à celles de la boucle ouverte (par exemple, accélération très importante de la réponse ou augmentation très importante de l’amortissement en boucle fermée).
Si la dynamique dominante du système est supérieure à un deuxième ordre, ou si le système contient un retard important ou plusieurs modes oscillants, le régulateur PID n’est plus adéquat et un régulateur plus complexe (avec plus de paramètres) doit être utilisé, aux dépens de la sensibilité aux variations des paramètres du procédé.
La réalisation d’une boucle d’asservissement par PID est un problème très important, car il influence :
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la qualité de la régulation sur un site industriel ;
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le temps de mise en œuvre de la commande ;
et comporte deux aspects essentiels :
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le réglage du régulateur PID, pour lequel la connaissance d’un modèle dynamique du procédé d’une part et les performances désirées d’autre part déterminent le choix de la méthode de synthèse ;
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l’implantation du régulateur dans une version analogique ou numérique et dans une configuration série, parallèle ou mixte.
De plus en plus, les régulateurs PID commercialisés offrent la possibilité d’autoréglage, qui réalise le calcul automatique des paramètres, à la demande de l’utilisateur.
Les paragraphes 1, 2 et 3 concernent les régulateurs PID en général et l’identification de modèles pour le calcul de régulateur tandis que le paragraphe 4 concerne la particularisation à la version numérique.
Afin de mieux comprendre les notions développées dans cet article, le lecteur se reportera dans ce traité aux articles :
