Présentation
RÉSUMÉ
La commande PFC (Predictive Functional Control) est une méthode de commande prédictive à base de modèle qui permet de traiter des problèmes difficilement résolus par la régulation PID (Proportional Integral Derivative). Grâce à sa facilité de réglage et à ses performances, elle est implantée dans tous les automates industriels et utilisée mondialement dans de nombreux secteurs industriels. Cet article fait le point sur les principes élémentaires de la commande PFC, expose les contraintes, les réglages à prendre en compte et la façon de procéder. Un grand nombre d'applications industrielles de différentes difficultés sont rapportées.
AUTEUR(S)
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Jacques RICHALET : Docteur ès-sciences, Ingénieur - Formateur, Consultant, Louveciennes
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Guy LAVIELLE : Ingénieur - Consultant, Montélimar
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Joëlle MALLET : Ingénieur - Formateur à l’Institut de Régulation et d’Automation. Arles 3, Bouches-du-Rhône
INTRODUCTION
Sommaire
1. Principes élémentaires
2. Contraintes
3. Réglages
4. Mise en œuvre
5. Autocompensateur
6. Conclusion
7. Processus particuliers
8. Consignes variables
9. Conclusion
Annexes : programmes MATLAB®
Pour en savoir plus
Les industries de production du type pétrole, chimie, pharmacie, agro-alimentaire, métallurgie, énergie, assainissement, séchage, fours, etc., utilisent, classiquement, depuis longtemps le régulateur PID (proportionnel, intégral, dérivée) à toutes fins utiles.
Mais ce régulateur a des limites : processus difficiles, prise en compte de contraintes, performances limitées, compromis de réglage, etc.
Dans la compétition économique mondiale, l’automatique a un rôle à jouer ; pour ce faire on dispose maintenant de deux atouts significatifs :
les techniques de modélisation mathématique des processus ;
les automates industriels qui ont fait de remarquables progrès en vitesse, puissance, facilité de programmation et coût.
Si bien que l’on peut maintenant y implanter, dans de bien meilleures conditions, des commandes beaucoup plus performantes.
La commande prédictive PFC utilise au mieux l’apport de la modélisation du processus à piloter et la puissance des organes de traitement de l’information ; elle est facile à comprendre, à implanter et à régler, quitte à être parfois sous-optimale, mais elle est capable de traiter de façon efficace une majorité des problèmes de régulation se situant hors du champ d’application du régulateur PID.
Le TRI, indicateur économique de l’industriel (temps de retour sur investissement PFC) est court, PFC est alors rapidement accepté et intégré dans la boîte à outils de l’instrumentiste industriel.
Son réglage se fait avec des paramètres qui ont un sens physique clair, par exemple : le temps de réponse en boucle fermée désiré.
Identifications et synthèses des régulateurs sont données par les programmes MATLAB® et/ou SCILAB® joints en annexe.
La lecture de ces programmes permet la transcription dans le langage spécifique des automates du site industriel.
Origine de la...
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MOTS-CLÉS
Automatique | Régulation dynamique | Processus industriels
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
Commande prédictive
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