Boucles de régulation - Technologue Pro
Boucles de régulation 1 Régulation en boucle fermée Autres appellations : Boucle fermée simple Régulation à posteriori Feedback control 1 1 Principe : Dans ce type de régulation, l’action correctrice s’effectue après que les effets des grandeurs perturbatrices aient produit un écart entre la mesure et la consigne Cet
BOUCLE DE REGULATION DE PRESSION - Académie de Lyon
l'aptitude de la boucle de régulation à suivre les variations de l'écart consigne/mesure III - Structure de la boucle de régulation étudiée On veut maintenir une pression de 2 bar dans un réservoir Il faut pour cela réaliser une boucle de régulation en pression Æ Voici le système dans son ensemble, câblé et opérationnel Réservoir
2) Boucles simples
Dans une boucle de régulation c’est la même chose, le régulateur doit agir pour limiter les variations du procédé Règle : Pour avoir un système stable dans une boucle de régulation, le régulateur doit agir de manière à s'opposer à une variation de la mesure X non désirée Si X augmente, le
Boucles de régulation: cadeau ou fléau?
de régulation PID de l’AC 800M per-met aussi de détecter un comporte-ment lent de la boucle de régulation Système 800xA Le système d’automatisation étendue 800xA d’ABB intègre une version de LPM: pour une optimisation rapide et efficace du régulateur, la détection et le diagnostic des performances des boucles de régulation s
3) Boucles complexes
consigne de la boucle de régulation de la grandeur x2 + ε - C(p) y2 H2(p) H1(p) x1 x2 y1 K w2 4 2 Programmation sur T2550 La régulation est composée de deux boucles (une boucle menante et une menée) La mesure de la menante sert au calcul de la consigne de la boucle menée Il ne faut pas oublier d’activer
Dossier de formation SCE - Siemens
4 2 Composition d’une boucle de régulation Les termes de bases principaux de la technique de régulation sont expliqués ci-dessous Voici d'abord une vue d'ensemble représenté par le schéma-bloc suivant : 1 Valeur à réguler x Cette valeur x est en fait l’objectif de la régulation Cela signifie que le but du système entier
LA REGULATION
3 Les boucles de régulation Les boucles fermées : En régulation de type boucle fermée, le régulateur surveille directement la grandeur à régler Par exemple, pour réguler la température ambiante d’un local à chauffer, le principe consiste à mesurer la température ambiante Si cette dernière chute, le régulateur augmente la
COURS ET EXERCICES DE REGULATION
stabilité d'une boucle de régulation (ex : ouverture d'une fenêtre dans le cas d'une régulation de température d'un local domestique) g- Le comparateur: Compare en permanence la consigne (w) et la grandeur réglée (x) et donne le résultat de cette comparaison au régulateur
1: Introduction à la régulation
consigne de régulation Dans une régulation, on mesure d'une manière continue la grandeur réglée et on la compare à la consigne de régulation Dés qu'on détecte un écart entre elles, on produit dans le système une modification appropriée, qui doit ramener la grandeur réglée en accord avec la consigne de régulation
Chap 1 : Régulation de la glycémie
La séquence des événements constitue une boucle de régulation par rétroaction (Schéma) 2- Application à la glycémie A l’aide du texte ci-joint et de vos connaissances sur la glycémie compléter le schéma bilan de la régulation de la glycémie système réglant Système réglé : - paramètre à régler - valeur de consigne
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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université des Sciences et de la Technologie d'Oran (Mohamed Boudiaf)
Faculté de Physique
Département de Physique Energétique
COURS ET EXERCICES DE
REGULATION
Destiné aux étudiants en Licence et Master Energies renouvelables.Réalisé par: Mr. Djaaffar RACHED
Maître de Conférences B, USTO-MB
Année universitaire 2014/2015
U.S.T.O COURS ET EXERCICES DE REGULATION
2Résumé :
La régulation est une discipline technique destiné a analysé et concevoir des systèmes de commande pratiques et autres dispositifs technologiques. Ce polycopié, a pour but de présenter un exposé sur les fondements des systèmes asservis linéaires. Il est destiné aux ingénieurs, physiciens, aux étudiants dans ces disciplines. Pour comprendre cet exposé, seules des connaissances de base en différentiel et intégral sont nécessaires. Les connaissances dépassant le niveau serons exposées, notamment des équations différentielles à la transformée deLAPLACE.
Ce polycopié se divise en deux parties. Dans la première, nous étudierons la terminologie des systèmes asservies, les éléments chaine derégulation les méthodes pour résoudre les équations différentielles linéaire à
coefficient constant, la transformée de LAPLACE, les fonctions de transferts, les schémas fonctionnels et application des transformées de LAPLACE à la résolution des équations différentielles. Dans la deuxième partie, nousétudierons les diagrammes
de Bode et de Nyquist. avec leurs corrigés, pour approfondir la compréhension du cours. Nous souhaitons que cet ouvrage soit profitable et servira comme référence, à toute personne, la régulation et des systèmes asservis.U.S.T.O COURS ET EXERCICES DE REGULATION
3Sommaire
République Algérienne Démocratique et Populaire ................................................................................ 1
Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique ............................................ 1
Faculté de Physique ........................................................................................................................ 1
Département énergétique ................................................................................................................ 1
CHAPITRE I .......................................................................................................................................... 5
INTRODUCTION.................................................................................................................................. 5
1- QUELQUES DEFINITIONS : ....................................................................................................... 5
2- : ............................................................................... 6
3- REGULATION MANUEL DE NIVEAU : .................................................................................... 6
4- REGULATION AUTOMATIQUE DE NIVEAU : ....................................................................... 7
5-LES SIGNAUX DE COMMUNICATION- CABLAGE : .............................................................. 8
6- LA LOI DE COMMANDE : ........................................................................................................ 11
7- LES ELEMENTS CONSTITUTIFS DE LA CHAINE DE REGULATION ............................... 12
8-EXERCICES : ............................................................................................................................... 14
CHAPITRE II ...................................................................................................................................... 17
SYSTEMES LINEAIRES .................................................................................................................... 17
1 DEFINITIONS : ......................................................................................................................... 17
2- CALCUL OPERATIONNEL : .................................................................................................... 17
3- QUELQUES PROPRIETES DES TRANSFORMEES DE LAPLACE ....................................... 18
4- APPLICATION DES TRANSFORMEES DE LAPLACE A LA RESOLUTION DES
EQUATIONS DIFFERENTIELLES :.............................................................................................. 19
5- ........ 20
6-EXERCICES : ............................................................................................................................... 21
CHAPITRE III ..................................................................................................................................... 24
ALGEBRE DES SCHEMAS FONCTIONNELS................................................................................. 24
ET FONCTIONS DE TRANSFERT DES SYSTEMES ...................................................................... 24
1- INTRODUCTION : ..................................................................................................................... 24
2- TERMINOLOGIE DES SHEMAS FONCTIONNELS : ............................................................. 26
3- SYSTEMES EN ENTREES MULTIPLES. APPLICATION DU PRINCIPE DE
SUPERPOSITION : ......................................................................................................................... 28
4-EXERCICES : ............................................................................................................................... 29
CHAPITRE IV ..................................................................................................................................... 32
SYSTEMES LINEAIRES .................................................................................................................... 32
1- SYSTEMES LINEAIRES DU PREMIER ORDRE : ................................................................... 32
U.S.T.O COURS ET EXERCICES DE REGULATION
42- : .................................. 32
3- SYSTEMES LINEAIRES DU DEUXIEME ORDRE : ............................................................... 34
4- EXERCICES : .............................................................................................................................. 37
CHAPITRE V ...................................................................................................................................... 39
STABILITE DES SYSTEMES ASSERVIS LINEAIRES. .................................................................. 39
1- DEFINITION: .............................................................................................................................. 39
2- CONDITION FONDAMENTALE DE STABILITE: .................................................................. 39
3- CRITERES DE STABILITE ROUTH ET HURWITZ: .............................................................. 40
4- EXERCICES: ............................................................................................................................... 41
CHAPITRE VI ..................................................................................................................................... 43
LES DIAGRAMMES DE BODES ET NYQUIST .............................................................................. 43
1- INTRODUCTION : ..................................................................................................................... 43
2-ÉCHELLE SEMI-LOGARITHMIQUE : ...................................................................................... 44
3-DEFINITION DE L'ECHELLE LOGARITHMIQUE : ................................................................ 44
4-TRACE DES DIAGRAMMES DE BODES : ............................................................................... 45
5- TRACE DES DIAGRAMMES NYQUIST : ................................................................................ 53
6- EXERCICES : .............................................................................................................................. 55
REFERENCES :................................................................................................................................... 57
U.S.T.O COURS ET EXERCICES DE REGULATION
5CHAPITRE I
INTRODUCTION
1- QUELQUES DEFINITIONS :
La régulation permet de maintenir une grandeur physique à une valeur constante quelques soient les perturbations extérieures. L'objectif global de la régulation peut se résumer par ces trois mots clefs : Mesurer, Comparer et Corriger. Nous somme donc amenés à effectuer des mesures pour obtenir certaines t obtenues par spécifiques. Exemple de procédé de : Notre objectif et maintenir un niveau h constant : Régulation de niveauLe débit de soutirage Qs.
La température et la concentration du produit entrant : Ta et ca. : Grandeurs de sortie.Le niveau : h.
La température du produit dans le bac : T.
La concentration du produit : c.
Qs h QaU.S.T.O COURS ET EXERCICES DE REGULATION
6 2- : Le principe de base d'un asservissement est de mesurer l'écart entre la valeur réelle et la valeur cible de la grandeur asservie, et de piloter les actionneurs agissant sur cette grandeur pour réduire cet écart. a- Schéma fonctionnel : b- Système : Chaque système a plusieurs entrées et sorties par lesquelles on peut exercer une influence sur ce système. c- La consigne : c'est ce que je veux, ce que je désire obtenir, exemple je veux20 degrés centigrades dans mon salon.
d- La grandeur réglante : c'est la grandeur qui va agir sur le processus (ex : radiateur) pour permettre dans notre exemple de modifier la température. e- La grandeur réglée : c'est ce que j'ai réellement, exemple j'ai 18 degrés centigrades dans ma pièce alors que j'en veux 20. f- Les perturbations: ce sont des phénomènes qui peuvent modifier la bonne stabilité d'une boucle de régulation (ex : ouverture d'une fenêtre dans le cas d'une régulation de température d'un local domestique). g- Le comparateur: Compare en permanence la consigne (w) et la grandeur réglée (x) et donne le résultat de cette comparaison au régulateur. h-3- REGULATION MANUEL DE NIVEAU :
Pour effectuer la régulation manuellement nous avons besoin de trois opérateurs. Observation : Mesurer h et transmission de la mesure. Réflexion : Reçoit la mesure, comparaison de la mesure avec la consigne, vanne et transmission de la mesure.Action :
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7 Cette boucle de régulation est dite boucle de régulation fermée. Pour automatiser cette boucle, il faut remplacer chaque maillon humain par un appareil. Il faut également faire communiquer ces appareils les uns avec les autres.4- REGULATION AUTOMATIQUE DE NIVEAU :
Les individus sont remplacés par des appareils. Qs hQa Réflexion Action
Observation
Qs h QaRégulateur Actionneur
Capteur
LV LC LT VanneU.S.T.O COURS ET EXERCICES DE REGULATION
8 Schéma fonctionnel de la boucle de régulation de niveau :5-LES SIGNAUX DE COMMUNICATION- CABLAGE :
5.1 Nature des signaux transmis : Nous allons
utilisant un support physique facilement contrôlable. Il sera soit électrique soit5.2 Signal électrique - Intensité électrique : Les signaux de communication sont
en général un courant continu variant de 4 à 20 mA. Pour brancher les fils : a- Chercher le générateur électrique du 4-20 mA. Si le capteur est passif (il pas alimenté), on installe un générateur externe :Transformateur - Redresseur 220 V AC en 24 V DC.
Si le capteur est actif (alimenté en 22
b- Placer la flèche du courant en fonction des polarités. Convention Générateur : le courant sort par la borne PLUS. Convention Récepteur : le courant entre par la borne PLUS.U.S.T.O COURS ET EXERCICES DE REGULATION
9 courant transite par le régulateur et retourne au capteur puisque la boucle de courant est fermée. Le régulateur mesure ce courant lors de son passage et connaît ainsi véhiculée.