Cours 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
écart peut être également provoqué par un changement de consigne. Dans les deux
cas, le rôle de la boucle fermée est d’annuler l’écart.

Un changement de consigne. Variation de débit de charge.
Qc : Débit de charge (fluide à réchauffer)
Qr : Débit réglant (fluide caloporteur)
Ts : Température à régler
M : Mesure
C : Consigne
S : Sortie du régulateur

Choix du sens d’action du régulateur :
Le choix du sens d’action du régulateur est fonction du sens d’action du régulateur
est fonction du sens d’action de l’ensemble vanne positionneur et du sens de variation
de la grandeur réglée par rapport à la grandeur réglante.

Le sens d’action d’un ensemble vanne positionneur est direct si la vanne s’ouvre
lorsque le signal de commande augmente et inverse dans le sens contraire.
 
Dans le cas de la figure précédente, lorsque la température Ts augmente (suite à une
diminution de charge par exemple) et s’écarte du point de consigne, l’ensemble
vanne positionneur étant direct, la sortie du régulateur TIC doit diminuer pour baisser
le débit de vapeur. Le régulateur est de sens inverse.

Le rôle de l’action proportionnelle est d’accélérer la réponse de la mesure, ce qui a
pour conséquence de réduire l’écart entre la mesure et la consigne.
L’étude de l’action proportionnelle sur un système naturellement stable en boucle
fermée, montre que lors d’un changement de consigne, le régime permanent atteint un
écart résiduel

Une augmentation de Gr, accélère la réponse du procédé, provoque une diminution de l’écart résiduel , mais rend la mesure de plus en plus oscillatoire. La valeur optimale de Gr est celle qui donne la réponse la plus rapide, avec un bon amortissement ( ne dépassant pas 15 % ).
l’étude de l’action proportionnelle sur un procédé instable (aussi appelé intégrateur) , montre que lors d’une variation de consigne, la mesure rejoint la consigne , la mesure rejoint la consigne dans tous les cas.