Introduction générale

INTRODUCTION GENERALE :
Commençant par les premiers hommes, personne ne put s’en empêcher d’user
l’asservissement et la régulation. Ce qui laisse à croire que l’évolution de la technologie de
nos jours joue un rôle primordial dans l’étude des systèmes dynamiques et permanents.
De nos jours, ces systèmes sont présents partout, à savoir le domestique (ex :le mélange
adéquat ou idéal entre une eau chaude et une eau froide dans les toilettes pour se laver), on
peut même dire que la préparation des repas à manger est purement et simplement de faire
l’asservissement et la régulation, le fonctionnement des appareils électroniques (téléphone,
puce, les pc, …),des appareils électroménagers et des appareils électriques et mécaniques
(voiture, moto, ascenseurs, convoyeurs, …) sont tous basés sur la régulation.
Ces systèmes sont également très utilisés dans le domaine industriel, d’ailleurs c’est ici que
notre mémoire se concentre de plus. Le fonctionnement des centrales nucléaires, le
problème de stabilisation de la température et de la pression au cœur du réacteur nucléaire,
le maintien de la fréquence de rotation d’un alternateur pour la production d’énergie
électrique, le maintien de la pression hydraulique et tant d’autres systèmes demandent la
régulation et l’asservissement.
Etant donné que le contrôle de ces différents domaines s’avère fastidieux, les scientifiques
ont pensé à chercher d’autres systèmes électroniques pour pouvoir les maîtriser. Ces
systèmes portent le nom des régulateurs. Mais comment fonctionnent ces régulateurs au
juste ? Pour répondre à cette question, nous allons essayer d’expliciter les systèmes
dynamiques en fonction de leurs types : système du premier ordre et du second ordre.
Ce mémoire est structuré en trois (3) chapitres, chacun d’eux commence par une
introduction et se termine par une conclusion.
 Le premier chapitre est consacré à l’étude des systèmes du 1er ordre. Dans ce chapitre,
on tentera de définir un système du 1er ordre dans un premier temps, suivi de
l’élaboration de leurs équations caractéristiques puis, dans un deuxième temps, l’étude
temporelle (à travers des différentes excitations d’un système : échelon unitaire,
impulsion de Dirac, rampe) et l’étude fréquentielle (à travers les diagrammes de Bode et
de Nyquist) seront abordées pour en finir ce chapitre par une simulation sous
MATLAB/Simulink.
 Le deuxième chapitre est consacré à l’étude des systèmes du second ordre. Il sera étudié
pratiquement de la même façon que le premier, suivi d’une partie de simulation sous
MATLAB/Simulink à la fin.
 Le troisième chapitre va concerner les différentes méthodes d’ajustage des paramètres
des régulateurs PID à savoir la méthode de Ziegler Nichols, celle d’ Astrom Hagglund et la
méthode par compensation des pôles.
En premier lieu on étudiera les différentes actions (Proportionnelle, Intégrale et Dérivée)
individuellement, leurs avantages et inconvénients, ensuite les trois (3) actions mises
ensemble c'est-à-dire le PID, puis la façon de les ajuster à l’aide des méthodes évoquées ci-
haut et pour finir on effectuera une simulation pour deux (2) de ces méthodes.

CONCLUSION GENERALE :
Pour clore ce mémoire, il nous est très important de rappeler les points forts sur lesquels se
repose-t-il.
Nous avons commencé au débout par une introduction générale dans laquelle nous avions
monté quelques importances de ce thème dans la vie de tous les jours, puis son utilité dans
le domaine industriel particulièrement.
Au niveau du chapitre 1, nous avons parlé des systèmes du premier ordre, de comment les
représenter mathématiquement ainsi que leurs performances.
En ce qui concerne le chapitre 2, nous avons vu que son étude pouvait être similaire au 1er
mais en introduisant un paramètre supplémentaire (coefficient d’amortissement 𝜉) qui a un
impact assez conséquent sur le comportement de ce système. Nous avons vu que plus ce
coefficient est grand (c'est-à-dire qu’il s’approche de 1), plus le système est rapide mais très
oscillant et plus il est faible, plus le système est amorti mais lent.
Selon les expériences, la valeur idéale de ce coefficient est de 0,7.
Dans le chapitre 3, nous avons expliqué quelques méthodes utilisées pour la détermination
des valeurs des paramètres des régulateurs PID à savoir les méthodes de Ziegler Nichols, la
méthode de compensation des pôles et celle d’Astrom ainsi que leurs avantages et
inconvénients mais également la simulation des systèmes du 1er et 2ème ordre à travers le
logiciel MATLAB/Simulink.
A travers ce mémoire, nous nous sommes familiarisés au logiciel MATLAB/Simulink qui est
d’ailleurs l’un des outils de simulation les plus utilisés dans notre domaine électrotechnique.