COURS REGULATION INDUSTRIELLE GM&GI P1

17/03/2021
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PRÉSENTATION DU COURS
Département Génie Electrique
2ème Année Cycle Ingénieur : GI/GM
REGULATION INDUSTRIELLE
Système de commande
Un système de commande est conçu pour assurer le fonctionnement
d’un procédé selon des critères prédéfinis.
Asservissement : La sortie ysuit exactement les variations du
signal yréf de référence la sortie yest dite asservie à yréf.
Régulation: La sortie yreste constante et égale à yréf quelque
soient les perturbations la sortie yest dite régulée à yréf.
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Sortie : y(t)
Système
Entrée : e(t)
Perturbation : w(t)
ActionneurCorrecteur
Capteur

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Système :
Organe principal à commander, il dispose d’un ensemble entrées-
sorties permettant de le connecter aux éléments externes.
Actionneur :
Organe de puissance permettant de générer les actions motrices en
fonction des signaux de contrôle.
Correcteur :
Organe d’intelligence de la structure de commande. Sa fonction
consiste à entreprendre les actions correctives nécessaires.
Capteur :
Organe de mesure permettant de transformer une grandeur
physique (température, pression, vitesse) en un signal électrique.
Composantes
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Performances
Les performances escomptées d’un système de commande sont :
Stabilité.
Précision.
Rapidité.
D’autres aspects qualitatifs sont également pris en compte :
Sécurité du personnel et des installations.
Optimisation de l’énergie.
Respect de l’environnement.
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Exemple 1. Asservissement de vitesse
Considérons l’asservissement de vitesse d’un moteur électrique :
À partir de l’information issue du capteur de vitesse, le régulateur
génère le signal de commande u(t) permettant au variateur d’entamer
les actions de correction par le moteur.
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Moteur
Consigne
c(t)
Perturbation
w(t)
VariateurCorrecteur
Capteur
Erreur
(t)
+
-
Action
u(t) Tension v(t) Vitesse
y(t) = (t)
Régulateur Procédé instrumenté
Exemple 2. Régulation de température
Considérons la régulation de température dans une salle :
À partir de l’information issue du capteur de température, le régulateur
génère le signal de commande u(t) permettant à l’élément chauffant
d’entamer les actions de correction de température.
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Salle
Consigne
c(t)
Perturbation
w(t)
Élément
chauffant
Correcteur
Capteur
Erreur
(t)
+
-
Action
u(t) Puissance p(t) Température
y(t) = (t)
Régulateur Procédé instrumenté

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Exemple 3. Régulation de niveau
Considérons la régulation de niveau d’eau dans un réservoir :
À partir de l’information issue du capteur de niveau, le régulateur
génère le signal de commande u(t) permettant à la vanne motorisée de
produire le débit nécessaire.
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Réservoir
Consigne
c(t)
Perturbation
w(t)
VanneCorrecteur
Capteur
Erreur
(t)
+
-
Action
u(t) Débit q(t) Niveau
y(t) = h(t)
Régulateur Procédé instrumenté
Objectifs du cours
Au terme de ce cours, l’étudiant devrait être en mesure de :
Appliquer la transformée de Laplace aux systèmes linéaires.
Synthétiser la représentation des systèmes par fonction de transfert
et variables d’état.
Identifier et modéliser les procédés industriels (modèle simplifié).
Analyser les systèmes de commande en boucle fermée.
Paramétrer un régulateur industriel.
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Contenu du cours
Introduction à l’Automatique : Outils mathématiques.
Représentation dynamique des systèmes physiques (mise en
équations, modélisation des systèmes, notion de fonction de
transfert).
Systèmes fondamentaux : Analyse transitoire des systèmes.
Application aux systèmes du 1er et 2ème ordre. Analyse fréquentielle
des systèmes (lieu de transfert). Identification des systèmes linéaires.
Performances des systèmes asservis : Fonctionnement en boucle
ouverte et en boucle fermée. Rapidité, précision, stabilité. Critères de
stabilité (Rooth, revers).
Synthèse de régulateurs : Régulateurs P, PI, P.I.D.
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Format de l’enseignement
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Élément(s) du module
Volume horaire (VH)
Cours
TD TP
Activités
Pratiques
Évaluation
VH
global
Machines électriques
10h 6h 6h 2h 24h
Régulation industrielle
10h 6h 6h 2h 24h
Métrologie
tridimensionnelle
16h 6h 2h 24h
VH global du module
36h 18h 12h 6h 72h
% VH
50% 25% 16,66% 8,33% 100%
Travaux Pratiques (sous forme de projet de simulation)
Procédé de régulation d’un système industriel.