Essais de systèmes T.Langevin
SYSTÈME DE RÉGULATION DE FLUX ET DE
TEMPÉRATURE. ACTION DES CORRECTEURS P et PI SUR L’ÉVOLUTION DE LA RÉPONSE.
But : Etude des problèmes liés à la commande d’un système physique. On dispose pour cela d’un système de régulation de débit et de température d’air. Ce système est composé :
- d’un module représentant un processus industriel de chauffage et de ventilation, équipé de deux transmetteurs de mesure (température et débit d’air) et de deux actionneurs (résistance chauffante à puissance commandée et moteur avec ventilateur à vitesse de rotation commandée).
- d’un module de commande - alimentation.
- d’un module d’interface pour la régulation de processus industriels.
- d’un ordinateur sur lequel est installé la console de commande du système.
Consulter l’annexe pour le protocole de câblage et de mise en œuvre du système.
Démarrer le logiciel D_Reg gérant la console de commande et identifier les modules de l’interface.
Sauvegarder les résultats pour chaque acquisition.
1- Perturbation par clapet en boucle ouverte
On étudie la partie commande de débit d’air.
Démarche à suivre : Commutateurs sur EXT.
Sortie transmetteur F sur entrée M1.
Sortie Sc1 sur commande F.
Echelon 60%.
Valeur de repos 15%.
K1=1
Visualisation MD et consigne.
1-1- Choisir le mode commande en boucle ouverte sur la console. Appliquer l’échelon, fermer le clapet et attendre le régime permanent. Lancer l’acquisition de la consigne et du signal MD (transmetteur) puis ouvrir le clapet. Calibrer les signaux avec zoomBT et rangeY.
1-2- Identifier l’ordre du système en boucle ouverte.
1-3- Déterminer sa constante de temps. On utilisera les outils de traitement présent sur D_Reg.
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2- Réponse à un échelon en boucle ouverte
Pas de changement pour les réglages.
Démarche à suivre :
2-1- Préparer l’acquisition de la consigne et du signal MD, lancer l’acquisition puis appliquer l’échelon.
2-2- Identifier l’ordre du système en boucle ouverte.
2-3- Déterminer sa constante de temps.
2-4- Déterminer le gain statique. Pour cela on relève la valeur de VMD1 en régime permanent pour la valeur au repos de la consigne (E1=15%) et la valeur de VMD2
en régime permanent pour la valeur de la consigne après l’application de l’échelon (E2=60%).
Gain statique : =∆
2-5- La transmittance isomorphe du système se met sous la forme : ∆
= τ
+ p : variable de Laplace
Donner l’expression numérique de cette transmittance et représenter la réponse temporelle vmd(t) en utilisant le Logiciel H(p). Comparer le résultat à celui figurant sur le relevé expérimental.
3- Réponse à un échelon en boucle fermée et correction proportionnelle
Choisir le mode commande en boucle fermée sur la console.
Fermer la boucle de régulation à partir de la console en gardant les réglages.
3-1- K1=1
3-1-1- Identifier l’ordre du système.
3-1-2- Déterminer son temps de réponse à 5%.
3-1-3- Déterminer l’erreur statique.
3-1-4- La transmittance isomorphe du système se met sous la forme :
( )
τ τ
= + + , à l’aide du relevé expérimental et des abaques, déterminer le gain statique et le facteur d’amortissement du système. Donner l’expression numérique de cette transmittance et représenter la réponse temporelle vmd(t) en utilisant le Logiciel H(p). Comparer.
3-2- K2=20
3-2-1- Identifier l’ordre du système.
3-2-2- Déterminer sa constante de temps.
3-2-3- Déterminer l’erreur statique.
3-3- Conclure sur l’influence du correcteur Proportionnel.
3-4- Tracer le schéma synoptique du système régulé.
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4- Réponse à un échelon en boucle fermée et correction proportionnelle- intégrale
L’action intégrale est représentée par . 4-1- Pour Ti=0,1s et K1=5
4-1-1- Déterminer son temps de réponse à 5%.
4-1-2- Déterminer l’erreur statique.
4-2- Pour Ti=1s et K1=5
4-2-1- Déterminer son temps de réponse à 5%.
4-2-2- Déterminer l’erreur statique.
4-3- Conclure sur l’influence du correcteur Proportionnel-intégral.
4-4- Faire varier la valeur de K1 et conclure sur l’influence du correcteur proportionnel.
Que se passe-t-il si K1 devient trop important ?
4-5- Quel est le meilleur compromis pour les valeurs K1 et Ti ? 4-6- Tracer le schéma synoptique du système régulé.
