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w(t). y c (t). y(t). +. e(t). u(t). +. G(s). C(s). +. -. Réglages des correcteurs. But : Comment choisir le type et les paramètres du correcteur C(s). Méthode de Naslin. But : Paramétrer les correcteurs en garantissant à la réponse indicielle un D%. On considère la FTBF. - PowerPoint PPT Presentation
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Réglages des correcteurs
But :Comment choisir le type et les paramètres du correcteur C(s)
C(s)C(s) G(s)G(s)yc(t)
w(t)
u(t) y(t)-
+ ++e(t)
Méthode de Naslin
But : Paramétrer les correcteurs en garantissant à la réponse indicielle un D%
01n
1nn
n
0
asasa
a)s(F
On considère la FTBF
Le D% sera garanti ssi 20
21
aaa
31
22
aaa
n2n
21n
aaa
%))D(log8,4(21
10
Méthode de Naslin
01n
1nn
n
10
asasa
saa)s(F
Si la FTBF
Le D% sera garanti ssic
20
21
aaa c
31
22
aaa c
n2n
21n
aaa
5,44c
(ep=0 et ev=0)
Le D% sera garanti ssic
20
21
aaa c
31
22
aaa c
n2n
21n
aaa
)5,1(a'a'aa
45,110
10c
Si la FTBF0
1n1n
nn
10
asasa
s'a'a)s(F
(ep0 et ev0)
Méthode de Naslin
Mode d’emploi :- Calculer la FTBF- Calculer
- Calculer
- Vérifier les conditions sans tenir compte du numérateur.- Calculer c. Si c=f(param correc), prendre les valeurs limites des paramètres (c est constant).- Vérifier les conditions par rapport à c.
1i1i
2i
aaa
Exemple : )Ts51)(Ts1(7)s(G )
sT11(K)s(Ci
p
Comment choisir Kp et Ti pour garantir un D% < 10% et une ep=0
Méthode de Ziegler Nichols
Réglage par génération des oscillations entretenue
KK G(s)G(s)(t) y(t)
-+
-On annule totalement les actions I et D .-On augmente progressivement l’action du P jusqu’à l’apparition des oscillations entretenues.-On note la valeur critique du gain Kc et on mesure la période d’osci Tosc.
- Suivant le type de réglage choisi, les réglages recommandés sont : Correcteur P : KP =0.5 Kc
Correcteur PI : KP =0.45 Kc, Ti =0.85 Tosc
Correcteur PID : KP =0.6 Kc, Ti=0.5Tosc , Td =0.12 Tosc
Méthode de Ziegler et Nichols
-On trace la réponse indicielle de G(s)- On trace la tangente qui passe par le point d’inflexion.-On calcule les paramètres et k de
ske)s(F
s
Correcteur P : k1Kp
Correcteur PI :
k9.0Kp
3,3Ti
Correcteur PID :
k
2.1Kp2Ti 5.0Td
Tang()=k
Réglage à partir de la réponse indicielle en minimisant dt)t(e
Méthode de Graham-Lathrop
Les auteurs ont cherché par simulation les FTBF F(s) à écart permanent nul en minimisant le critère J=e(t) désigne l’écart d’asservissement pour une entrée échelon .
F(s) dt)t(temin
-
+t
yc
dt)t(te
Méthode de Graham-Lathrop
Ep=0 et Ev0 Ep=0 et Ev = 0
1
2
3
4
n
n
wsw
2nn
2
2n
wsw4,1sw
4n
3n
22n
3n
3
4n
wsw7,2sw4,3sw1,2sw
3n
2n
2n
3
3n
wsw15,2sw75,1sw
2nn
2
2n
2n
wsw2,3swsw2,3
3n
2n
2n
3
3n
2n
wsw25,3sw75,1swsw25,3
Méthode de Prédicteur de Smith
C(s)C(s)
(1-e-s)G1(s)(1-e-s)G1(s)
G1(s)e-sG1(s)e-s
-
+ +
-
Consigne Sortie
Régulateur C1(s)
)s(C)s(G)e1(1)s(C
)s(C1
s1 s
1
1s
11
s11 e
)s(G)s(C1)s(G)s(C
e)s(G)s(C1
e)s(G)s(C
FTBF
Méthode de Prédicteur de Smith
C(s)C(s) e-se-s
-
+Consigne Sortie
G1(s)G1(s)
Le correcteur C(s) peut être déterminé de façon classique pour compenser G1(s). La sortie conserve nécessairement un retard sur la consigne
Réglage par compensation
Réglage PD d’un intégrateur pur avec retard
ske)s(G
s )sT1(k)s(C dp
w
wT1kk)jw(G)jw(C
22
pd
w)wT(arctg
2)w( d
Le choix d’une action dérivée provoquant une avance de phase de /4pour la pulsation w0 de w déterminant un déphasage de –.
C-à-d arctg(Tdw0)=/4 quand
C(s)C(s)-
+ G(s)G(s)
Tdw0=1 -=-/2+/4-w0
43w0
34Td
|C(jw)G(jw)|=1 111w
kk
0
p k24
3kp
Si on veut Mg=6 dB alors kp1=kp/2 Si on veut Mg=14 dB alors kp2=kp/5
Réglage PI d’un premier ordre
Ts1k)s(G )
sT11(k)s(Ci
p sT
)sT1(Ts1kk
)s(G)s(Ci
ip
Si Ti=T sTkk
)s(G)s(Ci
ps
kkT11
)s(G)s(C1)s(G)s(C
p
Si on veut une constante de temps T1
p1 kk
TT 1
p kTTk
Réglage PI d’un premier ordre avec retard
Ts1ke)s(G
s
)sT
11(k)s(Ci
p
Si Ti=TTs
ekk)s(G)s(C
sp
Twkk
)jw(G)jw(C p =w-/2
Si on veut une marge de gain de 6 dB Mg=6dB
21)jw(G)jw(C 00 =- k4
Tkp
2
w0
Réglage PID d’un premier ordre avec retard
Ts1ke)s(G
s
sT)s'T1)(s'T1(
k)sT
1sT1(k)s(Ci
idp
idp
Si Ti’=TTs
e)s'T1(kk)s(G)s(C
sdp
Équivalent au 1 cas
34'Td k28
T3kp Pour Mg>6dB
Réglage PI d’un second ordre apériodique
)sT1)(sT1(k)s(G
21 )sT
11(k)s(Ci
p
2T1
1T1
Si T2=Ti
)sT1(sTkk
)s(G)s(C12
p
21
p
1
2
21
p
TTkk
sT1s
TTkk
)s(G)s(C1)s(G)s(C
BO
FTBF
12
p0 TT
kkw
10 T
1w2 kkTT
T21
p
12
1
Pour donné, on peut calculer kp
sT)s'T1)(s'T1(
k)sT
1sT1(k)s(Ci
idp
idp
Si Ti’= Td’=T
)Ts1(Tskk
)s(G)s(C p
200
2
20
wsw2s
w)s(G)s(C1
)s(G)s(C
Réglage PID d’un premier ordre avec retard
3)Ts1(k)s(G
Pour un D% désiré , on calcule , ensuite on peut déterminer kp
Réglage PI d’un système d’ordre n avec pôle dominant
n
2ii1 )sT1()sT1(
k)s(G Le pôle dominant est –1/T1 c-à-d T1 4Ti =4T
Une étude heuristique a montré que le choix d’un régulateur PI avecet donne des résultats satisfaisants
TT
21 Kp 1 T Ti