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| Titre : | Etude et application des régulateurs PI et PFC pour le contrôle d’une station de pression sous environnement LabVIEW | | Type de document : | theses et memoires | | Auteurs : | Brahim Mougaci ; Ouguenoune Arezki ; Mourad Allad, Directeur de thèse | | Editeur : | TIZI-OUZOU : FGEI.UMMTO | | Année de publication : | 2019 | | Importance : | 79 p. | | Présentation : | ill. | | Format : | 30 cm. | | Note générale : | Bibliogr | | Langues : | Français | | Mots-clés : | Vanne manuelle Capteur de pression Amplificateur opérationnelle Convertisseur Régulateur Commande prédictive Station de pression Labview PID Signal de mesure PIC. | | Résumé : | De nos jours, l'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse et de la régulation des systèmes dynamiques.
Elle a pour fondements théoriques les mathématiques, la théorie du signal et l'informatique.
La régulation consiste à agir de façon à ce qu'une mesure soit égale à une consigne. Si on cherche à atteindre une consigne, on parlera de poursuite ou d'asservissement ; dans le cas où on cherche à éliminer des perturbations pour qu'une valeur reste constante, on parlera de régulation.
La commande prédictive à base de modèle c'est une approche de commande avancée. De toutes les commandes qui portent cette appellation, la commande prédictive est la plus utilisée dans l'industrie, aussi bien pour les qualités techniques et ses performances ainsi que sa facilité de mise en oeuvre. Son champ d'application s'étend à tous les domaines industriels, notamment aux cas où la régulation PID n'est pas efficace.
Parmi différents types de régulations avancées, on peut citer la régulation prédictive à modèle interne (RPMI). Celle-ci possède, comme la régulation à modèle, un modèle embarqué dans le régulateur. Mais, alors que la régulation à modèle ne s'intéresse qu'à l'instant suivant le retard pur, la RPMI prédit le comportement du procédé dans le futur.
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) estun logiciel de programmation graphique qui utilise des icônes au lieu de ligne de texte pour créer des applications. Contrairement aux langages de programmation textuels ou ce sont les instructions qui déterminent l'ordre d'exécution du programme, LabVIEW utilise la programmation par flux de données ; c'est le flux des données transitant par les noeuds sur le diagramme qui détermine l'ordre d'exécution des VIS et des fonctions. Les VIS, ou instruments virtuels, sont des programmes LabVIEW qui imite les instruments physiques.
L'objectif de notre thème est d'implémenter deux techniques de commande : une commande PID et une commande prédictive en utilisant le logiciel LabVIEW et une carte d'acquisition Labjack, afin de comparer les résultats obtenus. En réalisant une plateforme de commande avec logiciel LabVIEW pour commander la station de pression (PUP-4/EV).
Notre travail est présenté dans un mémoire organisé en quatre chapitres :
Dans le premier chapitre, nous présenterons des généralités sur le régulateur PID, ses aspects fonctionnels, ses différentes structures (série, parallèle, mixte) ainsi que des méthodes de synthèse de ses paramètresBroïda.
Nous avons aussi abordé dans ce chapitrela commande prédictive à base de modèle interne qui consiste à réaliser unevéritable prédictive du comportement futur du système, sous effet d'une trajectoire à suivre connue à l'avance. Cette méthode repose sur quatre principes essentiels :
Modèle interne.
Trajectoire de référence.
Principe de l'horizon fuyant.
Dans le deuxième chapitre, nous avons présenté d'une façon générale le contenu du logiciel LabVIEW qu'on trouve très vaste, riche en outils et fonctions prédéfinies pour programmer toutes applications voulues.
Dans le troisième chapitre, nous avons présenté la description matérielle. Nous avons commencé par la description de la station de pression PUP-4/EV, puis la présentation de la carte d'acquisition Labjack-U3 et ses différents blocs de programmation sous LabVIEW. Enfin, nous avons montré les circuits électroniques d'adaptations des différents signaux.
Dans le quatrième chapitre, des simulations et des résultats expérimentaux ont été illustrés. Par ailleurs, Nous avons implémenté une régulation TOR et un régulateur PID et une commande prédictive fonctionnelle sous environnement LabVIEW dont nous avons réalisé une plateforme de commande professionnelle. Nous nous sommes intéressés dans notre travail à l'étude et développement d'une plateforme de commande pour la station de pression PUP-4 de la société Italienne d'élettronicaVeneta.
Notre étude est divisée en trois parties : une centrée sur l'identification de notre station de pression, ensuite nous avons appliqué deux techniques de commande l'une est la régulation PID et l'autre est la commande prédictive fonctionnelle. Une étude comparative entre les deux techniques a été faite.
L'étude de la commande prédictive fonctionnelle PFC nous a permis de découvrir une autre technique de commande avancée et de voir réellement l'intérêt de cette technique dans l'industrie , c'est-à -dire le plus que va apporter aux performances de la boucle de la régulation par rapport à la régulation PID.
Les résultats obtenus nous ont permis de confirmer l'avantage de la commande prédictive fonctionnelle PFC par rapport à la commande classique PID, notamment dans le rejet des perturbations (la durée de rejet de perturbation par la commande PFC et plus moins que la commande PID) et lorsqu'on effectue des changements de consigne. | | En ligne : | D:\CD THESES 2019\MAST.AUTO\MOUGACI BRAHIM; OUGUENOUNE AREZKI.PDF | | Format de la ressource électronique : | PDF | | Permalink : | ./index.php?lvl=notice_display&id=34302 |
Etude et application des régulateurs PI et PFC pour le contrôle d’une station de pression sous environnement LabVIEW [theses et memoires] / Brahim Mougaci ; Ouguenoune Arezki ; Mourad Allad, Directeur de thèse . - TIZI-OUZOU (TIZI-OUZOU) : FGEI.UMMTO, 2019 . - 79 p. : ill. ; 30 cm. Bibliogr Langues : Français | Mots-clés : | Vanne manuelle Capteur de pression Amplificateur opérationnelle Convertisseur Régulateur Commande prédictive Station de pression Labview PID Signal de mesure PIC. | | Résumé : | De nos jours, l'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse et de la régulation des systèmes dynamiques.
Elle a pour fondements théoriques les mathématiques, la théorie du signal et l'informatique.
La régulation consiste à agir de façon à ce qu'une mesure soit égale à une consigne. Si on cherche à atteindre une consigne, on parlera de poursuite ou d'asservissement ; dans le cas où on cherche à éliminer des perturbations pour qu'une valeur reste constante, on parlera de régulation.
La commande prédictive à base de modèle c'est une approche de commande avancée. De toutes les commandes qui portent cette appellation, la commande prédictive est la plus utilisée dans l'industrie, aussi bien pour les qualités techniques et ses performances ainsi que sa facilité de mise en oeuvre. Son champ d'application s'étend à tous les domaines industriels, notamment aux cas où la régulation PID n'est pas efficace.
Parmi différents types de régulations avancées, on peut citer la régulation prédictive à modèle interne (RPMI). Celle-ci possède, comme la régulation à modèle, un modèle embarqué dans le régulateur. Mais, alors que la régulation à modèle ne s'intéresse qu'à l'instant suivant le retard pur, la RPMI prédit le comportement du procédé dans le futur.
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) estun logiciel de programmation graphique qui utilise des icônes au lieu de ligne de texte pour créer des applications. Contrairement aux langages de programmation textuels ou ce sont les instructions qui déterminent l'ordre d'exécution du programme, LabVIEW utilise la programmation par flux de données ; c'est le flux des données transitant par les noeuds sur le diagramme qui détermine l'ordre d'exécution des VIS et des fonctions. Les VIS, ou instruments virtuels, sont des programmes LabVIEW qui imite les instruments physiques.
L'objectif de notre thème est d'implémenter deux techniques de commande : une commande PID et une commande prédictive en utilisant le logiciel LabVIEW et une carte d'acquisition Labjack, afin de comparer les résultats obtenus. En réalisant une plateforme de commande avec logiciel LabVIEW pour commander la station de pression (PUP-4/EV).
Notre travail est présenté dans un mémoire organisé en quatre chapitres :
Dans le premier chapitre, nous présenterons des généralités sur le régulateur PID, ses aspects fonctionnels, ses différentes structures (série, parallèle, mixte) ainsi que des méthodes de synthèse de ses paramètresBroïda.
Nous avons aussi abordé dans ce chapitrela commande prédictive à base de modèle interne qui consiste à réaliser unevéritable prédictive du comportement futur du système, sous effet d'une trajectoire à suivre connue à l'avance. Cette méthode repose sur quatre principes essentiels :
Modèle interne.
Trajectoire de référence.
Principe de l'horizon fuyant.
Dans le deuxième chapitre, nous avons présenté d'une façon générale le contenu du logiciel LabVIEW qu'on trouve très vaste, riche en outils et fonctions prédéfinies pour programmer toutes applications voulues.
Dans le troisième chapitre, nous avons présenté la description matérielle. Nous avons commencé par la description de la station de pression PUP-4/EV, puis la présentation de la carte d'acquisition Labjack-U3 et ses différents blocs de programmation sous LabVIEW. Enfin, nous avons montré les circuits électroniques d'adaptations des différents signaux.
Dans le quatrième chapitre, des simulations et des résultats expérimentaux ont été illustrés. Par ailleurs, Nous avons implémenté une régulation TOR et un régulateur PID et une commande prédictive fonctionnelle sous environnement LabVIEW dont nous avons réalisé une plateforme de commande professionnelle. Nous nous sommes intéressés dans notre travail à l'étude et développement d'une plateforme de commande pour la station de pression PUP-4 de la société Italienne d'élettronicaVeneta.
Notre étude est divisée en trois parties : une centrée sur l'identification de notre station de pression, ensuite nous avons appliqué deux techniques de commande l'une est la régulation PID et l'autre est la commande prédictive fonctionnelle. Une étude comparative entre les deux techniques a été faite.
L'étude de la commande prédictive fonctionnelle PFC nous a permis de découvrir une autre technique de commande avancée et de voir réellement l'intérêt de cette technique dans l'industrie , c'est-à -dire le plus que va apporter aux performances de la boucle de la régulation par rapport à la régulation PID.
Les résultats obtenus nous ont permis de confirmer l'avantage de la commande prédictive fonctionnelle PFC par rapport à la commande classique PID, notamment dans le rejet des perturbations (la durée de rejet de perturbation par la commande PFC et plus moins que la commande PID) et lorsqu'on effectue des changements de consigne. | | En ligne : | D:\CD THESES 2019\MAST.AUTO\MOUGACI BRAHIM; OUGUENOUNE AREZKI.PDF | | Format de la ressource électronique : | PDF | | Permalink : | ./index.php?lvl=notice_display&id=34302 |
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