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PID Controllers: Théorie et mise en œuvre

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Dans cours

ME-326: Automatique et commande numérique

Ce cours inclut la modélisation et l'analyse de systèmes dynamiques, l'introduction des principes de base et l'analyse de systèmes en rétroaction, la synthèse de régulateurs dans le domain fréquentiel et dans l'espace d'état, et la commande de systèmes dis ...

Description

Cette séance de cours couvre la théorie et la mise en œuvre des contrôleurs PID, en commençant par l'introduction de contrôleurs proportionnels simples et en continuant à discuter des composants intégraux et dérivés. L'instructeur explique comment régler les contrôleurs PID en utilisant des méthodes telles que Ziegler-Nichols, en soulignant les compromis entre la stabilité, le dépassement et le temps de règlement. La séance de cours se penche également sur les défis de la mise en œuvre d'un contrôle dérivé en raison de l'amplification du bruit et des considérations pratiques dans les milieux industriels. L'instructeur explique comment synthétiser les contrôleurs PID en utilisant des règles empiriques et fournit des informations sur la structure et l'ajustement des contrôleurs PID pour différents systèmes.

Enseignant·e·s (2)

Christophe Salzmann

Enseignement et PhD A co-dirigé les thèses EPFL de Damien Perritaz, Evgeny Bogdanov, Wissam Halimi Cours Automatique et commande numérique ME-326 Ce cours inclut la modélisation et l'analyse de systèmes dynamiques, l'introduction des principes de base et l'analyse de systèmes en rétroaction, la synthèse de régulateurs dans le domain fréquentiel et dans l'espace d'état, et la commande de systèmes discrets avec une approche polynomiale. Control systems + TP ME-321 Ce cours débu

Alireza Karimi

Alireza Karimi received his B. Sc. and M. Sc. degrees in Electrical Engineering in 1987 and 1990, respectively, from Amir Kabir University (Tehran Polytechnic). Then he received his DEA and Ph. D. degrees both on Automatic Control from Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG) in 1994 and 1997, respectively. He was Assistant Professor at Electrical Engineering Department of Sharif University of Technology in Teheran from 1998 to 2000. Then he joined Automatic Laboratory of Swiss Federal Institute of Technology at Lausanne, Switzerland. He is currently Professor of Automatic Control and the head of "Data-Driven Modelling and Control" group. His research interests include data-driven controller tuning and robust control with application to mechatronic systems and electrical grids.

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Concepts associés (26)

Closed-loop controller

A closed-loop controller or feedback controller is a control loop which incorporates feedback, in contrast to an open-loop controller or non-feedback controller. A closed-loop controller uses feedback to control states or outputs of a dynamical system. Its name comes from the information path in the system: process inputs (e.g., voltage applied to an electric motor) have an effect on the process outputs (e.g., speed or torque of the motor), which is measured with sensors and processed by the controller; the result (the control signal) is "fed back" as input to the process, closing the loop.

Circuit en boucle ouverte

En régulation, un système en boucle ouverte ou contrôle ouvert est une forme de contrôle d'un système qui ne prend pas en compte la réponse de ce système (appelée rétroaction, en anglais : feedback). Ce contrôle, simple en principe, est à utiliser avec précaution si le système est naturellement instable. Pour le mettre en place il faut au préalable avoir parfaitement modélisé le système, que la commande soit parfaitement adaptée et qu'il n'y ait aucune perturbation.

Stabilité de Liapounov

En mathématiques et en automatique, la notion de stabilité de Liapounov (ou, plus correctement, de stabilité au sens de Liapounov) apparaît dans l'étude des systèmes dynamiques. De manière générale, la notion de stabilité joue également un rôle en mécanique, dans les modèles économiques, les algorithmes numériques, la mécanique quantique, la physique nucléaire Un exemple typique de système stable au sens de Liapounov est celui constitué d'une bille roulant sans frottement au fond d'une coupelle ayant la forme d'une demi-sphère creuse : après avoir été écartée de sa position d'équilibre (qui est le fond de la coupelle), la bille oscille autour de cette position, sans s'éloigner davantage : la composante tangentielle de la force de gravité ramène constamment la bille vers sa position d'équilibre.

Stratégie de régulation

Une stratégie (ou topologie) de régulation est, pour un procédé industriel, l'organisation du système de contrôle-commande en vue de maintenir une grandeur physique dans une plage de tolérance donnée. Le choix de stratégie est très important dans les industries de transformation (par exemple les industries chimiques, papetières, agroalimentaires) en raison de la variabilité d'un nombre élevé de grandeurs physiques incidentes (dites « perturbations ») qui y sont présentes.

Théorie de la stabilité

En mathématiques, la théorie de la stabilité traite la stabilité des solutions d'équations différentielles et des trajectoires des systèmes dynamiques sous des petites perturbations des conditions initiales. L'équation de la chaleur, par exemple, est une équation aux dérivées partielles stable parce que des petites perturbations des conditions initiales conduisent à des faibles variations de la température à un temps ultérieur en raison du principe du maximum.

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Séances de cours associées (64)

Modèle Méthode de référence: PID Regulator Design

Explore la méthode de référence du modèle pour la conception de régulateurs PID et de contrôleurs en cascade pour des systèmes complexes.

Stabilité et sensibilité dans les systèmes de contrôle

Explore la stabilité, la sensibilité, le suivi des performances et les erreurs de régulation dans les systèmes de contrôle.

Introduction aux systèmes de contrôle de rétroaction: concepts et applications

Couvre les principes des systèmes de contrôle de rétroaction et leurs applications dans divers domaines.

Représentation Etat-Espace : Contrôlabilité et Observabilité

Explore la représentation de l'espace d'état, la contrôlabilité, l'observabilité et le calcul du régulateur à l'aide de la méthode Ackermann.

Systèmes de contrôle en réseau

Explore les systèmes de contrôle en réseau, en s'attaquant aux abandons de paquets, aux retards de réseau, à la stabilité et aux lois de contrôle pour la liabilitÃ© du systÃ ̈me.

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