Définition du contrôleur
Dans les systèmes de contrôle, un contrôleur est un mécanisme qui cherche à minimiser la différence entre la valeur réelle d'un système (c'est-à-dire la variable de processus) et la valeur souhaitée du système (c'est-à-dire le point de consigne). Les contrôleurs sont une partie fondamentale de l'ingénierie de contrôle et sont utilisés dans tous les systèmes de contrôle complexes.
Avant de vous présenter en détail divers contrôleurs, il est essentiel de connaître les utilisations des contrôleurs dans la théorie des systèmes de contrôle. Les utilisations importantes des contrôleurs incluent :
Les contrôleurs améliorent la précision en régime permanent en diminuant l'erreur en régime permanent.
À mesure que la précision en régime permanent s'améliore, la stabilité s'améliore également.
Les contrôleurs aident également à réduire les décalages indésirables produits par le système.
Les contrôleurs peuvent contrôler le dépassement maximal du système.
Les contrôleurs peuvent aider à réduire les signaux de bruit produits par le système.
Les contrôleurs peuvent aider à accélérer la réponse lente d'un système suramorti.
Types de contrôleurs
Il existe deux types principaux de contrôleurs : les contrôleurs continus et les contrôleurs discontinus.
Dans les contrôleurs discontinus, la variable manipulée change entre des valeurs discrètes. Selon le nombre d'états différents que la variable manipulée peut prendre, on distingue les contrôleurs à deux positions, trois positions et multi-positions.
Comparativement aux contrôleurs continus, les contrôleurs discontinus fonctionnent avec des éléments de commande finaux très simples, basés sur des commutateurs.
La caractéristique principale des contrôleurs continus est que la variable commandée (également connue sous le nom de variable manipulée) peut avoir n'importe quelle valeur dans la plage de sortie du contrôleur.
Dans la théorie des contrôleurs continus, il existe trois modes de base sur lesquels toute l'action de commande s'appuie, qui sont :
Contrôleurs proportionnels.
Contrôleurs intégraux.
Contrôleurs dérivatifs.
Nous utilisons la combinaison de ces modes pour contrôler notre système de telle manière que la variable de processus soit égale au point de consigne (ou aussi proche que possible). Ces trois types de contrôleurs peuvent être combinés pour former de nouveaux contrôleurs :
Contrôleurs proportionnels et intégraux (contrôleur PI)
Contrôleurs proportionnels et dérivatifs (contrôleur PD)
Contrôleurs proportionnels intégraux dérivatifs (contrôleur PID)