Quelle excitation pour bien identifier un procédé ?

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Quelle excitation pour bien identifier un procédé ?

il y a 23 jours
Inscrit depuis 20ans Flanquart

Flanquart «Consultant»

bonjour tout le monde,

Identifier un procédé c’est calculer un modèle de représentation d’une variable d’un procédé par rapport à une variable (entrée) qui influe sur la première, dans le but de la réguler ou de la compenser (si elle constitue une perturbation d’une autre variable régulée).

Exciter un procédé c’est faire varier la variable d’entrée et pour que le modèle calculé soit le plus précis il importe que l’excitation soit variée en fréquence.

Le modèle de représentation le plus couramment utilisé est le modèle linéaire, fonction de transfert en P (continu) ou en Z (échantillonné).

Pour ne pas s’écarter de la linéarité, il est important que les amplitudes de l’excitation restent faibles et en outre qu’elles perturbent le moins possible le procédé.

Compte tenu de ce qui précède, la meilleure excitation semble être la Séquence Binaire Pseudo Aléatoire (SBPA) car elle est périodique et sa valeur moyenne sur une période est nulle; ce qui suit apporte un démenti.

Le procédé est la neutralisation d’effluents acides par de la soude caustique ;  la variable à réguler est le pH, consigne à 7, avec utilisation d’une linéarisation. Pour favoriser le mélange et les réactions acido-basiques, la sonde de pH est éloignée du point d’injection ce qui introduit un temps mort de 10 secondes entre l’injection de soude et la mesure du pH.      

En vue de mettre en œuvre une régulation PFC, 3 identifications ont été faites à pH 7, régulation en manuel, échantillonnage à 1 sec, 300 points, amplitude 0.1% ; les modèles en Z sont calculés par la méthode des moindres carrés et les modèles en P en sont déduits par la méthode des moments temporels partiels ; les résultats, hors temps mort,  pour le modèle en P sont le gain statique Gs et la constante de temps ? en seconde:

1.      SBSA : Gs=1.11, ?=2.4

2.      créneaux décroissants inversés :  Gs=2.22, ?=2.84

3.      échelon : Gs=2.27, ?=3.82

L’identification par l’échelon confirme les résultats obtenus par l’identification par les créneaux et montre que l’identification par SBPA peut aboutir à des résultats très erronés.

NB : 1.  l’échelon n’est pas recommandé car il perturbe le procédé

2.  l’utilisation des créneaux décroissants a toujours été préconisée par Monsieur Jacques RICHALET.

Le procédé est simulé par le logiciel SIMDYN boucles de régulation v13.1, et les fonctions de transfert sont calculées par le logiciel IDREG v4.6.1.

bien cordialement

Pascal Flanquart