Rôle et influence des paramètres d'un PID durant un réglage de boucle
(Traduction du document original anglais)
Influence d'action proportionnelle
L'action proportionnelle permet de faire correspondre la vitesse de réponse du processus. Plus le gain est important, plus la réponse s'accélèrera et plus l'erreur statique sera réduite (en termes purement proportionnels) mais plus la stabilité se détériorera. Un compromis entre la vitesse et la stabilité doit être trouvé. Ce qui suit montre l'influence de l'action intégrale sur la réponse du processus.
Influence de l'action intégrale
L'action intégrale garantit l'annulation de l'erreur statique (l'écart entre la valeur et la consigne). Plus l'action intégrale est importante (Ti petit), plus l'accélération de la réponse sera importante et plus la stabilité se détériorera. Un compromis entre la vitesse et la stabilité doit être trouvé. L'influence de l'action intégrale sur la réponse du processus d'une certaine qualité est la suivante.
NOTE : Une valeur Ti faible représente une action intégrale importante.
Kp = gain proportionnel, Ti = temps d'intégration et TD = temps d'action dérivée.
Influence de l'action dérivée
L'action dérivée est anticipatoire. Elle ajoute un terme qui rend compte de la variation de vitesse de la différence, ce qui permet d'anticiper en accélérant la réponse du processus lorsque l'écart augmente et en la ralentissant lorsqu'il diminue. Plus l'action dérivée est importante (Td important), plus la réponse accélère. De nouveau, un compromis entre la vitesse et la stabilité doit être trouvé. L'influence de l'action dérivée sur la réponse du processus au niveau d'une division est la suivante.
Limites de la régulation PID
Si le processus est assimilé à une première commande avec temps de retard pur, de fonction de transfert :
avec :
= retard de modèle,
= constante de temps du modèle
Les performances de la régulation dépendent du ratio
La régulation PID est adaptée dans la zone suivante : 2 < = < 20
Pour <2, ce qui signifie boucles rapides (valeurs faibles) ou pour des processus avec de grands retards (valeurs importantes), la régulation PID n'est pas adaptée et des algorithmes plus avancés doivent être utilisés.
Pour > 20, une régulation du seuil avec hystérésis est suffisante.