Méthode de Ziegler-Nichols

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La méthode de Ziegler–Nichols est une méthode heuristique de réglage d'un régulateur PID. Elle a été développée par John G. Ziegler et Nathaniel B. Nichols. Elle se fait en réglant les gains I (action Intégrale) et D (action Dérivée) sur zéro. Le gain "P" (action Proportionnelle), K_p, est ensuite augmenté (depuis zéro) jusqu'à ce qu'il atteigne le gain maximal K_u auquel le signal à la sortie de la boucle de commande oscille avec une amplitude constante. K_u et la période d'oscillation T_u sont utilisés pour régler les gains P, I, et D dépendants du type de contrôleur utilisé :

Méthode de Ziegler-Nichols[1]
Type de contrôle K_p K_i K_d
P K_u/2 - -
PI K_u/2.2 K_p/T_u/1.2 -
PID classique[2] 0.60 K_u 2K_p/T_u K_pT_u/8
Pessen Integral Rule[2] 0.7 K_u 2.5K_p/T_u 0.15K_p T_u
quelques dépassements[2] 0.33 K_u 2K_p/T_u K_pT_u/3
pas de dépassement[2] 0.2 K_u 2K_p/T_u K_pT_u/3

Évaluation[modifier | modifier le code]

La technique de réglage de Ziegler-Nichols crée un décalage d'un quart d'onde. C'est un résultat acceptable pour certaines applications, mais pas optimal pour toutes.

  • « La méthode de Ziegler-Nichols est destinée à fournir aux boucles PID une meilleure stabilité face aux perturbations »[2]

La méthode de Ziegler-Nichols donne un gain agressif et favorise les dépassements (overshoots)[2] – Pour les applications qui, au contraire, ont besoin de dépassements minimaux voire nuls, la méthode de Ziegler-Nichols est inappropriée. Le principal intérêt de cette méthode est sa grande simplicité: il n'est pas nécessaire de déterminer la fonction de transfert H(p) du système pour en réaliser la correction.

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) John G. Ziegler et Nathaniel B. Nichols, « Optimum settings for automatic controllers », Transactions of the ASME, vol. 64,‎ 1942, p. 759–768
  2. a, b, c, d, e et f Ziegler-Nichols Tuning Rules for PID, Microstar Laboratories

Lien externe[modifier | modifier le code]