Cours contrôle de processus

Leçon 1 • Objectifs et indicateurs de la régulation des procédés

Définit des critères de performance tels que la stabilité, le suivi de consigne et le rejet de perturbation. Présente les indicateurs utilisés pour évaluer les régulateurs plus tard dans le cours.

Leçon 2 • Variables et signaux de procédé

Identifie les variables manipulées et mesurées dans une boucle de régulation. Relie les types de variables au choix de la stratégie de régulation.

Leçon 3 • Introduction à la régulation des procédés

Définit la régulation des procédés et son rôle dans les opérations industrielles. Établit le vocabulaire utilisé tout au long du cours.

Leçon 4 • Fondamentaux de la dynamique des procédés

Explique comment les procédés répondent aux changements d'entrée dans le temps. Fournit la compréhension dynamique nécessaire à la conception de régulateurs.

Leçon 1 • Simulation de modèles de procédés

Implémente des modèles de procédés dans des environnements de simulation pour prédire les réponses dynamiques. Permet une validation pratique avant la mise en œuvre physique.

Leçon 2 • Représentation par fonction de transfert

Convertit les équations différentielles en fonctions de transfert dans le domaine de Laplace. Permet l'analyse dans le domaine fréquentiel utilisée dans les chapitres ultérieurs sur la conception de régulateurs.

Leçon 3 • Modélisation à partir des principes fondamentaux

Applique les bilans de matière et d'énergie pour dériver des modèles dynamiques de procédés. Fournit la base analytique pour comprendre le comportement du procédé.

Leçon 4 • Validation de modèle et incertitude

Évalue la précision du modèle par rapport aux données mesurées de l'installation et quantifie l'incertitude. Prépare les étudiants à sélectionner des conceptions de régulation robustes.

Leçon 1 • Concepts et critères de stabilité

Définit la stabilité BIBO et de Lyapunov et introduit le critère de Routh-Hurwitz. Fournit la base théorique pour toute analyse de stabilité ultérieure.

Leçon 2 • Critère de Nyquist et stabilité

Applique le critère de stabilité de Nyquist aux systèmes avec retards et pôles dans le demi-plan droit. Étend l'analyse de stabilité au-delà des limites du diagramme de Bode.

Leçon 3 • Analyse par diagramme de Bode

Construit et interprète les diagrammes de Bode (gain et phase) pour les systèmes en boucle ouverte. Permet le calcul de la marge de gain et de phase pour l'évaluation de la stabilité.

Leçon 4 • Robustesse et fonctions de sensibilité

Évalue les fonctions de sensibilité et de sensibilité complémentaire pour quantifier la robustesse. Relie les indicateurs du domaine fréquentiel au rejet réel des perturbations et du bruit.

Leçon 1 • Réglage basé sur la performance

Optimise les paramètres PID en utilisant des critères d'erreur intégrale et une optimisation par simulation. Relie les décisions de réglage à des résultats de performance quantifiés.

Leçon 2 • Méthodes de réglage classiques

Applique les règles de réglage de Ziegler-Nichols, Cohen-Coon et basées sur l'IMC pour définir les paramètres PID. Fournit des points de départ pratiques pour la mise en service des régulateurs.

Leçon 3 • Modes du régulateur PID

Explique les actions proportionnelle, intégrale et dérivée et leurs effets individuels. Permet aux étudiants de sélectionner les modes de régulation appropriés pour un procédé donné.

Leçon 4 • Structure de la boucle de régulation par rétroaction

Analyse l'architecture en boucle fermée et le rôle de chaque élément de la boucle. Établit le cadre pour l'analyse du régulateur PID.

Leçon 1 • Plateformes de régulation API et SCD

Présente les architectures d'automates programmables industriels et de systèmes de contrôle distribué. Relie les capacités matérielles au déploiement d'algorithmes de régulation.

Leçon 2 • Implémentation numérique du PID

Convertit les algorithmes PID continus en formes position et vitesse pour une exécution numérique. Aborde les erreurs de discrétisation et le choix du temps d'échantillonnage.

Leçon 3 • Configuration et mise en service d'une boucle de régulation

Guide le processus étape par étape de configuration, test et mise en service d'une boucle de régulation sur une plateforme numérique. Développe les compétences pratiques de mise en œuvre.

Leçon 4 • Systèmes d'acquisition de données et historiciens

Explique comment les données de procédé sont collectées, stockées et récupérées pour l'analyse et le reporting. Soutient la surveillance de la performance abordée dans le chapitre suivant.

Leçon 1 • Régulation de rapport et à plage divisée

Implémente des régulateurs de rapport pour maintenir des relations proportionnelles entre des flux. Étend la capacité de régulation aux applications de mélange et de combustion.

Leçon 2 • Régulation par inférence et capteurs logiciels

Estime les variables régulées non mesurées à partir de mesures secondaires en utilisant des modèles de procédé. Permet la régulation lorsque la mesure directe est impossible ou coûteuse.

Leçon 3 • Régulation en cascade

Conçoit des structures de boucle interne et externe pour rejeter les perturbations plus rapidement qu'une régulation à boucle unique. S'appuie directement sur les compétences de réglage PID du chapitre précédent.

Leçon 4 • Régulation anticipatrice

Conçoit des compensateurs anticipateurs pour annuler les perturbations mesurables avant qu'elles n'affectent la variable régulée. Complète la régulation par rétroaction pour améliorer le rejet de perturbations.

Leçon 1 • Conception de régulation par découplage

Conçoit des décupleurs statiques et dynamiques pour éliminer les interactions entre voies. Permet un réglage indépendant des voies découplées.

Leçon 2 • Introduction à la régulation prédictive

Introduit la régulation prédictive comme un cadre de régulation multivariable capable de gérer les contraintes. Relie la modélisation d'état et l'optimisation à la mise en œuvre pratique de la régulation prédictive.

Leçon 3 • Interactions dans les procédés multivariables

Quantifie les interactions entre boucles en utilisant la matrice des gains relatifs et le nombre de conditionnement. Établit le besoin de stratégies de régulation multivariables.

Leçon 4 • Représentation d'état

Formule les modèles de procédés multivariables sous forme d'état pour l'analyse et la conception. Fournit la base mathématique pour les méthodes de régulation modernes.

Leçon 1 • Réglage et reconception du régulateur

Applique des méthodes de réglage en ligne et hors ligne pour restaurer ou améliorer la performance de la boucle. Relie les résultats du diagnostic à des actions correctives ciblées.

Leçon 2 • Évaluation de la performance d'une boucle de régulation

Applique des indicateurs statistiques et basés sur la variance pour quantifier la performance de la boucle par rapport à des références. Identifie les boucles sous-performantes pour action corrective.

Leçon 3 • Diagnostic des causes profondes d'une mauvaise régulation

Diagnostique les causes d'une mauvaise performance de la boucle, y compris le collage de vanne, les erreurs de réglage et les changements de procédé. Oriente efficacement les efforts de maintenance et de réglage.

Leçon 4 • Optimisation avancée des procédés

Introduit les cadres d'optimisation en temps réel et d'optimisation en régime permanent pour l'économie des procédés. Étend les objectifs de régulation de la stabilité à la rentabilité.