Régulation

Le but d'une régulation est de maintenir une grandeur H constanteen utilisant un actionneur A lorsque l'environnement varie.
La valeur optimum de la grandeur à réguler est la consigne et un capteur détermine à chaque instant l'écart e entre la valeur de la consigne et la valeur actuelle de la grandeu Hr.
Quand il n'est pas possible de modifier l'intensité de l'actionneur, on utilise la régulation par tout ou rien.
Quand e est négatif, l' actionneur fonctionne et fait croître H. Quand e est positif, l'actionneur est coupé.
Ce type de régulation est simple à mettre en œuvre mais il présente de nombreux inconvénients. Les capteurs présentent toujours un certain hystérésis. Pour les grandes valeurs de celui-ci, la qualité de la régulation est médiocre et pour les faibles valeurs, l'actionneur est très sollicité.
Pour illustrer ce type de régulateur, on examine ici la régulation du chauffage d'une maison par une chaudière à combustible. Quand la température de consigne est atteinte, la chaudière est coupée mais les radiateurs continuent de fournir des calories et la température continue à croître au delà de la consigne. A l'inverse, quand la température devient inférieure à la consigne et que la chaudière est rallumée, la température continue à diminuer car il faut un certain temps pour réchauffer les radiateurs.
Il est possible d'améliorer ce type de régulation en ajoutant une action différentielle. Celle-ci consiste quand e est négatif, à couper l'actionneur avant l'annulation de e et quand e est positif de relancer l'actionneur avant que e soit nul.
Dans les régulations de température par tout ou rien on utilise souvent un bilame qui regroupe la commande de consigne, le capteur et la commande de l'actionneur.

Le capteur est figuré par un thermomètre électronique qui applique à l'entrée d'un comparateur une tension dont la valeur est proportionnelle à la température. La valeur de la consigne est donnée par un diviseur de tension. La valeur de la consigne (température choisie) peut être modifié en déplaçant avec la souris le curseur blanc.
Le comparateur agit sur un relais de puissance qui commande la chaudière.
L'amplitude, la forme et la période des oscillations de température dépendent de multiples facteurs. Pour simplifier j'ai choisi une oscillation sinusoïdale de période constante et d'amplitude aléatoire.