Etude et conception d'un système de régulation automatique de la fréquence et de la tension de sortie d'une hydrolienne en fonction de la vitesse de la roue (cas du projet d'électrification décentralisée de la ferme Benjin Agriculture).

CHAPITRE III : GENERALITES SUR LA REGULATION AUTOMATIQUE ET L'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE

Dans ce chapitre il sera question puisqu'il s'agit en fait de la conception d'un système, de régulation de définir la régulation automatique ainsi que toutes ses techniques suivis de quelques exemples dans le contexte des régulateurs de vitesses puis en fin de ce chapitre nous palerons de l'électronique de puissance en développant sur les semi-conducteurs étant donné que nous les utiliserons dans la suite de ce travail.

III.1. LA REGULATION AUTOMATIQUE[22].

La régulation automatique ou « l' automatique » fait partie des sciences de l' ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements théoriques les mathématiques, la théorie du signal et l' informatique théorique. L'automatique permet l'automatisation de tâches par des machines fonctionnant sans intervention humaine. On parle alors de système asservi ou régulé. L'état désiré du système est nommé la consigne.

Les hommes de l'art en automatique ou automatisme se nomment automaticiens.

Un exemple simple, est celui du régulateur de vitesse d'une automobile, il permet de maintenir le véhicule à une vitesse constante, vitesse-consigne prédéterminée par le conducteur.

III.1.2 Définitions

· Régulateur : un dispositif dont le but est d'agir sur le monde réel de manière à lui imposer un certain état.

· Grandeur réglée : C'est la grandeur mesurée dont on veut réguler la valeur.

· Mesure : La mesure est la grandeur physique, physico-chimique, ou chimique que doit atteindre le système à réguler. Elle s'exprime en unités physiques ( unités de pression, de niveau, de débit, de température, en unité de Ph, Rh, en unités de viscosité, densité etc. )

· Consigne : Elle s'exprime dans la même grandeur physique que la mesure. C'est la valeur « cible » que doit atteindre la mesure. Lors d'un changement de consigne, la boucle de régulation fonctionne en mode « asservissement ». Lorsque la boucle de régulation élimine les effets des perturbations, elle fonctionne en mode « régulation ».

· Organe correcteur : l'organe correcteur est le dispositif permettant de doser la grandeur réglante dans une boucle de régulation. Il peut être constitué soit d'une vanne automatique soit d'un variateur de vitesse associé à une pompe centrifuge ou à cylindrée variable soit d'un gradateur de puissance associé à des résistances chauffantes.

· Grandeur réglante : C'est la sortie du régulateur, soit la grandeur physique qui agit sur l'organe correcteur. Par exemple la puissance électrique délivrée dans des résistances chauffantes.

· Grandeur perturbatrice : Les grandeurs perturbatrices sont les grandeurs physiques qui peuvent s'opposer à l'action du régulateur mais que le régulateur ne contrôle pas. Il peut les mesurer directement ou indirectement pour apprécier leur action sur le système à réguler. Par exemple l'ouverture de la porte d'un four, la vitesse du vent pour le régulateur de direction d'un avion.

· Transmetteur de mesure : Un transmetteur de mesure est l'instrument qui traduit l'information d'un capteur pour la transformer en un signal transportable et utilisable par le système de régulation. Pour une température, on peut imaginer un capteur de type thermocouple dont la tension délivrée en micro-volts est transformée par un transmetteur en un signal 4-20 mA pour pouvoir être transporté sur quelques dizaines de mètres.