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Accueil/Engineering/Thermostat: on/off vs PID

Thermostat: on/off vs PID

Modèle thermique du premier ordre d’une pièce : chauffage tout-ou-rien à hystérésis, comparé à une puissance continue de régulateur PID.

Plant & control

22 °C
18 °C
0.12 1/s
2.8 °C/s at u=1
0.35 °C

À propos du modèle

Thermostat et PID : le thermostat tient la température près de la consigne, en allumant et éteignant le chauffage ou le refroidissement. Le régulateur tout-ou-rien le plus simple, à hystérésis, évite le cliquetis du relais dû au bruit du capteur : le chauffage s’allume sous le seuil bas et s’éteint au-dessus du seuil haut. La loi PID donne une puissance continue et, si le gain est trop fort, un dépassement. L’inertie thermique du volume — capacité calorifique, pertes vers l’ambiance et puissance du radiateur — limite la vitesse de variation de T. Modèle à constantes localisées : pas de gradients de température dans la pièce, ni de retard de l’actionneur.

Public : Introduction à l’automatique et au thermique du bâtiment ; à côté du régulateur PID.

Notions clés

  • consigne
  • hystérésis
  • régulation tout-ou-rien
  • bande morte
  • inertie thermique
  • pertes thermiques
  • dépassement
  • contre-réaction

Comment ça marche

Un régulateur tout-ou-rien à hystérésis tient la température entre les seuils et empêche le relais de cliqueter. L’inertie thermique lisse les oscillations ; le PID donne une puissance continue sur la même contre-réaction en T.

Questions fréquentes

Pourquoi ne pas tenir exactement T = T_set ?
Le capteur et le procédé ont de l’inertie et du bruit. Sans hystérésis ni modulation de puissance, l’actionneur cliqueterait trop souvent.
Est-ce le même PID que pour le chariot ?
La même boucle de contre-réaction, mais le procédé thermique est en général lent, et l’action dérivée doit être filtrée à cause du bruit.
Que change une grande masse thermique ?
L’inertie lisse les oscillations, mais ralentit la réponse — constante de temps plus grande.
Les thermostats « intelligents » cassent-ils ce tableau ?
Ils ajoutent un programme, des capteurs de présence et une prévision, mais la boucle « on a mesuré T — on a allumé le chauffage » reste la même.