Qu'est-ce que Emballement de l'intégrale (windup) ?

Réponse : C. Un phénomène où le terme intégral continue de cumuler l'erreur pendant que la grandeur de commande est bloquée à sa limite haute, si bien qu'elle ne redescend pas pendant un certain temps même après le changement de signe de l'erreur, ce qui provoque un fort dépassement

Les grandeurs de commande comme la tension d'un moteur ou l'ouverture d'une vanne ont une limite haute et une limite basse. Si une forte erreur persiste et que la grandeur de commande sature à sa limite haute, celle-ci ne peut plus augmenter, mais le terme intégral continue de cumuler l'erreur et devient grand. Même après que la grandeur réglée a dépassé la consigne et que l'erreur a changé de signe, la grandeur de commande reste à sa limite haute jusqu'à ce que l'intégrale accumulée ait diminué, ce qui provoque un fort dépassement et de longues oscillations. Comme contre-mesure, on utilise un anti-windup, qui arrête l'intégration ou limite l'intégrale tant que la sortie est saturée.

Réponse : C. Tant que la sortie est saturée, arrêter l'intégration si l'erreur aggraverait la saturation, ou réinjecter dans l'intégrateur l'écart avec la valeur limitée, afin de contenir l'intégrale

La première méthode est l'intégration conditionnelle (clamping) : tant que la sortie est saturée et que l'erreur aggraverait encore la saturation, l'intégrale n'est pas mise à jour. La seconde est le recalcul (back-calculation) : l'écart entre la valeur calculée avant limitation et la valeur effectivement délivrée est multiplié par un coefficient et réinjecté dans l'intégrateur pour faire redescendre l'intégrale. Avec la forme vitesse (incrémentale) de la régulation PID, qui calcule la variation de la grandeur de commande, il suffit de limiter la sortie pour rendre le windup peu probable. Pour un calcul en virgule fixe sur des entiers, il faut aussi éviter que la variable intégrale elle-même ne déborde, par exemple avec l'arithmétique saturée.