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Sciences et Techniques Industrielles 
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Automatique et Informatiques Appliquées 
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Génie Énergétique – Première 
 
 
 
 
Cours sur la régulation et les asservissements partie 1-prof 
 
 
Pour maintenir une température constante, pour obtenir une pression constante d’ungaz dans une 
enceinte, nous faisons appel à 
la régulation et à l’asservissement
. 
 
1 - PRINCIPE
 
 
Pour maintenir un niveau constant d’un liquide dans une cuve ayant un débit variable, un 
opérateur doit OBSERVER le niveau de liquide, le COMPARER à un repère donné, c’est la 
consigne, RÉAGIR en conséquence en ouvrant ou en fermant la vanne de remplissage de la 
cuve. 
La commande automatique de ce principe s’appelle 
la régulation
. Le cycle OBSERVER (ou 
MESURER), COMPARER et RÉAGIR est un 
cycle à boucle fermée ou à rétroaction
. 
 
 
2 - DÉFINITIONS
 
 
La régulation a une entrée de référence, ou consigne, généralement constante ou variant par 
paliers, déterminée par un opérateur ou par exemple, un programme d’automate. 
 
 
 
Schéma bloc d’un système régulé 
 
 
 
L’asservissement a une entrée de référence qui suit une grandeur physique ; elle est donc 
variable et indépendante directement des consignes de l’opérateur. 
 
 
 
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Cours sur la régulation et les asservissements partie 1-prof 
 
 
 
 
 
Schéma bloc d’un système asservi 
 
3 – LES TYPES DE RÉGULATION
 
 
Régulation par action « Tout Ou Rien » : TOR 
 
C’est la plus simple et la plus économique des régulations. Elle est utilisée pour des 
installations ayant une grande inertie et n’ayant pas besoin d’une grande précision : maintien 
d’une température d’un four, d’un niveau dans une cuve, d’une température d’eau dans un 
circuit… 
 
Exemple 
: Maintien d’un niveau constant dans une cuve 
 
 
 
Pour améliorer le fonctionnement, on peut avoir recours à la régulation par action « Tout Ou 
Peu », qui consiste à alimenter la cuve constamment par une autre arrivée (E
2
). 
 
 
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Cours sur la régulation et les asservissements partie 1-prof 
 
Si la précision de réglage est trop grande ou si la fréquence de sollicitation des préactionneurs 
et actionneurs est trop importante (ce qui diminuera leur durée de vie), il faudra choisir un 
autre type de régulation. 
 
Régulation à action proportionnelle 
 
Un régulateur à action proportionnelle a un signal de sortie (S) qui est proportionnel à l’écart 
(x) avec x=consigne-mesure. 
 
 
 
Le coefficient multiplicateur de l’écart s’appelle 
le gain
 du régulateur (G
r
). Le gain est le 
rapport du signal de sortie sur le signal d’entrée. 
 
G
r
 = ?S / ?e 
 
 
L’action proportionnelle s’exprime aussi par la largeur de bande proportionnelle Xp en % de 
l’échelle. Avec la relation : 
 
G
r
 x X
p
 = 100
 
Si G
r 
= 4, alors X
p
 = 100 / 4 = 25% 
 
Exemple 
:  
 
Un écart « consigne-mesure » de 10% apparaît à l’entrée d’un régulateur à action 
proportionnelle. 
Si le gain est de 3 et que la sortie du régulateur est réglée à 50% avec une consigne d’entrée 
de 40%, quelle va être la réponse en sortie ? 
 
La sortie (S0) étant déjà réglée à 50% (réglage généralement utilisé quand M=C, c’est le 
« centrage de bande » et l’action proportionnelle étant de 10% x 3 = 30%, la sortie sera à 50% 
+ 30% = 80%. 
On peut donc en déduire l’équation : 
S = G
r
 x ( C – M ) + S
0
 
Avec  S : sortie du régulateur en % 
 
Gr : gain 
 
C – M : écart consigne-mesure 
 
S0 : sortie du régulateur quand la consigne égale la mesure 
 
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Cours sur la régulation et les asservissements partie 1-prof 
 
 
 
Il existe d’autres types de régulation que nous verrons un peu plus tard : 
 
- Régulation à actions proportionnelle et dérivée 
- Régulation à actions proportionnelle, intégrale et dérivée.  
 
Exercice 
:  
 
Régulateur à action proportionnelle 
 
Un signal échelon de -15% apparaît à l’entrée d’un régulateur à action proportionnelle dont la 
consigne d’entrée est réalisée à 45%. 
 
Si le gain est de 2 et que la sortie du régulateur est réglée à 50%, quelle va être la réponse en 
sortie ? 
Calculer puis représenter sur un graphe votre réponse. 
 
Consigne – mesure = -15%, la mesure est donc supérieure à la consigne, la sortie doit donc 
diminuer. 
S = G
r
 x ( C – M ) + S
0
 
S = 2 x ( -15 ) + 50 = -30 + 50 = 20 %