Hystérésis d’un actionneur proportionnel : diagnostic et

L’hystérésis d’un actionneur proportionnel est l’écart de position dépendant du sens qui apparaît lorsqu’un axe atteint une position différente avec la même commande après être arrivé dans le sens opposé. La solution n’est pas un réglage PID universel. Mesurez une boucle commande-position bidirectionnelle, identifiez l’endroit où les trajectoires se séparent, corrigez la cause physique et ne compensez que l’erreur résiduelle stable.

Un axe pneumatique proportionnel ne se limite pas à un actionneur. Festo décrit le système de base comme un vérin avec codeur de déplacement, un distributeur directionnel proportionnel et un contrôleur de position (systèmes de positionnement servopneumatiques Festo, consultés en 2026). L’hystérésis peut apparaître à toute interface entre ces éléments.

Le sens du mouvement fait partie de l’essai.

À retenir

Comparez les approches croissantes et décroissantes avec des commandes identiques et des conditions stabilisées.

SMC indique séparément l’hystérésis du régulateur de 0,5 % FS, la répétabilité et la sensibilité.

Enregistrez la commande, la réponse du distributeur ou de la pression, la position de l’actionneur et la position du procédé sur la même base de temps.

Réparez le frottement, le jeu, l’alignement, les restrictions du circuit d’air et les problèmes de capteur avant d’ajouter une compensation directionnelle.

Que signifie l’hystérésis dans un axe pneumatique proportionnel ?

Bürkert définit l’hystérésis d’une vanne comme la plus grande différence de sortie fluidique lors des parcours croissant et décroissant de toute la plage d’entrée électrique, normalisée par rapport à la sortie fluidique maximale (présentation Bürkert des vannes proportionnelles, consultée en 2026). Un essai d’actionneur conserve cette notion de sens, mais doit nommer une sortie de position.

Pour un axe linéaire installé, choisissez une commande $u$ et une position mesurée $x$ . Pour une commande correspondante $u_i$ , l’écart bidirectionnel absolu est :

H_x(u_i) = \left|x_{\uparrow}(u_i) - x_{\downarrow}(u_i)\right|

Ici, $x_{\uparrow}$ est la position stabilisée après une approche depuis le côté bas, et $x_{\downarrow}$ la position stabilisée après une approche depuis le côté haut. Indiquez $H_x$ en millimètres. La commande peut représenter une position demandée, une entrée de vanne ou une autre variable déclarée, mais un même essai ne doit pas changer de définition en cours de route.

Le résultat normalisé est :

H_{x,\mathrm{FS}} = \frac{\max_i H_x(u_i)}{X_{\mathrm{span}}}\times 100\%

Nommez les deux trajectoires.

Dans cette expression, $X_{\mathrm{span}}$ est la course mesurée déclarée, et non automatiquement la course catalogue du vérin. Si le procédé n’utilise qu’une fenêtre de travail de 300 mm dans un vérin de 500 mm, précisez quelle course constitue le dénominateur. Un pourcentage sans ce dénominateur ne permet pas de décider d’une tolérance. L’hystérésis n’est pas synonyme de précision. La précision compare la position mesurée à une cible de référence. La répétabilité compare des résultats répétés selon une approche définie. La résolution décrit le plus petit incrément représenté ou détectable. La zone morte décrit une région d’entrée qui ne produit pas de réponse définie. Le retard dynamique décrit une erreur de suivi dépendant du temps. Ces grandeurs peuvent interagir, mais elles répondent à des questions différentes.

Le nom diagnostique le plus utile est donc une paire ordonnée : hystérésis commande-position, commande-pression, pression-force ou position du procédé. Une phrase isolée comme « l’actionneur présente 1 % d’hystérésis » masque la limite de mesure. Elle peut décrire un essai de vanne sur banc, un transducteur de déplacement, un vérin ou la machine complète.

Pour la terminologie des composants et la comparaison des fiches techniques, consultez le guide de l’hystérésis et de la linéarité des vannes proportionnelles. Le guide des boucles d’hystérésis de la régulation proportionnelle de pression traite de la pression comme sortie mesurée. Le présent article garde la position finale de l’actionneur ou du procédé au centre.

Quelle erreur vient de la vanne, de la mécanique ou du capteur ?

Le régulateur ITV de SMC indique séparément une hystérésis de 0,5 % FS ou moins, une répétabilité de ±0,5 % FS ou moins et une sensibilité de 0,2 % FS ou moins (catalogue SMC ITV, consulté en 2026). Ces valeurs de régulation de pression ne peuvent pas être recopiées directement dans un budget d’erreur de position du chariot.

L’axe complet comporte plusieurs effets dépendant du sens :

Source	Mécanisme dépendant du sens	Signal qui le révèle	Pourquoi la boucle de position change
Électronique ou tiroir de la vanne	Comportement magnétique, frottement du tiroir, recouvrement, commande interne	Commande comparée au retour du tiroir, au débit ou à la pression régulée	La même entrée électrique produit une sortie pneumatique différente
Joints du vérin	La force de décollage diffère du frottement en mouvement	La différence de pression des chambres augmente tandis que la position reste immobile	Il faut plus de force pour démarrer le mouvement que pour le maintenir
Circuit pneumatique	Volume des tubes, échappement restreint, chute d’alimentation, débit inégal aux orifices	Les pressions des chambres réagissent différemment selon le sens ou la vitesse	L’accélération et la force de freinage disponibles dépendent du sens

À l’inverse, les trois sources suivantes se situent dans la chaîne de mesure, la mécanique ou la commande :

Source	Mécanisme dépendant du sens	Signal qui le révèle	Pourquoi la boucle de position change
Guidage externe ou tringlerie	Jeu, précharge, point dur, défaut d’alignement, force du câble	La position de l’actionneur change avant celle du procédé, ou la force s’inverse dans le jeu	Un mouvement perdu apparaît entre le repère du capteur et celui du procédé
Capteur de position	Hystérésis du capteur, mouvement du montage, erreur d’étalonnage, filtrage	La référence externe ne concorde pas avec la position embarquée	Le contrôleur corrige vers une mesure biaisée
Contrôleur	Logique de zone morte, état intégral, saturation, cartographie propre au sens	L’erreur de position change lorsque l’état logiciel est réinitialisé ou la compensation désactivée	Le chemin de commande lui-même devient dépendant de l’historique

Par exemple, l’actionneur DFPI à retour externe de Festo rappelle utilement qu’il ne faut pas considérer chaque signal de position comme parfait. Son catalogue indique une précision de répétition de ±0,12 mm et une hystérésis du codeur de déplacement de 0,33 mm pour la version spécifiée (données Festo DFPI, consultées en 2026). Il s’agit de valeurs de chaîne de capteur propres au modèle, et non de limites universelles pour les vérins. La dynamique de pression mérite également un essai distinct. La compressibilité de l’air et le volume des tubes créent un retard et une compliance, mais le retard seul n’est pas une hystérésis statique. Si une boucle s’élargit lorsque la vitesse de commande augmente et se resserre après une stabilisation suffisante, le problème dominant est le suivi dynamique. Le guide de commande tenant compte de la compressibilité de l’air explique cette dépendance à la vitesse.

De même, le jeu mécanique doit faire l’objet de sa propre mesure. Un capteur monté sur l’actionneur peut signaler la position commandée alors qu’une liaison desserrée, un jeu de guidage ou un montage reste de l’autre côté de son jeu. Mesurez au repère du procédé chaque fois que la tolérance du produit se situe à cet endroit. Sinon, une trace de contrôleur serrée peut coexister avec un mauvais résultat d’assemblage.

Comment mesurer l’erreur de position dépendant du sens ?

La norme ISO 230-2:2014 utilise des mesures directes répétées à chaque position pour évaluer la précision de positionnement et la répétabilité des axes linéaires ou rotatifs de machines-outils (ISO 230-2, confirmée en 2025). Ce n’est pas une norme pour les actionneurs pneumatiques, mais sa discipline de mesure répétée en positions correspondantes constitue un bon modèle d’essai d’acceptation.

Commencez par définir la limite de l’essai :

Nommez l’entrée. Indiquez si $u$ est une position demandée, une commande analogique de vanne, une cible de pression régulée ou une sortie de contrôleur.
Nommez la sortie. Utilisez la position de l’actionneur, du chariot, du centre outil ou de la caractéristique du procédé. Ne remplacez pas l’une par l’autre.
Définissez la course de travail. Indiquez les extrémités, les zones terminales interdites, l’orientation du montage, la charge utile, le guidage et l’état de contact avec le procédé.
Définissez la règle temporelle. Un essai statique nécessite une bande de stabilisation et une règle de maintien déclarées. Un essai dynamique nécessite un profil, une fréquence d’échantillonnage et un filtre déclarés.
Fixez les conditions de fonctionnement. Relevez la pression d’alimentation pendant le mouvement, la température, la qualité de l’air, la tuyauterie, les raccords, les silencieux, le modèle de vanne, la version du contrôleur et le réglage des gains.
Utilisez une référence traçable. Son incertitude et sa résolution doivent être suffisamment faibles pour juger la bande de position requise.

Ensuite, exécutez des séquences complètes croissantes et décroissantes sur des points cibles identiques. Approchez chaque point depuis le sens déclaré, sans dernier petit mouvement correctif qui inverserait le sens. Enregistrez des boucles répétées plutôt qu’une seule trace flatteuse. Si le cycle de production utilise une vitesse, une charge ou un sens d’approche différent, testez cette condition séparément.

Supposons qu’une course de travail illustrative de 500 mm produise 250,4 mm après une approche croissante et 249,6 mm après une approche décroissante pour la même commande. L’écart absolu est :

H_x = \left|250.4 - 249.6\right| = 0.8\ \mathrm{mm}

L’écart normalisé est :

H_{x,\mathrm{FS}} = \frac{0.8}{500}\times 100\% = 0.16\%

Toutefois, ce calcul rend compte de la séparation dépendante du sens en un seul point. Il ne prouve pas une précision de ±0,4 mm, car la position moyenne peut encore être décalée par rapport à la référence. Il n’établit pas non plus la répétabilité tant que la séquence dans le même sens n’est pas répétée et que sa dispersion n’est pas indiquée. Séparez donc les essais statiques et dynamiques. Utilisez d’abord des points stabilisés pour révéler la dépendance persistante à la trajectoire. Exécutez ensuite le profil de mouvement de production pour mesurer l’erreur de suivi, le dépassement, le temps de stabilisation et le comportement à l’inversion. Fusionner les deux dans une seule boucle fait passer un retard pneumatique pour une hystérésis statique et encourage une mauvaise correction.

Méthode de diagnostic signal par signal

Festo décrit un système de positionnement servopneumatique avec trois éléments de commande principaux : codeur de déplacement, distributeur directionnel proportionnel et contrôleur de position (Festo, consulté en 2026). Ajouter les deux pressions de chambre et une référence externe de position du procédé transforme ces trois éléments en une chaîne pratique d’isolation des défauts.

Enregistrez ces voies sur la même base de temps :

position demandée ;
erreur de position du contrôleur, commande de vanne, état intégral et saturation de sortie ;
retour du tiroir de la vanne lorsqu’il est disponible, ou réponse mesurée du débit ou de la pression dans le cas contraire ;
les deux pressions de chambre ;
déplacement de l’actionneur ;
position externe du chariot, de l’outil ou du procédé mesurée au repère de tolérance avec un instrument indépendant dont l’incertitude permet la décision d’acceptation ;
charge ou force lorsque le contact avec le procédé modifie le mouvement.

Plus précisément, la relation entre les forces et les chambres aide à interpréter la trace :

F_{\mathrm{net}} = p_A A_A - p_B A_B - F_{\mathrm{load}} - F_{\mathrm{friction}}

Ici, $p_A$ et $p_B$ sont les pressions mesurées dans les chambres, $A_A$ et $A_B$ sont les surfaces efficaces du piston, $F_{\mathrm{load}}$ est la charge externe projetée sur l’axe et $F_{\mathrm{friction}}$ représente le frottement des joints, du guidage et du mécanisme. Utilisez autant que possible la pression dynamique aux orifices du vérin, et pas seulement le réglage du régulateur en amont.

Lisez ensuite les traces dans l’ordre. Commencez par la première séparation :

La commande se sépare avant la vanne. Un biais de contrôleur propre au sens, l’état de l’intégrateur, la saturation ou la compensation crée la différence.
La vanne ou la pression se sépare pour la même commande. Examinez la caractéristique de la vanne, la contamination, les variations d’alimentation, la restriction d’échappement et la mise à l’échelle du signal.
La différence de pression change mais la position attend. Le frottement d’adhérence des joints, un point dur du guidage, une charge latérale ou un contact du procédé résiste au mouvement.
La position de l’actionneur bouge mais celle du procédé attend. Le jeu, le jeu de liaison, la compliance du montage ou la position du capteur masque un mouvement perdu.
Seuls les profils plus rapides élargissent la boucle. Traitez la bande passante, le volume des tubes, la capacité de débit, le filtrage et le retard du contrôleur avant une cartographie statique.

Suivez la chaîne de signaux avant de modifier les gains. Le premier point où les traces croissante et décroissante se séparent identifie le sous-système qui mérite l’essai suivant.

En particulier, n’additionnez pas tous les pourcentages observés dans un seul total d’erreur. L’hystérésis de pression de la vanne, l’hystérésis de position du capteur, le mouvement perdu mécanique et l’hystérésis finale de position du procédé utilisent des sorties et des dénominateurs différents. Ne convertissez chaque contribution dans l’unité du procédé qu’après avoir mesuré ou validé sa relation de transfert.

Le guide du retour de position du tiroir dans les vannes proportionnelles explique ce que le retour interne de la vanne peut ou ne peut pas prouver. Pour les à-coups à basse vitesse après la montée en pression, utilisez le guide de diagnostic du broutement des vérins avec la trace synchronisée.

Pourquoi le retour ne supprime-t-il pas automatiquement l’hystérésis ?

Festo indique que le positionnement servopneumatique utilise un retour de codeur et un distributeur directionnel proportionnel, mais que l’air reste compressible et que l’axe commandé reste mécaniquement souple (systèmes servopneumatiques Festo, consultés en 2026). Le retour corrige l’erreur mesurée ; il ne peut pas observer directement chaque frottement caché, jeu ou déplacement du repère procédé.

Autrement dit, le contrôleur agit sur :

e(t) = x_{\mathrm{ref}}(t) - x_{\mathrm{meas}}(t)

Ici, $e(t)$ est l’erreur de position mesurée, $x_{\mathrm{ref}}(t)$ est la cible et $x_{\mathrm{meas}}(t)$ est la position de retour. Si le capteur de retour est monté avant une liaison desserrée, le contrôleur peut réduire $e(t)$ presque à zéro alors que l’outil du procédé reste déplacé. La boucle n’a aucune information sur ce que son capteur ne mesure pas.

Par exemple, le frottement crée une autre limite. Près d’une vitesse nulle, le contrôleur peut augmenter la commande de vanne tandis que la charge reste immobile. Lorsque la différence de pression dépasse enfin la résistance au décollage, la charge bondit, l’erreur change de signe et le contrôleur s’inverse. Augmenter le gain proportionnel ou intégral peut transformer cela en oscillation. Le symptôme ressemble à un mauvais réglage, mais le déclencheur est souvent physique. À l’inverse, la saturation de la vanne supprime l’autorité de commande pour une autre raison. Si une petite vanne ne peut pas fournir le débit nécessaire, une commande plus grande n’ajoute aucune accélération. Si la vanne est largement surdimensionnée, de petites variations de commande peuvent créer de grandes variations de débit autour du point de fonctionnement. Bürkert indique qu’un orifice surdimensionné peut atteindre le débit maximal avec une faible ouverture et dégrader la résolution utilisable et la qualité de commande.

Cela dit, l’anticipation peut réduire une demande de commande prévisible et l’action intégrale peut supprimer un biais permanent. Ni l’une ni l’autre ne doit masquer un guidage qui change, un joint qui fuit, une liaison desserrée ou une alimentation instable. Enregistrez la trace avant de modifier la boucle. Le guide de réglage PID des systèmes à vanne proportionnelle et vérin constitue l’étape suivante une fois le circuit matériel stabilisé.

Que corriger avant d’ajouter une compensation ?

Le catalogue Festo DFPI montre pourquoi une correction unique ne convient pas à tous les actionneurs : une version à retour externe indique une hystérésis de codeur de 0,33 mm, tandis qu’une version à contrôleur intégré indique une hystérésis de ±1 % FS et une zone morte de 1 % FS (Festo DFPI, consulté en 2026). Les corrections doivent correspondre au sous-système et au modèle mesurés.

Suivez cet ordre. Corrigez ce que les traces révèlent :

Rendez la mécanique répétable. Corrigez l’alignement, la charge latérale, les fixations desserrées, la précharge du guidage, le jeu de liaison, la flexion du montage, la traînée du câble et les variations de contact avec le procédé.
Rétablissez le circuit pneumatique. Vérifiez la qualité de l’air, la pression dynamique d’alimentation, le diamètre intérieur et la longueur des tubes, les raccords, les silencieux, le dimensionnement de la vanne, la capacité d’échappement, les fuites et l’étanchéité du vérin.
Vérifiez la chaîne de mesure. Confirmez le montage du capteur, le repère, l’étalonnage, la polarité, l’échelle, le filtrage, le temps d’échantillonnage, la résolution et l’incertitude avec une référence externe.
Confirmez la vanne et les E/S. Contrôlez la plage de commande, la référence électrique, la réponse du tiroir ou de la pression, les diagnostics internes, l’intégrité du connecteur, la contamination et les limites de performance propres au modèle.
Ré-identifiez et réglez l’axe. Utilisez la charge utile, l’orientation, l’alimentation et le profil de mouvement réels. Définissez les limites sûres de vitesse, d’accélération, d’erreur et de temporisation avant d’augmenter le gain.
Cartographiez uniquement l’erreur stable restante. La compensation directionnelle n’est justifiée que lorsque le schéma résiduel se répète sur un nombre suffisant de cycles et de conditions de fonctionnement.

Pourquoi cet ordre ? Par exemple, une table logicielle peut annuler un décalage directionnel stable de 0,4 mm à une température et une charge données. Elle ne peut pas annuler de manière fiable une liaison qui bouge de façon imprévisible, un frottement de joint qui change après la maintenance ou une chute de pression qui apparaît lorsqu’une autre machine effectue un cycle. Ces défauts modifient la cartographie elle-même.

De même, n’utilisez pas le dither par défaut. Une petite commande à haute fréquence peut réduire certains effets du tiroir ou du frottement, mais elle peut aussi créer du bruit audible, une consommation d’air supplémentaire, de la chaleur, de l’usure, des ondulations de pression et des mouvements indésirables. Utilisez uniquement une méthode prise en charge par la vanne ou le contrôleur, avec une amplitude, une fréquence, une limite de procédé et un essai de validation définis.

Il est important que les limites de sécurité restent indépendantes du réglage de précision. Définissez la réponse à une perte de capteur, de commande de vanne ou d’alimentation, à une erreur de suivi excessive, à un mouvement inattendu et à l’approche d’une butée. L’énergie pneumatique stockée peut déplacer l’axe après un changement d’état de la commande électrique. Appliquez l’évaluation des risques de la machine et l’architecture de sécurité pertinente avant les essais sur toute la plage.

Cartographie directionnelle et compensation de commande

Les données MPYE 2025 de Festo indiquent une hystérésis maximale de 0,4 % par rapport à la course maximale du tiroir et une fréquence limite de 70 à 115 Hz selon la taille de la vanne (données Festo MPYE, consultées en 2026). Ces valeurs décrivent une famille de tiroirs commandés en position ; la compensation de l’axe doit donc rester propre au modèle et au système.

Après correction des défauts physiques, une cartographie directionnelle peut, par exemple, compenser un résidu stable :

u_{\mathrm{corr}} = u_{\mathrm{cmd}} + \Delta u_{\mathrm{dir}}(x, v, L)

Ici, $u_{\mathrm{corr}}$ est la commande corrigée, $u_{\mathrm{cmd}}$ est la commande d’origine et $\Delta u_{\mathrm{dir}}$ est une correction mesurée indexée par la position $x$ , le sens ou la vitesse $v$ et l’état de charge $L$ si nécessaire. Conservez le nombre minimal de dimensions qui reproduit encore l’erreur.

Construisez donc la cartographie à partir de données de caractérisation indépendantes, puis validez-la avec des cycles distincts. Si les mêmes données créent et prouvent la cartographie, le résultat peut s’ajuster au bruit plutôt qu’à l’axe. Contrôlez l’interpolation entre les points d’étalonnage et le comportement aux extrémités de la plage de travail. Limitez les corrections afin qu’une table corrompue ne puisse pas demander un mouvement dangereux.

D’autres options de compensation répondent à des problèmes différents :

Méthode	Résidu adapté	Limitation principale
Décalage propre au sens	Écart de position stable après inversion	Ne traite pas le retard dépendant de la vitesse
Anticipation du frottement	Force répétable nécessaire pour démarrer ou maintenir le mouvement	Change avec les joints, la lubrification, la charge et la température
Cartographie inverse de la vanne	Non-linéarité répétable entre commande et débit ou pression	Nécessite des conditions de vanne correspondantes et une autorité de commande utilisable
Gain programmé	La dynamique du système change prévisiblement avec la position ou la charge	La commutation ou l’interpolation doit rester stable
Observateur de perturbation ou estimateur d’état	Variations de charge non mesurées avec un modèle validé	Les erreurs de modèle et de capteur peuvent être interprétées comme des perturbations
Commande intégrale	Biais mesuré permanent dans l’autorité disponible	Peut s’enrouler pendant l’adhérence ou la saturation

En outre, une table de correction doit être traitée comme un actif de mesure étalonné, et non comme un réglage improvisé. Donnez-lui une version, le numéro de série de l’axe ou l’identité de configuration, les conditions d’essai, la date de création, la plage approuvée, une somme de contrôle et une procédure de retour arrière. Revalidez-la après un remplacement de vanne, une maintenance des joints, un réglage de capteur, une intervention sur le guidage, une modification du contrôleur ou de la tuyauterie.

Comment définir un essai d’acceptation ?

La norme ISO 230-2:2014 prend en charge les essais de type, d’acceptation, de comparaison, de vérification périodique et de compensation au moyen de mesures répétées en positions définies (ISO 230-2, confirmée en 2025). Une exigence pour un axe pneumatique doit de même préciser les positions, les sens, les répétitions, les conditions de fonctionnement, l’incertitude et le repère du procédé, plutôt que de déclarer un pourcentage universellement acceptable.

Écrivez précisément des limites distinctes pour :

écart bidirectionnel ;
répétabilité dans le même sens sur les répétitions déclarées et les deux approches ;
erreur absolue de position du procédé ;
erreur de suivi pendant tout le profil, y compris les zones d’accélération et d’inversion ;
dépassement et temps de stabilisation ;
bande de maintien, dérive et oscillation à basse vitesse pendant le maintien ;
mouvement minimal contrôlable après inversion ;
toutes les limites applicables avec les charges utiles, alimentations et températures minimales et maximales, ainsi que la réponse requise à une perte de capteur, d’énergie ou d’air.

Par exemple, une exigence utile se lit comme une instruction d’essai : « Aux cibles indiquées, avec la charge utile et la plage d’alimentation déclarées, approchez chaque cible dans les deux sens en utilisant le profil de production. Après la règle de stabilisation indiquée, la position au repère du procédé doit rester dans la bande spécifiée pendant le nombre de répétitions requis. » Ajoutez l’incertitude de mesure et les règles de conservation des données.

À l’inverse, évitez d’attribuer un niveau universel d’« hystérésis acceptable » à toutes les applications. L’exemple DFPI intégré de Festo spécifie une précision de positionnement de 1 % FS, une hystérésis de ±1 % FS et une zone morte de 1 % FS pour cette configuration. La valeur ITV de 0,5 % FS de SMC concerne la pression régulée. Aucune de ces valeurs ne définit automatiquement un axe d’assemblage de précision. Fixez donc la limite de la machine à partir de la tolérance du procédé et attribuez une part réaliste à la mesure, à la commande, à la mécanique, à l’outillage, à la variation du produit et à l’environnement. Gardez visibles les unités différentes jusqu’à l’établissement de leur transfert vers la position du procédé. Si l’outil doit rester dans une tolérance de quelques millimètres, terminez le budget en millimètres.

Enfin, conservez les traces brutes. Un seul nombre réussite/échec ne peut pas montrer si la dégradation a commencé dans la commande de vanne, la réponse de pression, la force de décollage, le retour de l’actionneur ou la mécanique du procédé. La comparaison périodique des mêmes voies synchronisées transforme ainsi l’essai d’hystérésis en diagnostic de maintenance plutôt qu’en exercice de mise en service ponctuel.

FAQ sur l’hystérésis des actionneurs proportionnels

SMC indique une hystérésis du régulateur ITV de 0,5 % FS ou moins, tout en indiquant séparément une répétabilité de ±0,5 % FS et une sensibilité de 0,2 % FS (SMC ITV, consulté en 2026). Ces cinq questions conservent ces distinctions lors du diagnostic d’un axe de positionnement pneumatique proportionnel complet pendant la mise en service.

L’hystérésis est-elle la même chose qu’une mauvaise répétabilité ?

Non. L’hystérésis compare les sorties à la même entrée après une approche dans des sens opposés. La répétabilité compare des sorties répétées selon la même approche définie. Un axe peut être très répétable sur chaque trajectoire directionnelle alors que les deux trajectoires restent séparées. Indiquez l’écart bidirectionnel et la dispersion dans le même sens comme des grandeurs distinctes avec leurs propres unités et conditions.

La commande de position en boucle fermée élimine-t-elle l’hystérésis de l’actionneur ?

Non. Le retour corrige l’erreur visible par son capteur, mais il ne peut pas observer directement le jeu de liaison, le mouvement du montage, la compliance du procédé ou un capteur biaisé. Il a également besoin d’une autorité de vanne suffisante pour surmonter le frottement sans oscillation. La commande en boucle fermée peut réduire une erreur stable, mais l’axe complet chargé doit encore réussir un essai d’acceptation bidirectionnel.

Un gain PID plus élevé peut-il corriger une erreur de positionnement dépendant du sens ?

Il peut parfois réduire un petit biais mesuré, mais le gain ne peut pas supprimer le jeu, les points durs, la saturation de la vanne ou un repère de capteur mobile. L’action intégrale peut s’enrouler pendant l’adhérence et se libérer sous forme de dépassement. Corrigez d’abord les circuits physique et pneumatique, puis réglez-les à partir de traces synchronisées de commande, pression, position et erreur.

Quelle résolution de capteur faut-il pour un essai d’hystérésis ?

Utilisez un système de mesure dont la résolution, la répétabilité, l’incertitude d’étalonnage, la stabilité du montage et le comportement d’échantillonnage permettent de prendre la décision requise. Le nombre de bits seul ne suffit pas. Comparez le capteur embarqué à une référence externe au repère du procédé et appliquez une bande de garde documentée lorsque l’incertitude de mesure est importante par rapport à la limite d’acceptation.

Quelle limite d’hystérésis est acceptable pour un actionneur proportionnel ?

Il n’existe aucun pourcentage universel. Définissez la limite à partir de la tolérance de position du procédé, de la charge utile, du sens d’approche, de la course de travail, de la plage d’alimentation, de la température, du profil de mouvement, de la règle de stabilisation, du nombre de répétitions et de l’incertitude de mesure. Les valeurs du fabricant s’appliquent au composant nommé et à la limite d’essai indiquée ; approuvez l’axe complet uniquement selon son propre essai d’acceptation au repère du procédé.

Sources et références techniques

Bürkert, présentation des vannes proportionnelles. Définitions de l’hystérésis et de la répétabilité ; consultée le 23/07/2026.
SMC, catalogue du régulateur électropneumatique de la série ITV. Caractéristiques de régulation de pression propres au modèle ; consulté le 23/07/2026.
Festo, systèmes de positionnement servopneumatiques. Architecture système ; consultés le 23/07/2026.
Festo, données techniques de l’actionneur linéaire DFPI. Exemples de chaîne de capteur et de contrôleur intégré avec différentes unités et limites ; consultées le 23/07/2026.
Festo, vanne directionnelle proportionnelle MPYE. Hystérésis du tiroir et données de fréquence propres au modèle ; publiée en 03/2025 et consultée le 23/07/2026.
ISO 230-2:2014, précision et répétabilité du positionnement des axes à commande numérique. Méthode de mesure des positions répétées pour l’acceptation et la vérification périodique, et non spécification d’un composant pneumatique ; confirmée en 2025 et consultée le 23/07/2026.

Pourquoi l’hystérésis détériore-t-elle la précision de votre actionneur proportionnel, et comment la corriger ?

Eric Zhou