Automatique des systèmes continus

Table des matières

Première partie :
ÉLÉMENTS DE COURS

 

I. Notions de système asservi

1. Régulations et asservissements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Principe d'un asservissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Propriétés d'un asservissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. Transformée de Laplace

1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Propriétés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Résolution d'équations différentielles . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. Fonctions de transfert

1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Composition des fonctions de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Effet de perturbations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Règle de Mason . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. Réponse temporelle

1. Comportement linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Système du premier ordre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Système du deuxième ordre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Système d'ordre quelconque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

V. Réponse harmonique

1. Fonction de transfert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Lieux de Bode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Lieux de Nyquist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Lieux de Black . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Système d'ordre quelconque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VI. Stabilité

1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Critère algébrique de Routh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Critères géométriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Robustesse de la stabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VII. Précision

1. Système en boucle fermée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Erreur de consigne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Erreur due à une perturbation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VIII. Régulateurs PID analogiques

1. Principes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Réglage expérimental d'un PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Calcul du régulateur sur l'abaque de Black . . . . . . . . . . . . .

4. Unités utilisées dans les régulateurs PID industriels . . . . . .

 

IX. Calculs simplifiés de régulateur

1. Méthode de Ziegler - Nichols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Critère de Naslin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Intégrateur avec retard . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Premier ordre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Premier ordre avec retard . . . . . . . . . . . . .

6. Second ordre apériodique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Troisième ordre apériodique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Système avec un pôle dominant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Système avec deux pôles dominants . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

X. Influence de la localisation des pôles et des zéros

1. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Influence de la localisation des pôles . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Pôles et zéros dominants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Effet des correcteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Lieu d'Evans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Deuxième partie :
EXERCICES RÉSOLUS

 

1. Calcul de fonctions de transfert de circuits RC . . . . . . . . . .

2. Calcul de fonction de transfert par la règle de Mason . . . . .

3. Étude d'un système mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Étude d'un train d'engrenage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Étude d'un système thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Système hydraulique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Réponse temporelle d'un système du premier ordre . . . . . . .

8. Réponse temporelle d'un système du premier ordre :
    étude des conditions initiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Réponse temporelle d'un système du premier ordre
    à un signal de type rampe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Étude du comportement d'une sonde . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11. Réponse temporelle d'un système du deuxième ordre . . . . .

12. Réponse temporelle d'un système du deuxième ordre
      avec un zéro non nul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13. Étude du régime permanent d'un filtre du troisième ordre

14. Étude d'un système du quatrième ordre . . . . . . . . . . . . . . . .

15. Système du second ordre avec retour unitaire . . . . . . . . . .

16. Étude de l'influence des pôles et zéros
      sur le comportement dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17. Tracé de lieux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18. Lieu de Nyquist d'un système du quatrième ordre . . . . . . . .

19. Tracé de lieux pour un système à pôle multiple . . . . . . . . .

20. Étude de la stabilité d'un processus
      par les critères de Routh et de Nyquist . . . . . . . . . . . . . . . .

21. Étude de la stabilité d'un processus . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22. Analyse d'un système du troisième ordre
      avec retour tachymétrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23. Étude d'un système du troisième ordre . . . . . . . . . . . . . . . .

24. Tracé du lieu d'Evans d'un système du deuxième ordre . . .

25. Tracé du lieu d'Evans d'un système du troisième ordre . . .

26. Asservissement de la position d'un arbre moteur . . . . . . . .

27. Étude d'un correcteur proportionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28. Asservissement de la vitesse d'un arbre moteur . . . . . . . . .

29. Asservissement de la position d'un arbre moteur . . . . . . . .

30. Synthèse d'un réseau correcteur à avance de phase . . . . . .

31. Approximation de Ziegler et Nichols . . . . . . . . . . . . . . . . .

32. Compensation d'un système avec retard pur . . . . . . . . . . . .

33. Étude d'un moteur électrique avec réducteur mécanique

 

Annexe : Table de transformées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 
 

 

 

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