QCM : Asservissement et correction des systèmes — 19 questions

Explication

Les quatre consignes unitaires étudiées sont l’impulsion, l’échelon, la rampe et la sinusoïde. Le créneau, la parabole et le bruit blanc ne font pas partie de cette liste.

Explication

Le théorème de la valeur finale donne la valeur vers laquelle la sortie tend lorsque le temps devient très grand, sous l’hypothèse de stabilité. Le théorème de la valeur initiale concerne au contraire le début de la réponse.

Explication

Une fonction de transfert décrit le rapport entre la sortie et l’entrée dans le domaine de Laplace, avec les conditions appropriées. La somme des pôles et des zéros ne constitue pas sa définition.

Explication

La mise sous forme canonique commence par l’obtention d’un quotient de polynômes, suivie de la factorisation du numérateur et du dénominateur par leur terme d’ordre le plus faible. Le calcul des pôles intervient dans l’analyse, mais ne remplace pas cette procédure.

Explication

Les pôles correspondent aux racines du dénominateur, tandis que les zéros correspondent aux racines du numérateur. Intervertir ces deux polynômes constitue la confusion classique associée à cette distinction.

Explication

Le régime apériodique se caractérise par un retour vers l’état final sans oscillations. Une réponse pseudo-périodique, au contraire, oscille autour de cette valeur avec une amplitude décroissante.

Explication

Le régime pseudo-périodique présente des oscillations dont l’amplitude diminue autour de la valeur finale. Une convergence sans oscillations correspond plutôt au régime apériodique.

Explication

Pour un système du premier ordre, la constante de temps est strictement positive et son unité est la seconde. Les radians par seconde caractérisent une pulsation, non une constante de temps.

Explication

Un système asservi utilise une boucle de retour, un capteur et un correcteur pour comparer et ajuster son fonctionnement. Une chaîne dépourvue de mesure ou de correction ne constitue pas cette structure d’asservissement.

Explication

Un système suiveur est défini par une entrée variable qu’il doit suivre. Un système régulé correspond plutôt à une entrée maintenue constante, tandis que la saturation et le retour unitaire décrivent d’autres propriétés.

Explication

La stabilité se reconnaît ici à la convergence de la sortie vers une valeur finale constante après l’application d’un échelon. Une oscillation croissante traduit au contraire une divergence, et l’atteinte immédiate de la consigne n’est pas exigée.

Explication

La stabilité entrée bornée-sortie bornée est assurée lorsque tous les pôles ont une partie réelle strictement négative. Des pôles à partie réelle positive conduisent à l’instabilité, tandis que des pôles sur l’axe imaginaire ne fournissent pas cette garantie.

Explication

Le temps de réponse à 5 % est la durée au terme de laquelle la sortie entre dans la bande de 5 % autour de sa valeur finale et y reste. L’écart permanent relève de l’erreur statique, tandis qu’une réponse peut approcher sa valeur finale sans l’atteindre exactement.

Explication

La marge de gain s’évalue au point de la fonction de transfert en boucle ouverte où la phase atteint la valeur critique, puis mesure l’écart de gain associé au point critique. Le point de gain égal à un sert plutôt à déterminer la marge de phase.

Explication

La pulsation de cassure est définie par le changement de pente asymptotique du diagramme de Bode. Le gain égal à un caractérise plutôt une pulsation de coupure, et la convergence temporelle concerne l’étude de stabilité.

Explication

Le correcteur proportionnel agit en augmentant le gain du système, tandis que sa phase reste inchangée. La diminution de phase de 90 degrés caractérise plutôt l’action intégrale.

Explication

L’augmentation de l’action proportionnelle améliore la précision, mais elle dégrade la stabilité du système. Une diminution de phase de 90 degrés relève de l’action intégrale et non de cette modification proportionnelle.

Explication

Le correcteur intégral augmente la classe de la fonction de transfert en boucle ouverte et introduit une diminution de phase de 90 degrés. L’absence de modification de phase correspond au comportement proportionnel.

Explication

Le correcteur à retard de phase améliore la précision au prix d’une stabilité dégradée, alors que le correcteur à avance de phase augmente la stabilité et la rapidité. Inverser ces effets conduit à attribuer au retard les propriétés caractéristiques de l’avance.