QCM : Automatique : stabilité et précision — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle est la finalité principale de l’automatique lorsqu’elle agit sur les grandeurs d’entrée d’un système ?

Décrire la structure du système sans modifier ses grandeurs de fonctionnement
Maîtriser le comportement du système en contrôlant ses grandeurs de sortie
Remplacer les grandeurs de sortie par des paramètres indépendants de l’entrée
Mesurer les perturbations externes sans intervenir sur la commande du système

Maîtriser le comportement du système en contrôlant ses grandeurs de sortie

Explication

L’automatique vise à agir de façon appropriée sur les entrées afin de maîtriser les sorties du système. La mesure des perturbations sans action de commande ne permet pas d’atteindre cet objectif.

2. Qu'est-ce que l'automatique en tant que discipline scientifique et technique?

Une méthode de gestion administrative utilisant des logiciels automatisés.
Une branche de l'informatique dédiée à la programmation de systèmes informatiques.
L'ensemble des méthodes permettant de maîtriser le comportement d’un système en agissant sur ses grandeurs d’entrée pour contrôler ses grandeurs de sortie.
Une technique de fabrication industrielle visant à automatiser les processus de production.

L'ensemble des méthodes permettant de maîtriser le comportement d’un système en agissant sur ses grandeurs d’entrée pour contrôler ses grandeurs de sortie.

Explication

L'automatique est la science et la technique qui permettent de maîtriser le comportement d’un système en agissant de manière adéquate sur ses grandeurs d’entrée pour contrôler ses grandeurs de sortie. Les autres options décrivent des domaines différents ou des applications spécifiques non représentatives de la définition fondamentale.

3. Quelle distinction décrit correctement l’automatique et l’automatisme ?

L’automatique désigne une commande industrielle, tandis que l’automatisme désigne son analyse mathématique
L’automatique est la discipline étudiée, tandis que l’automatisme est l’objet de contrôle-commande
L’automatique est un organe matériel, tandis que l’automatisme est la théorie des systèmes dynamiques
L’automatique concerne les capteurs, tandis que l’automatisme concerne les équations différentielles

L’automatique est la discipline étudiée, tandis que l’automatisme est l’objet de contrôle-commande

Explication

L’automatique regroupe la modélisation, l’analyse, l’identification et la commande des systèmes dynamiques. L’automatisme désigne plutôt l’objet ou l’organe qui réalise le contrôle-commande.

4. Quelle est la principale différence entre un système en boucle ouverte et un système en boucle fermée ?

Un système en boucle ouverte ne peut pas compenser les perturbations externes, contrairement à un système en boucle fermée.
Un système en boucle ouverte est toujours stable, alors qu’un système en boucle fermée ne peut jamais l’être.
Un système en boucle ouverte utilise la sortie pour ajuster sa commande, alors qu’un système en boucle fermée ne le fait pas.
Un système en boucle ouverte ne connaît pas la sortie pour élaborer sa commande, tandis qu’un système en boucle fermée utilise la sortie mesurée pour ajuster sa commande.

Un système en boucle ouverte ne connaît pas la sortie pour élaborer sa commande, tandis qu’un système en boucle fermée utilise la sortie mesurée pour ajuster sa commande.

Explication

Un système en boucle ouverte élabore sa commande sans connaître la sortie, tandis qu’un système en boucle fermée ajuste sa commande en fonction de la sortie mesurée, permettant de stabiliser ou de compenser les perturbations.

5. Un système linéaire reçoit séparément deux entrées et produit la réponse associée à leur somme. Quelle propriété permet de qualifier ce comportement ?

La saturation, associée à la limitation de la sortie
La stabilité, associée à l’annulation des perturbations
L’additivité, associée à l’homogénéité du système
La causalité, associée à l’absence de régime transitoire

L’additivité, associée à l’homogénéité du système

Explication

L’additivité signifie que la réponse à une somme d’entrées est la somme des réponses correspondantes, et elle fait partie des propriétés d’un système linéaire. La stabilité ou la causalité ne définissent pas la linéarité.

6. Quel est le rôle principal de la transformée de Laplace dans l'analyse des systèmes linéaires ?

Déterminer la stabilité d'un système en analysant ses pôles dans le plan complexe
Faciliter la résolution des équations différentielles en transformant le problème en une équation algébrique
Mesurer la réponse en fréquence d'un système à différentes pulsations
Calculer directement la réponse temporelle d'un système sans passer par la modélisation

Faciliter la résolution des équations différentielles en transformant le problème en une équation algébrique

Explication

La transformée de Laplace convertit une équation différentielle en une équation algébrique, simplifiant ainsi l'analyse et la résolution des systèmes linéaires. Elle ne sert pas directement à mesurer la réponse en fréquence ni à déterminer la stabilité, bien qu'elle facilite ces analyses.

7. Pour le système décrit par une équation différentielle d’ordre trois, quel terme caractérise directement cet ordre ?

La valeur initiale de la sortie du système
La dérivée première de l’entrée par rapport au temps
Le coefficient constant associé à l’entrée
La dérivée troisième de la sortie par rapport au temps

La dérivée troisième de la sortie par rapport au temps

Explication

L’ordre d’un système est égal à l’ordre maximal de dérivation de la sortie dans l’équation différentielle, ici la dérivée troisième. Une dérivée de l’entrée ou un coefficient ne détermine pas directement l’ordre du système.

8. Quand a été publié le concept de réponse fréquentielle dans l'étude des systèmes linéaires ?

Au XIXe siècle, lors de l'essor de la mécanique et de l'électricité.
Dans les années 1950, avec l'avènement des techniques de contrôle modernes.
Au début du XXe siècle, avec le développement de la théorie des systèmes.
Dans les années 1970, avec l'introduction des ordinateurs et des simulations numériques.

Au début du XXe siècle, avec le développement de la théorie des systèmes.

Explication

Le concept de réponse fréquentielle a été formalisé au début du XXe siècle, notamment avec les travaux de Nyquist et Bode dans le contexte de l'analyse des systèmes linéaires. La période des années 1950 a vu une consolidation de ces méthodes avec l'essor des techniques de contrôle.

9. En quoi la réponse fréquentielle d’un système linéaire diffère-t-elle de sa réponse temporelle ?

La réponse fréquentielle est utilisée pour déterminer la fonction de transfert, alors que la réponse temporelle ne nécessite pas cette étape.
La réponse fréquentielle analyse la réponse à des entrées sinusoïdales à différentes pulsations, tandis que la réponse temporelle concerne la réaction à des entrées comme l’échelon ou la rampe.
La réponse fréquentielle concerne uniquement la stabilité du système, alors que la réponse temporelle étudie la rapidité de réponse.
La réponse fréquentielle ne concerne que les systèmes du premier ordre, contrairement à la réponse temporelle qui s’applique à tous les ordres.

La réponse fréquentielle analyse la réponse à des entrées sinusoïdales à différentes pulsations, tandis que la réponse temporelle concerne la réaction à des entrées comme l’échelon ou la rampe.

Explication

La réponse fréquentielle étudie comment un système réagit à des entrées sinusoïdales à différentes pulsations, en fournissant un gain et un déphasage, alors que la réponse temporelle examine la réaction du système à des entrées comme l’échelon ou la rampe dans le temps.

10. Qui est crédité à l'origine de la formulation du concept de lieu d’Evans dans l'étude des systèmes de contrôle ?

James Evans
Norbert Wiener
Charles Evans
Henry Evans

Charles Evans

Explication

Charles Evans est l'ingénieur qui a introduit le concept de lieu d’Evans, permettant d'analyser la stabilité des systèmes en faisant varier le gain. Wiener et Evans sont souvent confondus, mais c'est Charles Evans qui a formulé cette méthode spécifique.

11. Quelles sont les causes principales du déplacement des pôles dans le lieu d’Evans lorsque le gain K augmente, et quelles en sont les conséquences sur la stabilité du système ?

L'augmentation de K déplace les pôles vers l'origine, ce qui peut améliorer la stabilité.
Une augmentation de K ne modifie pas la position des pôles, mais leur nombre.
L'augmentation de K déplace les pôles vers la partie gauche du plan, renforçant la stabilité.
L'augmentation de K déplace les pôles vers la partie droite du plan, ce qui peut rendre le système instable.

L'augmentation de K déplace les pôles vers la partie droite du plan, ce qui peut rendre le système instable.

Explication

L'augmentation de K déplace généralement les pôles vers la partie droite du plan, ce qui peut conduire à une instabilité si certains pôles ont une partie réelle positive. La stabilité dépend de la position des pôles : s'ils ont une partie réelle positive, le système devient instable.

Révisez avec les flashcards

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Qu'est-ce que l'automatique ?

La science et technique pour maîtriser un système par ses entrées et sorties.

Automatique : définition

Maîtrise du comportement des systèmes par contrôle.

Quelle différence entre automatique et automatisme ?

L'automatique traite les systèmes dynamiques, l'automatisme désigne les objets de contrôle-commande.

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