QCM : Contrôle et stabilité des systèmes échantillonnés — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Dans la modélisation des signaux échantillonnés, quelle expression relie un pôle continu p_i à son pôle discret correspondant z_i ?

z_i = e^{T_e p_i}
z_i = T_e p_i
z_i = p_i / T_e
z_i = e^{p_i / T_e}

z_i = e^{T_e p_i}

Explication

Le passage du continu au discret se fait par l’exponentielle de la période d’échantillonnage multipliée par le pôle continu. Les autres expressions ne correspondent pas à la cartographie des pôles décrite.

2. Qu'est-ce que la modélisation des signaux échantillonnés dans le contexte du traitement du signal?

Une méthode pour amplifier un signal analogique.
Une procédure pour filtrer un signal numérique.
Une méthode pour convertir un signal continu en signal discret en utilisant des échantillons.
Une technique pour augmenter la fréquence d'un signal analogique.

Une méthode pour convertir un signal continu en signal discret en utilisant des échantillons.

Explication

La modélisation des signaux échantillonnés consiste à représenter un signal continu sous forme discrète en utilisant des échantillons, ce qui est essentiel pour le traitement numérique du signal.

3. Que représente une fonction de transfert échantillonnée F(z) ?

La réponse temporelle continue du système sans échantillonnage
La dynamique du système exprimée dans le domaine discret z
Le critère de stabilité appliqué directement au plan s
La condition de précision statique pour une entrée échelon

La dynamique du système exprimée dans le domaine discret z

Explication

F(z) décrit le comportement du système une fois formulé dans le domaine discret. Ce n’est ni la réponse temporelle elle-même, ni un critère de stabilité.

4. Selon la définition, qu'implique la stabilité d’un système échantillonné dans le domaine discret ?

Que ses pôles ont tous un module égal à 1.
Que ses pôles ont tous un module supérieur à 1.
Que ses pôles sont tous situés dans le demi-plan droit.
Que ses pôles sont tous situés à l’intérieur du disque unité, c’est-à-dire |z|<1.

Que ses pôles sont tous situés à l’intérieur du disque unité, c’est-à-dire |z|<1.

Explication

La stabilité d’un système échantillonné signifie que tous ses pôles dans le domaine discret vérifient |z|<1, ce qui assure que ses dynamiques ne divergent pas.

5. Quelle condition caractérise la stabilité d’un système échantillonné ?

Tous les pôles de F(z) doivent vérifier |z| < 1
Au moins un pôle de F(z) doit être égal à 1
Tous les zéros de F(z) doivent être dans le cercle unité
Tous les pôles de F(z) doivent avoir une partie réelle négative

Tous les pôles de F(z) doivent vérifier |z| < 1

Explication

Un système échantillonné est stable si et seulement si tous ses pôles sont à l’intérieur du disque unité. La condition de partie réelle négative concerne le domaine continu, pas le domaine discret.

6. Quelle est la fonction principale du critère de Jury dans l'analyse des systèmes échantillonnés ?

Il optimise la performance en minimisant l'erreur de suivi.
Il transforme le système discret en un système continu équivalent.
Il calcule la réponse en fréquence du système discret.
Il permet de déterminer la stabilité du système en vérifiant la position des pôles dans le plan z.

Il permet de déterminer la stabilité du système en vérifiant la position des pôles dans le plan z.

Explication

Le critère de Jury est utilisé pour vérifier si tous les pôles du système discret sont à l'intérieur du disque unité, assurant ainsi la stabilité.

7. Quel énoncé décrit correctement la cartographie des pôles en stabilité échantillonnée ?

Elle impose que le dénominateur soit de degré deux
Elle remplace la vérification de stabilité par le critère de Routh-Hurwitz
Elle relie les pôles du modèle continu à ceux du modèle discret
Elle transforme les zéros du modèle discret en pôles continus

Elle relie les pôles du modèle continu à ceux du modèle discret

Explication

La cartographie des pôles sert à relier les pôles du modèle continu à ceux du modèle discret pour étudier la stabilité après échantillonnage. Les autres propositions confondent cette notion avec d’autres critères ou contraintes.

8. Quand le critère de Jury a-t-il été formulé pour la première fois dans l'histoire de l'automatique ?

Dans les années 1950, lors du développement des systèmes numériques.
Au début du XXe siècle, dans les années 1900-1910.
Au cours des années 1970, avec l'avènement de la théorie moderne du contrôle.
Dans les années 1980, avec l'essor de la simulation numérique.

Au début du XXe siècle, dans les années 1900-1910.

Explication

Le critère de Jury a été développé dans les années 1900-1910 pour analyser la stabilité des systèmes discrets, notamment dans le contexte de la théorie du contrôle.

9. En quoi le critère de Jury diffère-t-il du critère de Routh-Hurwitz dans l'analyse de la stabilité des systèmes échantillonnés ?

Le critère de Jury est une méthode graphique, tandis que Routh-Hurwitz est une méthode algébrique.
Jury impose des conditions sur les pôles dans le disque unité, alors que Routh-Hurwitz examine la position des pôles dans le demi-plan gauche.
Le critère de Jury s'applique uniquement aux systèmes continus, tandis que Routh-Hurwitz concerne les systèmes discrets.
Le critère de Jury utilise les coefficients du polynôme pour vérifier la stabilité, alors que Routh-Hurwitz nécessite une transformation préalable des variables.

Jury impose des conditions sur les pôles dans le disque unité, alors que Routh-Hurwitz examine la position des pôles dans le demi-plan gauche.

Explication

Le critère de Jury utilise les coefficients du polynôme pour vérifier si toutes les racines sont à l’intérieur du disque unité, alors que Routh-Hurwitz nécessite une transformation pour analyser la stabilité dans le domaine discret.

10. Qui est crédité de la formulation du critère de Jury pour l'analyse de la stabilité des systèmes échantillonnés ?

William Hurwitz
Edward Routh
Claude Shannon
Alfred Jury

Alfred Jury

Explication

Le critère de Jury a été formulé par Alfred Jury, qui a développé cette méthode pour déterminer la stabilité des systèmes discrets en fonction de leurs coefficients.

11. Quelle est la conséquence de la généralisation de la précision lorsqu'un système possède plusieurs pôles égaux à 1 dans sa boucle ouverte ?

La précision dynamique ne s'améliore pas avec l'augmentation du nombre de pôles à 1.
L'erreur de vitesse en boucle fermée devient infinie, même si la période d'échantillonnage est faible.
L'erreur de position en boucle fermée devient nulle, indépendamment du nombre de pôles à 1.
La stabilité du système est assurée uniquement si tous les pôles à 1 sont simples.

L'erreur de position en boucle fermée devient nulle, indépendamment du nombre de pôles à 1.

Explication

La présence de n pôles égaux à 1 dans la boucle ouverte garantit que l'erreur de position en boucle fermée est nulle, quelle que soit la valeur de n, ce qui généralise la précision statique du système.

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Mémorisez les réponses avec 9 flashcards sur Contrôle et stabilité des systèmes échantillonnés.

Stabilité d’un système échantillonné — définition ?

Dynamiques qui ne divergent pas, restent bornées.

Stabilité système échantillonné

Les dynamiques restent bornées dans le temps échantillonné.

Pôles de F(z) — condition stabilité ?

|z|<1 pour tous les pôles.

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