QCM : Introduction à l’automatique (21 questions)

Question 1

1. Dans un atelier, les composants d’une machine se coordonnent pour effectuer une séquence de production après programmation et réglage préalables. Comment caractériser ce système ?

Un système automatisé qui exige une intervention humaine pendant chaque opération

Un système automatisé dont l’intervention humaine se limite à la programmation et au réglage préalables

Une machine isolée dont les éléments ne se coordonnent pas pour produire

Un système manuel dont l’opérateur commande chaque étape de la production

Explication

Un système automatisé coordonne ses éléments, tandis que l’intervention humaine est limitée à la programmation et au réglage préalables. La commande manuelle confond automatisation et action directe, l’intervention à chaque opération dépasse le rôle préalable, et la machine isolée ne correspond pas à la coordination décrite.

Answer

Un système automatisé dont l’intervention humaine se limite à la programmation et au réglage préalables

Question 2

2. Une administration confie à un logiciel une partie du traitement de dossiers, sans intervention humaine pendant cette exécution. Quel concept décrit cette situation ?

La robotisation matérielle d’une tâche industrielle effectuée par un bras mécanique

L’automatisation intégrale d’une tâche administrative exécutée du début à la fin

L’automatisation d’une partie d’une tâche administrative sans intervention humaine durant son exécution

L’automatique, discipline consacrée à la conception des systèmes de commande

Explication

L’automatisation peut porter sur l’exécution totale ou partielle de tâches administratives sans intervention humaine durant cette exécution. La robotisation matérielle réduit le concept à l’industrie, l’automatisation intégrale ignore qu’une partie suffit, et l’automatique désigne une discipline scientifique.

Answer

L’automatisation d’une partie d’une tâche administrative sans intervention humaine durant son exécution

Question 3

3. Une usine envisage un dispositif pour remplacer des opérateurs sur des gestes pénibles et répétitifs et obtenir des résultats plus précis. Quel objectif de l’automatisation correspond le mieux à ce projet ?

Supprimer la supervision humaine afin de rendre la production entièrement autonome

Accroître la productivité en conservant les gestes répétitifs aux opérateurs

Améliorer le confort des opérateurs sans rechercher une plus grande précision

Substituer la machine aux tâches répétitives et pénibles tout en accroissant la précision

Explication

L’automatisation vise notamment à substituer la machine à l’homme pour les tâches répétitives et pénibles et à accroître la précision. La productivité seule omet ces objectifs, le confort seul ne rend pas compte de la précision, et l’automatisation ne signifie pas la suppression de toute supervision humaine.

Answer

Substituer la machine aux tâches répétitives et pénibles tout en accroissant la précision

Question 4

4. Une ingénieure caractérise un système automatisé et conçoit sa commande pour obtenir un comportement précis en sortie. Quelle discipline exerce-t-elle ?

L’automatisation, qui désigne l’exécution de tâches sans intervention humaine

L’automatique, qui étudie les systèmes automatisés et la conception de leur commande

Le contrôle qualité, qui vérifie la conformité des produits obtenus

La maintenance, qui assure l’entretien matériel des équipements de production

Explication

L’automatique caractérise les systèmes automatisés et étudie le choix, la conception et la réalisation de leur commande pour obtenir un comportement déterminé en sortie. L’automatisation désigne l’exécution de tâches, tandis que la maintenance et le contrôle qualité sont des activités distinctes.

Answer

L’automatique, qui étudie les systèmes automatisés et la conception de leur commande

Question 5

5. Dans une installation, une perturbation fait varier une grandeur physique autour de la valeur visée. Quel objectif initial de l’automatique guide la régulation ?

Faire varier la grandeur sans la rapporter à une valeur de référence

Supprimer toute perturbation avant que la grandeur puisse évoluer

Maintenir la grandeur aussi proche que possible de la valeur souhaitée malgré la perturbation

Maintenir la grandeur près d’une valeur différente de la valeur souhaitée

Explication

L’objectif initial est de maintenir les grandeurs physiques aussi près que possible des valeurs souhaitées malgré les actions perturbatrices. Éliminer toute perturbation confond compensation et suppression, choisir une autre valeur écarte la consigne, et ignorer la référence ne constitue pas une régulation.

Answer

Maintenir la grandeur aussi proche que possible de la valeur souhaitée malgré la perturbation

Question 6

6. Un capteur fournit une mesure qui peut prendre toutes les valeurs d’un intervalle et évoluer sans saut entre elles. Comment classer ce signal ?

Un signal discret

Un signal quantifié

Un signal logique

Un signal analogique

Explication

Un signal analogique varie de manière continue. Un signal discret prend un nombre fini de valeurs, un signal quantifié est discret en amplitude et un signal logique ne possède que deux valeurs possibles.

Answer

Un signal analogique

Question 7

7. Un dispositif enregistre une grandeur à des instants séparés, mais chaque mesure peut prendre une valeur parmi une gamme continue. Quelle catégorie décrit ce signal ?

Un signal analogique

Un signal quantifié

Un signal numérique

Un signal échantillonné

Explication

Un signal échantillonné est discret en temps, tandis que son amplitude peut rester continue. La quantification discrétise l’amplitude, le numérique discrétise à la fois le temps et l’amplitude, et l’analogique varie continûment.

Answer

Un signal échantillonné

Question 8

8. Dans un système, l’état d’une variable est représenté par « actif » ou « inactif », sans autre valeur possible. De quel type d’information s’agit-il ?

Une logique séquentielle

Une information logique, binaire ou TOR

Une information discrète à plusieurs valeurs

Une information analogique

Explication

Une information logique, binaire ou tout-ou-rien correspond à une variable qui ne peut prendre que deux valeurs, comme actif/inactif. Une grandeur analogique varie continûment, une information discrète peut avoir plusieurs valeurs et la logique séquentielle concerne la mémorisation d’un état.

Answer

Une information logique, binaire ou TOR

Question 9

9. Un contrôleur calcule ses sorties à partir des entrées présentes et de l’état mémorisé au cycle précédent. Quelle logique utilise-t-il ?

Une logique combinatoire

Une logique séquentielle

Un asservissement analogique

Une information TOR

Explication

La logique séquentielle mémorise l’état précédent et produit ses sorties à partir de cet état ainsi que des entrées. La logique combinatoire n’a pas de mémoire; les informations TOR et l’asservissement analogique désignent d’autres caractéristiques.

Answer

Une logique séquentielle

Question 10

10. Un radiateur fonctionne en boucle ouverte. Une fenêtre est ensuite ouverte, mais la commande ne tient pas compte de la température mesurée dans la pièce. Que peut-il se produire ?

La température obtenue peut différer de la température désirée

La température mesurée impose automatiquement une nouvelle consigne

La commande compense l’ouverture de la fenêtre à partir de la sortie

La boucle ouverte mémorise la perturbation pour corriger le chauffage

Explication

En boucle ouverte, la commande ne corrige pas les perturbations à partir de la sortie; l’ouverture de la fenêtre peut donc créer un écart avec la température désirée. La compensation par mesure relève d’une boucle de retour, et la perturbation ne modifie pas automatiquement la consigne.

Answer

La température obtenue peut différer de la température désirée

Question 11

11. Dans une pièce chauffée, un thermocouple indique une température inférieure à la consigne. Quelle séquence décrit le fonctionnement de l’asservissement ?

Le thermocouple mesure, le radiateur compare à la consigne, puis le régulateur commande la pièce

Le thermocouple mesure, le régulateur compare à la consigne, puis commande le radiateur

Le régulateur mesure, le thermocouple compare à la consigne, puis commande le radiateur

Le thermocouple mesure, le régulateur change la consigne, puis le radiateur mesure l’écart

Explication

Dans l’asservissement de température, le thermocouple mesure la température de la pièce, le régulateur la compare à la consigne, puis commande le radiateur pour réduire l’écart. Inverser les rôles du capteur et du régulateur, attribuer la comparaison au radiateur ou faire modifier la consigne ne décrit pas cette chaîne.

Answer

Le thermocouple mesure, le régulateur compare à la consigne, puis commande le radiateur

Question 12

12. Pour représenter des équations entre variables de blocs sans définir d’entrées ni de sorties, quel modèle convient ?

Le schéma-blocs à entrées définies

Le diagramme paramétrique SysML

Le schéma-blocs fonctionnel

Le schéma-blocs causal

Explication

Le diagramme paramétrique SysML relie des variables de blocs par des équations sans définir d’entrées ni de sorties : il est acausal. Le schéma-blocs causal ou à entrées définies attribue des entrées et sorties au modèle, tandis que la décomposition en sous-systèmes caractérise le schéma-blocs fonctionnel.

Answer

Le diagramme paramétrique SysML

Question 13

13. Une équipe doit montrer clairement les entrées et les sorties d’un système, tout en représentant des blocs qui peuvent contenir des équations. Quel type de représentation doit-elle choisir ?

Un schéma fonctionnel, modèle de décomposition

Un diagramme paramétrique, modèle acausal

Un schéma-blocs sans équations dans les blocs

Un schéma-blocs, modèle causal

Explication

Le schéma-blocs rend les entrées et les sorties explicites et constitue un modèle causal ; ses blocs peuvent contenir des équations. Le diagramme paramétrique est acausal, la décomposition fonctionnelle ne définit pas à elle seule la causalité, et les blocs ne sont pas nécessairement dépourvus d’équations.

Answer

Un schéma-blocs, modèle causal

Question 14

14. Pour étudier un système industriel complexe, une ingénieure divise celui-ci en sous-systèmes modélisables, puis assemble leurs modèles. Que peut-elle en déduire ?

Les entrées et sorties de chaque sous-système

Le comportement global du système

Les équations acausales entre variables de blocs

Le comportement isolé de chaque sous-système

Explication

La décomposition en sous-systèmes plus faciles à modéliser, suivie de l’assemblage de leurs modèles, permet de déduire le comportement global. L’étude isolée ne fournit pas ce résultat d’ensemble, et les entrées-sorties causales ou les équations acausales correspondent à d’autres caractéristiques de représentation.

Answer

Le comportement global du système

Question 15

15. Une équipe souhaite examiner expérimentalement le comportement d’un système puis vérifier si son modèle le représente correctement. Quel rôle les signaux simples appliqués en entrée peuvent-ils jouer ?

Étudier le système ou valider son modèle

Mesurer directement les critères de performance

Décrire les composants internes du système

Déterminer les équations du modèle sans essai

Explication

Des signaux simples appliqués en entrée servent à étudier expérimentalement le système ou à valider son modèle. Les critères de performance évaluent les résultats, tandis que la description des composants et la détermination des équations ne sont pas le rôle indiqué des signaux tests.

Answer

Étudier le système ou valider son modèle

Question 16

16. Un modèle représente une action très brève concentrée à l’instant $t=0$ . Quelle propriété caractérise l’impulsion de Dirac utilisée pour la décrire ?

Elle vaut 1 pour

t\ne 0

et son intégrale vaut 0

Elle est nulle pour

t\ne 0

et son intégrale vaut 1

Elle est nulle pour

t\ne 0

et son intégrale vaut 0

Elle est nulle pour

t<0

et vaut 1 pour

t\ge 0

Explication

L’impulsion de Dirac modélise une action très brève : elle est nulle lorsque $t\ne 0$ et son intégrale sur l’ensemble du temps vaut 1. Une amplitude unitaire ou une intégrale nulle confond cette aire avec une valeur, tandis que la définition par morceaux proposée décrit l’échelon unitaire.

Answer

Elle est nulle pour $$t\ne 0$$ et son intégrale vaut 1

Question 17

17. À partir de $t=0$ , un signal passe rapidement de 0 à 1 et reste ensuite à 1. Quelle expression correspond à ce signal ?

\delta(t)=0

si

t\ne 0

et

\int_{-\infty}^{\infty}\delta(t)\,dt=1

u(t)=1

si

t<0

et

u(t)=0

si

t\ge 0

u(t)=0

si

t<0

et

u(t)=1-t

si

t\ge 0

u(t)=0

si

t<0

et

u(t)=1

si

t\ge 0

Explication

L’échelon unitaire vaut 0 avant l’instant de commutation et 1 à partir de cet instant, où il demeure à 1. L’inversion des valeurs décrit une transition opposée, la propriété d’intégrale unitaire concerne l’impulsion de Dirac, et la décroissance après la commutation ne correspond pas à un échelon.

Answer

$$u(t)=0$$ si $$t<0$$ et $$u(t)=1$$ si $$t\ge 0$$

Question 18

18. Un système reçoit une entrée qui reste comprise entre deux valeurs finies, mais sa sortie croît sans borne. Comment faut-il le classer ?

Comme stable, car la sortie réagit à l’entrée

Comme instable, car une entrée bornée produit une sortie non bornée

Comme instable, car la sortie n’atteint pas une valeur finale

Comme stable, car l’entrée reste bornée

Explication

La stabilité exige que toute entrée bornée produise une sortie bornée ; ici, la sortie diverge. L’entrée bornée seule ne suffit pas à conclure à la stabilité, et la rapidité ou l’atteinte d’une valeur finale sont d’autres critères.

Answer

Comme instable, car une entrée bornée produit une sortie non bornée

Question 19

19. À la fin d’un essai, la sortie d’un système se stabilise à une valeur différente de la consigne. Quelle grandeur permet d’évaluer sa précision ?

Le caractère borné de la sortie pour une entrée bornée

L’écart entre la consigne et la valeur initiale de l’entrée

L’écart entre la consigne et la valeur de sortie atteinte

Le temps mis pour réagir à la variation d’entrée

Explication

La précision mesure l’aptitude à atteindre la valeur visée, à partir de l’écart entre la consigne et la valeur effectivement atteinte par la sortie. Le temps de réaction relève de la rapidité, tandis que le caractère borné relève de la stabilité.

Answer

L’écart entre la consigne et la valeur de sortie atteinte

Question 20

20. Lors d’un essai, l’entrée d’un système subit une variation brusque. Quel indicateur caractérise sa rapidité ?

Le fait que la sortie reste bornée malgré l’entrée

Le degré de diminution des oscillations après la variation

Le temps mis par le système pour réagir à cette variation

L’écart entre la consigne et la valeur finale de sortie

Explication

La rapidité caractérise le temps nécessaire au système pour réagir à une variation brusque de l’entrée. L’écart à la valeur visée concerne la précision, le caractère borné concerne la stabilité, et la diminution des oscillations renvoie à l’amortissement.

Answer

Le temps mis par le système pour réagir à cette variation

Question 21

21. Un digicode ne valide un code qu’après la saisie successive de plusieurs chiffres, en tenant compte de leur ordre. De quel type de logique s’agit-il ?

Un système asservi

Un système à signaux analogiques

Une logique séquentielle

Une logique combinatoire

Explication

La logique séquentielle mémorise l’état précédent et tient compte de l’ordre des entrées, comme lors de la saisie d’un code. La logique combinatoire n’a pas de mémoire, l’asservissement repose sur une boucle de retour et les signaux analogiques ne caractérisent pas cette logique.

Answer

Une logique séquentielle

QCM : Introduction à l’automatique (21 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un atelier, les composants d’une machine se coordonnent pour effectuer une séquence de production après programmation et réglage préalables. Comment caractériser ce système ?

2. Une administration confie à un logiciel une partie du traitement de dossiers, sans intervention humaine pendant cette exécution. Quel concept décrit cette situation ?

3. Une usine envisage un dispositif pour remplacer des opérateurs sur des gestes pénibles et répétitifs et obtenir des résultats plus précis. Quel objectif de l’automatisation correspond le mieux à ce projet ?

4. Une ingénieure caractérise un système automatisé et conçoit sa commande pour obtenir un comportement précis en sortie. Quelle discipline exerce-t-elle ?

5. Dans une installation, une perturbation fait varier une grandeur physique autour de la valeur visée. Quel objectif initial de l’automatique guide la régulation ?

6. Un capteur fournit une mesure qui peut prendre toutes les valeurs d’un intervalle et évoluer sans saut entre elles. Comment classer ce signal ?

7. Un dispositif enregistre une grandeur à des instants séparés, mais chaque mesure peut prendre une valeur parmi une gamme continue. Quelle catégorie décrit ce signal ?

8. Dans un système, l’état d’une variable est représenté par « actif » ou « inactif », sans autre valeur possible. De quel type d’information s’agit-il ?

9. Un contrôleur calcule ses sorties à partir des entrées présentes et de l’état mémorisé au cycle précédent. Quelle logique utilise-t-il ?

10. Un radiateur fonctionne en boucle ouverte. Une fenêtre est ensuite ouverte, mais la commande ne tient pas compte de la température mesurée dans la pièce. Que peut-il se produire ?

11. Dans une pièce chauffée, un thermocouple indique une température inférieure à la consigne. Quelle séquence décrit le fonctionnement de l’asservissement ?

12. Pour représenter des équations entre variables de blocs sans définir d’entrées ni de sorties, quel modèle convient ?

13. Une équipe doit montrer clairement les entrées et les sorties d’un système, tout en représentant des blocs qui peuvent contenir des équations. Quel type de représentation doit-elle choisir ?

14. Pour étudier un système industriel complexe, une ingénieure divise celui-ci en sous-systèmes modélisables, puis assemble leurs modèles. Que peut-elle en déduire ?

15. Une équipe souhaite examiner expérimentalement le comportement d’un système puis vérifier si son modèle le représente correctement. Quel rôle les signaux simples appliqués en entrée peuvent-ils jouer ?

16. Un modèle représente une action très brève concentrée à l’instant $t=0$ . Quelle propriété caractérise l’impulsion de Dirac utilisée pour la décrire ?

17. À partir de $t=0$ , un signal passe rapidement de 0 à 1 et reste ensuite à 1. Quelle expression correspond à ce signal ?

18. Un système reçoit une entrée qui reste comprise entre deux valeurs finies, mais sa sortie croît sans borne. Comment faut-il le classer ?

19. À la fin d’un essai, la sortie d’un système se stabilise à une valeur différente de la consigne. Quelle grandeur permet d’évaluer sa précision ?

20. Lors d’un essai, l’entrée d’un système subit une variation brusque. Quel indicateur caractérise sa rapidité ?

21. Un digicode ne valide un code qu’après la saisie successive de plusieurs chiffres, en tenant compte de leur ordre. De quel type de logique s’agit-il ?

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Questions et réponses du QCM

1. Dans un atelier, les composants d’une machine se coordonnent pour effectuer une séquence de production après programmation et réglage préalables. Comment caractériser ce système ?

2. Une administration confie à un logiciel une partie du traitement de dossiers, sans intervention humaine pendant cette exécution. Quel concept décrit cette situation ?

3. Une usine envisage un dispositif pour remplacer des opérateurs sur des gestes pénibles et répétitifs et obtenir des résultats plus précis. Quel objectif de l’automatisation correspond le mieux à ce projet ?

4. Une ingénieure caractérise un système automatisé et conçoit sa commande pour obtenir un comportement précis en sortie. Quelle discipline exerce-t-elle ?

5. Dans une installation, une perturbation fait varier une grandeur physique autour de la valeur visée. Quel objectif initial de l’automatique guide la régulation ?

6. Un capteur fournit une mesure qui peut prendre toutes les valeurs d’un intervalle et évoluer sans saut entre elles. Comment classer ce signal ?

7. Un dispositif enregistre une grandeur à des instants séparés, mais chaque mesure peut prendre une valeur parmi une gamme continue. Quelle catégorie décrit ce signal ?

8. Dans un système, l’état d’une variable est représenté par « actif » ou « inactif », sans autre valeur possible. De quel type d’information s’agit-il ?

9. Un contrôleur calcule ses sorties à partir des entrées présentes et de l’état mémorisé au cycle précédent. Quelle logique utilise-t-il ?

10. Un radiateur fonctionne en boucle ouverte. Une fenêtre est ensuite ouverte, mais la commande ne tient pas compte de la température mesurée dans la pièce. Que peut-il se produire ?

11. Dans une pièce chauffée, un thermocouple indique une température inférieure à la consigne. Quelle séquence décrit le fonctionnement de l’asservissement ?

12. Pour représenter des équations entre variables de blocs sans définir d’entrées ni de sorties, quel modèle convient ?

13. Une équipe doit montrer clairement les entrées et les sorties d’un système, tout en représentant des blocs qui peuvent contenir des équations. Quel type de représentation doit-elle choisir ?

14. Pour étudier un système industriel complexe, une ingénieure divise celui-ci en sous-systèmes modélisables, puis assemble leurs modèles. Que peut-elle en déduire ?

15. Une équipe souhaite examiner expérimentalement le comportement d’un système puis vérifier si son modèle le représente correctement. Quel rôle les signaux simples appliqués en entrée peuvent-ils jouer ?

16. Un modèle représente une action très brève concentrée à l’instant t=0t=0t=0. Quelle propriété caractérise l’impulsion de Dirac utilisée pour la décrire ?

17. À partir de t=0t=0t=0, un signal passe rapidement de 0 à 1 et reste ensuite à 1. Quelle expression correspond à ce signal ?

18. Un système reçoit une entrée qui reste comprise entre deux valeurs finies, mais sa sortie croît sans borne. Comment faut-il le classer ?

19. À la fin d’un essai, la sortie d’un système se stabilise à une valeur différente de la consigne. Quelle grandeur permet d’évaluer sa précision ?

20. Lors d’un essai, l’entrée d’un système subit une variation brusque. Quel indicateur caractérise sa rapidité ?

21. Un digicode ne valide un code qu’après la saisie successive de plusieurs chiffres, en tenant compte de leur ordre. De quel type de logique s’agit-il ?

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16. Un modèle représente une action très brève concentrée à l’instant $t=0$ . Quelle propriété caractérise l’impulsion de Dirac utilisée pour la décrire ?

17. À partir de $t=0$ , un signal passe rapidement de 0 à 1 et reste ensuite à 1. Quelle expression correspond à ce signal ?