Flashcards : Réponses temporelles des systèmes linéaires — 51 cartes

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1Question

Quelle différence y a-t-il entre analyse et commande dans un système ?

Réponse

L'analyse détermine la sortie y(t) pour une entrée u(t), la commande calcule l'entrée u(t) pour une sortie y(t) fixée.

2Question

Comment obtient-on la réponse temporelle d'un système ?

Réponse

En résolvant l'équation différentielle modélisant le système pour une entrée donnée.

3Question

Quelles entrées types sont utilisées pour trouver la réponse temporelle ?

Réponse

Une impulsion de Dirac, un échelon, une rampe ou un sinus.

4Question

Quelles sont les deux méthodes pour résoudre une équation différentielle ?

Réponse

La résolution directe et la résolution par transformée de Laplace.

5Question

Quelle méthode est préférée pour résoudre une équation différentielle ?

Réponse

La méthode de Laplace est présentée comme préférable.

6Question

Comment s'exprime la solution d'une équation différentielle ?

Réponse

Comme la somme y(t)=y1(t)+y2(t) d'une solution homogène et d'une solution particulière.

7Question

Que représente y1(t) dans la solution y(t)=y1(t)+y2(t) ?

Réponse

La solution homogène de l'équation différentielle.

8Question

Que représente y2(t) dans la solution y(t)=y1(t)+y2(t) ?

Réponse

Une solution particulière de l'équation complète.

9Question

Comment se décompose la sortie dans le domaine de Laplace ?

Réponse

En un régime forcé et un régime libre.

10Question

Que caractérise le régime transitoire ?

Réponse

La présence d'exponentielles non éteintes dans la réponse.

11Question

Qu'est-ce que le temps d’établissement à 2 % ?

Réponse

Le temps pour que la réponse reste dans une bande de 2 % autour de la valeur finale.

12Question

Quelle est la fonction de transfert d'un système du premier ordre ?

Réponse

Y(s)U(s)=K1+τs\frac{Y(s)}{U(s)}=\frac{K}{1+\tau s}

13Question

Que représente K dans la fonction de transfert d'un premier ordre ?

Réponse

Le gain statique.

14Question

Que représente τ\tau dans la fonction de transfert d'un premier ordre ?

Réponse

La constante de temps.

15Question

Quelle est la réponse d'un premier ordre à un échelon d'amplitude A avec condition initiale nulle ?

Réponse

y(t)=KA(1−e−t/τ)y(t)=KA\left(1-e^{-t/\tau}\right)

16Question

Quelle est la réponse d'un premier ordre à un échelon d'amplitude A avec condition initiale non nulle ?

Réponse

y(t)=KA(1−e−t/τ)+y(0)e−t/τy(t)=KA\left(1-e^{-t/\tau}\right)+y(0)e^{-t/\tau}

17Question

À quel pourcentage de la valeur finale la réponse d'un premier ordre atteint-elle à t=τt=\tau ?

Réponse

63 % de sa valeur finale.

18Question

Quel est le temps de réponse à 2 % pour un premier ordre ?

Réponse

Environ 4τ4\tau.

19Question

Quelle est la réponse impulsionnelle d'un premier ordre sans condition initiale ?

Réponse

y(t)=Kτe−t/τy(t)=\frac{K}{\tau}e^{-t/\tau}

20Question

Quelle est la forme normalisée d'un système du second ordre ?

Réponse

Y(s)U(s)=Kωn2s2+2zωns+ωn2\frac{Y(s)}{U(s)}=\frac{K\omega_n^2}{s^2+2z\omega_ns+\omega_n^2}

21Question

Que vaut le gain K dans la forme normalisée d'un système du second ordre ?

Réponse

Le gain statique.

22Question

Que se passe-t-il pour les pôles si z>1 dans un système du second ordre ?

Réponse

Les pôles sont réels négatifs et distincts.

23Question

Comment est la réponse d'un système du second ordre pour z=1 ?

Réponse

La réponse est apériodique avec des pôles réels négatifs doubles.

24Question

Quelle est la pulsation des oscillations pour z<1 ?

Réponse

ωp=ωn1−z2\omega_p=\omega_n\sqrt{1-z^2}

25Question

Comment s'exprime le premier dépassement en pourcentage pour z<1 ?

Réponse

D=e−zπ1−z2D=e^{-\frac{z\pi}{\sqrt{1-z^2}}}

26Question

Quelle approximation donne le temps de réponse à 2 % pour z=0,7 ?

Réponse

tr≈4zωnt_r\approx\frac{4}{z\omega_n}

27Question

Qu'impose la partie réelle positive d'un pôle sur la stabilité d'un système ?

Réponse

Le système est instable.

28Question

Pourquoi un système avec des pôles à partie réelle positive est-il instable ?

Réponse

Ses réponses temporelles contiennent des exponentielles positives qui divergent.

29Question

Quels pôles dominent la dynamique d'un système stable ?

Réponse

Les pôles les plus à droite dans le demi-plan gauche.

30Question

Quel est le lien entre la position des pôles dans le demi-plan gauche et la vitesse de réponse ?

Réponse

Les pôles les plus à droite sont les plus lents.

31Question

À quel ordre peut-on assimiler un système stable d'ordre n avec des pôles dominants complexes ?

Réponse

À un système du second ordre.

32Question

À quel ordre peut-on assimiler un système stable d'ordre n avec un pôle dominant réel ?

Réponse

À un système du premier ordre.

33Question

Quels sont les trois critères principaux de performance d’un système ?

Réponse

La stabilité, la précision et la rapidité.

34Question

Comment s’apprécie la précision en régime permanent ?

Réponse

Par la valeur finale de l’erreur entre la consigne et la sortie.

35Question

Quelle formule donne le théorème de la valeur finale ?

Réponse

ϵ∞=lim⁡t→∞ϵ(t)=lim⁡s→0sϵ(s)\epsilon_\infty=\lim_{t\to\infty}\epsilon(t)=\lim_{s\to0}s\epsilon(s).

36Question

Quels sont les autres indicateurs temporels de performance ?

Réponse

Le temps d’établissement à 2 %, le temps de montée à 90 %, les dépassements et les temps de pic.

37Question

Quelle est la formule de l'erreur en boucle fermée ?

Réponse

L'erreur vérifie ϵ(s)=Yc(s)1+KG1(s)G2(s)\epsilon(s)=\frac{Y_c(s)}{1+KG_1(s)G_2(s)}.

38Question

Quelle est l'expression de l'erreur finale pour un système de type 0 avec consigne échelon ?

Réponse

L'erreur finale vaut ϵ∞=e01+K\epsilon_\infty=\frac{e_0}{1+K}.

39Question

Quelle condition assure une erreur finale nulle pour un système de type au moins 1 avec consigne échelon ?

Réponse

La boucle fermée doit rester stable.

40Question

Pourquoi un système de type au moins 1 avec consigne échelon a-t-il une erreur finale nulle ?

Réponse

Parce qu'il possède au moins un intégrateur pur.

41Question

Quelle est l'erreur finale pour un système de type 0 avec consigne rampe ?

Réponse

L'erreur finale est infinie.

42Question

Quelle est l'erreur finale pour un système de type 1 avec consigne rampe ?

Réponse

L'erreur finale est la constante ω0K\frac{\omega_0}{K}.

43Question

Quelle est l'erreur finale pour un système de type au moins 2 avec consigne rampe ?

Réponse

L'erreur finale est nulle.

44Question

Quelle condition est nécessaire pour que les erreurs finales données pour la consigne rampe soient valides ?

Réponse

La stabilité en boucle fermée est nécessaire.

45Question

Quelle est la formule du transfert entre erreur et perturbation D(s) ?

Réponse

ϵ(s)=−K2G2(s)1+K1K2G1(s)G2(s)D(s)\epsilon(s)=-\frac{K_2G_2(s)}{1+K_1K_2G_1(s)G_2(s)}D(s)

46Question

Qu'impose la minimisation de l'influence d'une perturbation dans la chaîne directe ?

Réponse

Les intégrateurs et l'augmentation du gain doivent être placés le plus en amont possible.

47Question

Quelle est l'erreur finale pour une perturbation constante si G1 et G2 sont de type 0 ?

Réponse

Elle vaut −K21+K1K2d0-\frac{K_2}{1+K_1K_2}d_0.

48Question

Quelle est l'erreur finale si G1 est de type 0 et G2 de type 1 pour une perturbation constante ?

Réponse

Elle vaut −d0K1-\frac{d_0}{K_1}.

49Question

Quelle est l'erreur finale si G1 est de type 1 et G2 de type 0 pour une perturbation constante ?

Réponse

Elle est nulle.

50Question

Quel effet a l'augmentation du gain K sur la précision et les actionneurs ?

Réponse

Elle améliore la précision mais peut provoquer la saturation des actionneurs.

51Question

Quel risque entraîne l'ajout d'intégrateurs dans la boucle fermée ?

Réponse

Cela peut déstabiliser la boucle fermée.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 23 questions sur Réponses temporelles des systèmes linéaires.

1. Quelle est la différence fondamentale entre l’analyse d’un système et sa commande ?

2. Pour déterminer la réponse temporelle d’un système soumis à un échelon donné, quelle démarche faut-il appliquer ?

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