QCM : Signaux élémentaires et systèmes (9 questions)

Question 1

1. Concernant la représentation d’un système :

Un système associe des signaux d’entrée physiques à des signaux de sortie physiques.

Un système peut recevoir plusieurs signaux physiques et produire plusieurs signaux physiques.

Les signaux de sortie sont des fonctions du temps, contrairement aux signaux d’entrée.

Les signaux d’entrée et de sortie sont tous deux décrits comme des fonctions du temps.

Les signaux d’entrée et de sortie sont des grandeurs sans dépendance temporelle.

Explication

Les signaux d’entrée comme les signaux de sortie sont physiques et fonctions du temps; chacun peut être unique ou multiple. Les entrées ne sont donc pas indépendantes du temps, et les sorties ne sont pas les seules à en dépendre.

Answer

Un système associe des signaux d’entrée physiques à des signaux de sortie physiques. · Un système peut recevoir plusieurs signaux physiques et produire plusieurs signaux physiques. · Les signaux d’entrée et de sortie sont tous deux décrits comme des fonctions du temps.

Question 2

2. Un système mesure sa sortie, la compare à la consigne et utilise l’écart pour agir; quelle(s) proposition(s) décrit (décrivent) correctement sa structure et son mode d’asservissement ?

Un régulateur asservi lutte principalement contre les perturbations autour d’une consigne constante.

La chaîne de retour comprend le correcteur ajouté à la chaîne directe pour corriger l’écart.

L’écart calculé devient la grandeur d’entrée du processus en boucle fermée.

Un système suiveur traite une consigne évolutive et cherche principalement à la suivre.

La mesure de sortie permet de calculer l’écart par rapport à la consigne.

Explication

En boucle fermée, la mesure comparée à la consigne sert à calculer l’écart, qui devient l’entrée du processus; un correcteur peut être ajouté dans la chaîne directe. Le suiveur vise principalement une consigne évolutive, tandis que le régulateur combat les perturbations autour d’une consigne généralement constante. Le correcteur appartient à la chaîne directe, et non à la chaîne de retour.

Answer

Un régulateur asservi lutte principalement contre les perturbations autour d’une consigne constante. · L’écart calculé devient la grandeur d’entrée du processus en boucle fermée. · Un système suiveur traite une consigne évolutive et cherche principalement à la suivre. · La mesure de sortie permet de calculer l’écart par rapport à la consigne.

Question 3

3. Que signifie la stabilité d’un système asservi ?

Sa réponse converge vers la même valeur malgré toute perturbation.

Sa sortie ne présente aucun dépassement après une variation d’entrée.

Pour toute entrée bornée, sa sortie reste bornée.

Pour toute entrée constante, sa sortie rejoint la consigne.

Explication

Un système asservi est stable si toute entrée bornée entraîne une sortie qui reste bornée. La convergence vers la consigne concerne plutôt la précision ou le comportement en régime permanent, et ne définit pas la stabilité.

Answer

Pour toute entrée bornée, sa sortie reste bornée.

Question 4

4. Comment définit-on le temps de réponse à 5 % d’un système asservi ?

Le temps nécessaire pour que la sortie entre dans une bande de ±5 % autour de sa valeur finale et y reste.

Le temps nécessaire pour que la sortie atteigne pour la première fois 5 % de sa valeur finale.

Le temps nécessaire pour que l’erreur statique diminue à 5 % de sa valeur initiale.

La durée pendant laquelle la sortie dépasse de 5 % sa valeur finale avant de converger.

Explication

Le temps de réponse à 5 % correspond à l’entrée de la sortie dans la bande de ±5 % autour de sa valeur à convergence, sans en ressortir ensuite. Le premier instant où la sortie atteint 5 % de sa valeur finale ne caractérise pas ce critère.

Answer

Le temps nécessaire pour que la sortie entre dans une bande de ±5 % autour de sa valeur finale et y reste.

Question 5

5. Quel est l’objectif de la modélisation d’un phénomène réel ?

Remplacer les sorties mesurées par des valeurs quantifiées.

Déterminer une consigne constante destinée à réduire les perturbations.

Mesurer l’écart entre une sortie observée et une valeur de référence.

Construire une représentation théorique permettant de décrire ce phénomène.

Explication

La modélisation consiste à concevoir un modèle théorique qui représente un phénomène réel. La mesure d’un écart appartient plutôt au fonctionnement d’un asservissement en boucle fermée.

Answer

Construire une représentation théorique permettant de décrire ce phénomène.

Question 6

6. En quoi l’impulsion de Dirac et l’échelon unité diffèrent-ils par l’évolution du signal après son apparition ?

L’impulsion demeure à 1, tandis que l’échelon devient très bref puis disparaît.

L’impulsion passe de zéro à 1 et y demeure, tandis que l’échelon est très bref.

L’impulsion est très brève, tandis que l’échelon passe à 1 et y demeure constant.

L’impulsion et l’échelon restent tous deux constants après leur apparition.

Explication

L’impulsion représente une excitation très brève, alors que l’échelon unité passe rapidement de zéro à 1 et conserve cette valeur. La confusion plausible est d’attribuer à l’impulsion le maintien à 1, qui caractérise l’échelon.

Answer

L’impulsion est très brève, tandis que l’échelon passe à 1 et y demeure constant.

Question 7

7. Quelle conséquence découle de la représentation d’un signal affine par morceaux à l’aide de signaux élémentaires ?

Il peut être reconstruit par une somme d’échelons et de rampes, éventuellement retardés.

Il se réduit à une impulsion de Dirac dès que sa pente change au cours du temps.

Il doit être représenté par un sinus causal dont la fréquence varie à chaque rupture.

Il ne peut être reconstruit qu’à partir d’échelons sans utiliser de rampes.

Explication

Les changements de niveau et de pente d’un signal affine par morceaux peuvent être combinés au moyen d’échelons et de rampes, avec des retards si nécessaire. Un sinus causal décrit une forme oscillante et ne constitue pas, à lui seul, la représentation générale de ces segments affines.

Answer

Il peut être reconstruit par une somme d’échelons et de rampes, éventuellement retardés.

Question 8

8. Pour simuler un système asservi composé de plusieurs constituants, quelle démarche permet de construire le modèle global ?

Modéliser la sortie globale sans représenter les constituants séparément.

Associer un modèle à chaque constituant, puis traiter le modèle de l’ensemble.

Remplacer les constituants par un signal d’entrée commun sans les modéliser.

Simuler chaque constituant indépendamment sans établir de modèle d’ensemble.

Explication

L’approche consiste à attribuer un modèle à chacun des constituants afin de pouvoir ensuite traiter le modèle du système global. Modéliser seulement la sortie globale sans tenir compte des constituants ne suit pas cette démarche.

Answer

Associer un modèle à chaque constituant, puis traiter le modèle de l’ensemble.

Question 9

9. Quelle propriété caractérise la relation statique entrée-sortie d’un système stable linéaire soumis à un échelon ?

Elle forme une droite passant par l’origine, dont la pente dépend de la durée de l’échelon.

Elle forme une droite passant par l’origine, de pente égale au gain statique.

Elle forme une droite décalée de l’origine, dont la pente dépend de l’amplitude.

Elle présente une courbe exponentielle dont la valeur finale dépend de la constante de temps.

Explication

La caractéristique statique est une droite passant par l’origine et vérifie $s_\infty=Ke_0$ , où $K$ est sa pente. Une réponse exponentielle décrit plutôt un comportement transitoire, et non la caractéristique statique entrée-sortie.

Answer

Elle forme une droite passant par l’origine, de pente égale au gain statique.

QCM : Signaux élémentaires et systèmes (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant la représentation d’un système :

2. Un système mesure sa sortie, la compare à la consigne et utilise l’écart pour agir; quelle(s) proposition(s) décrit (décrivent) correctement sa structure et son mode d’asservissement ?

3. Que signifie la stabilité d’un système asservi ?

4. Comment définit-on le temps de réponse à 5 % d’un système asservi ?

5. Quel est l’objectif de la modélisation d’un phénomène réel ?

6. En quoi l’impulsion de Dirac et l’échelon unité diffèrent-ils par l’évolution du signal après son apparition ?

7. Quelle conséquence découle de la représentation d’un signal affine par morceaux à l’aide de signaux élémentaires ?

8. Pour simuler un système asservi composé de plusieurs constituants, quelle démarche permet de construire le modèle global ?

9. Quelle propriété caractérise la relation statique entrée-sortie d’un système stable linéaire soumis à un échelon ?

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