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Modélisation et mise en équations Transformées de Laplace Etude des critères de performance : Pour une consigne d’entrée Recherche de la fonction de transfert

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,ai 5% 1%, Tr , Tr Dτ.,0rQ B.P, φ, ω , ω

Modélisation et mise en équations

Transformées de Laplace

Etude des critères de performance : Pour une consigne d’entrée

Recherche de la fonction de transfert

Expression de la FTBF

Stabilité rapiditéprécision

assurées ?

Réponse temporelle

L’étude des systèmes automatiques est présentée ici en déroulant un processus bien défini

A l’origine, le modèle est obtenu à partir des équations régissant le système dynamique ou à partir d’identifications expérimentales préalables

Le but est d’évaluer et d’améliorer les performances de Stabilité, de Précision et de Rapidité du système.

Plan de Bode

Réponse en fréquence

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,ai 5% 1%, Tr , Tr Dτ.,0rQ B.P, φ, ω , ω

Etude des critères de performance : Pour une consigne d’entrée

Etude des critères de performance : Pour une consigne d’entrée

Modélisation et mise en équations

Transformées de Laplace

Recherche de la fonction de transfert

Expression de la FTBF

Stabilité rapiditéprécision

assurées ?

Identification d’un système réel

Réponse temporelle

L’étude des systèmes automatiques est présentée ici en déroulant un processus bien défini

A l’origine, le modèle est obtenu à partir des équations régissant le système dynamique ou à partir d’identifications expérimentales préalables

Le but est d’évaluer et d’améliorer les performances de Stabilité, de Précision et de Rapidité du système.

Réponse en fréquence

Plan de Bode

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Recherche de la fonction de transfert

Etude des critères de performance : Pour une consigne d’entrée

* Systèmes bouclés

Modélisation et mise en équations

Transformées de Laplace

Expression de la FTBFA partir de la FTBF** Réponse en fréquence*

Plan de Laplace(lieu des pôles)

Stabilité rapiditéprécision

assurées ?

Identification d’un système réel

Réponse temporelle

L’étude des systèmes automatiques est présentée ici en déroulant un processus bien défini

A l’origine, le modèle est obtenu à partir des équations régissant le système dynamique ou à partir d’identifications expérimentales préalables

Le but est d’évaluer et d’améliorer les performances de Stabilité, de Précision et de Rapidité du système.

Modélisation et mise en équations

Transformées de Laplace

Identification d’un système réel

Réponse temporelle

** Systèmes bouclés ou non

Plan de Bode

.,0rQ B.P, φ, ω , ω ,ai 5% 1%, Tr , Tr Dτ

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P.I.D.

Modélisation et mise en équations

Transformées de Laplace

Etude des critères de performance : Stabilité - Précision - Rapidité

Recherche de la fonction de transfert

Stabilité rapiditéprécision

assurées ?

Non

Identification d’un système réel

P. P.I. P.D.

P. ProportionnelI. IntégralD. Dérivé

Choix et réglages des Correcteurs

L’étude des systèmes automatiques est présentée ici en déroulant un processus bien défini

A l’origine, le modèle est obtenu à partir des équations régissant le système dynamique ou à partir d’identifications expérimentales préalables

Le but est d’évaluer et d’améliorer les performances de Stabilité, de Précision et de Rapidité du système.

Modélisation et mise en équations

Transformées de Laplace

Recherche de la fonction de transfert

Identification d’un système réel

P.I.D.

Non

P. P.I. P.D.

Choix et réglages des Correcteurs

Etude des critères de performance : Pour une consigne d’entrée

** Systèmes bouclés ou non * Systèmes bouclés

Expression de la FTBFA partir de la FTBF** Réponse en fréquence*

Plan de Laplace(lieu des pôles)

Plan de Bode

.,0rQ B.P, φ, ω , ω

Stabilité rapiditéprécision

assurées ?

Réponse temporelleRéponse temporelle

,ai 5% 1%, Tr , Tr Dτ

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Mise en place des réglages sur le système

P.I.D.

Modélisation et mise en équations

Transformées de Laplace

Recherche de la fonction de transfert

Stabilité rapiditéprécision

assurées ?

Prise en compte des perturbations

Non

Oui

Précisionassurée ?

Non

Oui

Identification d’un système réel

P. P.I. P.D.

P. ProportionnelI. IntégralD. Dérivé

Choix et réglages des Correcteurs

Choix et réglages des Correcteurs

L’étude des systèmes automatiques est présentée ici en déroulant un processus bien défini

A l’origine, le modèle est obtenu à partir des équations régissant le système dynamique ou à partir d’identifications expérimentales préalables

Le but est d’évaluer et d’améliorer les performances de Stabilité, de Précision et de Rapidité du système.

Non

Oui

Etude des critères de performance : Pour une consigne d’entrée

** Systèmes bouclés ou non * Systèmes bouclés

Expression de la FTBFA partir de la FTBF** Réponse en fréquence*

Plan de Laplace(lieu des pôles)

Plan de Bode

.,0rQ B.P, φ, ω , ω

Réponse temporelleRéponse temporelle

,ai 5% 1%, Tr , Tr Dτ

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On supprime la composante de régime transitoire

Régime permanent Régime transitoire

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G0

1 + j.On appelle le complexe ainsi trouvé,

la transmittance isochrone

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• On détermine la fonction isochrone en remplaçant la variable " " par " " 

• Pour chaque valeur particulière de ,

- On calcule le module du complexe ainsi obtenu :

Conclusion :

pour obtenir le gain et la phase pour un système dont la fonction de transfert isomorphe est donnée,

jp

c'est le gain de la fonction de transfert pour cette valeur de   

- On calcule l’argument du complexe ainsi obtenu : c'est la phase de la fonction de transfert pour cette valeur de     

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0

4

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Synthèse animée

e(t) SLCI

s(t) )(....

)(.)(....

)(. 00 teb

dt

tedbtsa

dt

tsda

m

m

mn

n

n

t

e(t) e(t) = E0.sin(Ω.t)

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t

e(t), s(t)

e(t) SLCI

s(t) )(....

)(.)(....

)(. 00 teb

dt

tedbtsa

dt

tsda

m

m

mn

n

n

s(t) = S0.sin(Ω.t + φ)

e(t) = E0.sin(Ω.t)

Synthèse animée

Page 17: Modélisation et mise en équations Transformées de Laplace Etude des critères de performance : Pour une consigne d’entrée Recherche de la fonction de transfert

t

e(t), s(t)

e(t) SLCI

s(t) )(....

)(.)(....

)(. 00 teb

dt

tedbtsa

dt

tsda

m

m

mn

n

n

s(t) = S0.sin(Ω.t + φ)

e(t) = E0.sin(Ω.t)

On appelle réponse harmonique, la sortie s(t) en régime permanent d’un système soumis à une entrée e(t) périodique (sinusoïdale par exemple).

Synthèse animée

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t

e(t), s(t)

s(t) = S0.sin(Ω.t + φ)

e(t) = E0.sin(Ω.t)

On peut caractériser l’effet du système uniquement avec deux grandeurs

Synthèse animée

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t

E0

S0

e(t), s(t)

s(t) = S0.sin(Ω.t + φ)

e(t) = E0.sin(Ω.t)

Le rapport des amplitudes appelé gain du système et qui représente l’amplification du système

0

0

E

S

On peut caractériser l’effet du système uniquement avec deux grandeurs

Synthèse animée

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t

e(t), s(t)

Le rapport des amplitudes appelé gain du système et qui représente l’amplification du système

0

0

E

S

Synthèse animée

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t

e(t), s(t)

s(t) = S0.sin(Ω.t + φ)

e(t) = E0.sin(Ω.t)

Le déphasage φ appelé phase et qui représente le décalage de s(t) par rapport à e(t)

On peut caractériser l’effet du système uniquement avec deux grandeurs

Synthèse animée

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t

e(t), s(t)

Le déphasage φ appelé phase et qui représente le décalage exprimé en degrés (ou radians) de s(t) par rapport à e(t)

Synthèse animée

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t

e(t), s(t)

21

fT

Les courbes e(t) et s(t) dessinées ne sont valables que pour

la pulsation Ω du signal d’entrée.

s(t) = S0.sin(Ω.t + φ)

e(t) = E0.sin(Ω.t)

Synthèse animée

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14dB

-6dB

+4dB0dB

-33dB-33dB

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-90°-90°

-180°

-45°

-75°

-120°

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20log(K)

10

20

-20dB

1 décade

 = K

 K p

-90

-180

?

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20log(K)

10

20

+20dB

1 décade

 = 1/K

 H(j) = K. j 

-90

-180

?

-10

-20

+90

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2 2

K20 log   

1   

2 220 log K   20 log  1   

2 2

1   

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-/2

20 log K - 20 log 2 K

= 20 log2= 20.logK - 3dB

20.logK

-

= 20.logK

20.log K - 20.log

20.log K = 20.log K - 20.log = 1

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20log(K)

10

20

-20dB

1 décade

Diagramme asymptotique de gain

-45°

-90°

Diagramme asymptotique de phase

1 décade

Droite voisine

-3dB

Courbe de gain

+5°

Courbe de phase

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2 22

20 0

2z20 log K   20 log      1    

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202 2

2

20 0

2z20 log K   20 log      1    

20 log K 

20 log K   20 log 2z

  

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40 logu     0 20 log K 

0

20 log K   40 log 

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20log(K)

0

40

-40dB

1 décade

Diagramme asymptotique de gain

-90°

-180°

Diagramme asymptotique de phase

20

r

QdB 12z

Courbe de gain

Cas z < 0,7

Pts à calculer

Exploiter les symétries

20log

Pt de résonance

Cas z 0,7Cas z 0,7

20log 12z

0 0

z

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FIN

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FIN

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