Bases de l'automatique

Un système du second ordre sans zéro a ses pôles en s = −σ ± jωd. Quelle description de l'évolution de la réponse indicielle est correcte lorsqu'on augmente seulement ωd en gardant σ inchangé ?

  1. ALe dépassement et la période des oscillations restent les mêmes, et seul le temps de stabilisation raccourcit
  2. BLe temps de stabilisation reste à peu près le même, tandis que le dépassement augmente et que la période des oscillations raccourcit
  3. CLe dépassement diminue, la période des oscillations s'allonge et le temps de stabilisation s'allonge aussi
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Réponse : B. Le temps de stabilisation reste à peu près le même, tandis que le dépassement augmente et que la période des oscillations raccourcit

Les oscillations de la réponse s'amortissent dans une enveloppe e^(−σt) : le temps de stabilisation est donc fixé à environ 4/σ et ne change guère si σ reste le même. Le dépassement vaut exp(−πσ/ωd) et croît avec ωd. Par exemple, faire passer ωd de 2 à 4 avec σ = 2 fait croître le dépassement d'environ 4,3 % à environ 21 % et raccourcit la période des oscillations 2π/ωd d'environ 3,1 s à environ 1,6 s. Si θ est l'angle, dans le plan s, entre le demi-axe réel négatif et la droite qui joint l'origine au pôle, alors ζ = cos θ : plus θ est grand, plus le coefficient d'amortissement est petit.

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