Bases de l'automatique

En augmentant le gain de la fonction de transfert en boucle ouverte, la marge de phase est passée de 60° à 30°. Quelle description de l'évolution de la réponse indicielle en boucle fermée est correcte ?

  1. ALe dépassement diminue et les oscillations disparaissent, mais en contrepartie la montée de la réponse devient plus lente
  2. BLa marge de phase est un indicateur de la réponse en fréquence ; elle n'a donc aucun effet sur la forme de la réponse indicielle
  3. CLa réponse tend à devenir plus rapide, mais le dépassement augmente et les oscillations mettent plus de temps à s'éteindre
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Réponse : C. La réponse tend à devenir plus rapide, mais le dépassement augmente et les oscillations mettent plus de temps à s'éteindre

Augmenter le gain élève la fréquence de croisement du gain et rend la réponse plus rapide, mais une marge de phase plus faible réduit le coefficient d'amortissement de la boucle fermée. En règle empirique, on estime le coefficient d'amortissement ζ à environ 1/100 de la marge de phase exprimée en degrés. Pour le système standard de fonction de transfert en boucle ouverte ωn²/(s(s + 2ζωn)), le dépassement vaut environ 9 % pour une marge de phase de 60° et environ 42 % pour 30°. Quand la marge de phase tend vers zéro, la réponse s'approche d'une oscillation entretenue, et quand elle devient négative, le système est instable.

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