Sciences de l'ingénieur · 1ere

Automatique et systèmes asservis

Ce que tu dois retenir

Chapitre 1 — Qu'est-ce qu'un système asservi ?

Un système asservi compare en permanence la sortie réelle à la consigne et corrige l'écart.

Chapitre 2 — Les composants d'une boucle d'asservissement

Le comparateur soustrait la mesure à la consigne : c'est l'écart qui pilote la correction.

Chapitre 3 — Le correcteur et la stabilité

Un bon correcteur doit être un compromis : assez réactif pour corriger vite, assez stable pour ne pas osciller.

Chapitre 4 — Précision, rapidité, stabilité

On évalue un asservissement par trois critères : précision, rapidité et stabilité.

Teste-toi

1. Quelle est la différence principale entre un système en boucle ouverte et un système asservi ?

AA. Le système asservi mesure la sortie et corrige l'écart.
BB. Le système en boucle ouverte possède un capteur supplémentaire.
CC. Le système asservi n'a pas de comparateur.
DD. Le système en boucle ouverte consomme plus d'énergie.
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Réponse : A — A. Le système asservi mesure la sortie et corrige l'écart.

Un système asservi est en boucle fermée : il mesure la sortie grâce à un capteur et corrige l'écart par rapport à la consigne, contrairement à la boucle ouverte.

2. Dans une boucle d'asservissement, quel composant calcule l'écart entre la consigne et la mesure ?

AA. Le capteur
BB. Le comparateur
CC. L'actionneur
DD. Le correcteur
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Réponse : B — B. Le comparateur

Le comparateur effectue la soustraction consigne - mesure pour fournir l'écart ou erreur au correcteur.

3. Quel est le rôle principal du correcteur proportionnel ?

AA. Mémoriser les erreurs passées
BB. Anticiper les variations rapides
CC. Multiplier l'écart par un gain constant
DD. Mesurer la sortie
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Réponse : C — C. Multiplier l'écart par un gain constant

Le correcteur proportionnel applique une commande proportionnelle à l'écart : U = K × e.

4. Que risque-t-il de se produire si le gain d'un correcteur proportionnel est trop élevé ?

AA. L'erreur statique augmente
BB. Le système devient instable et oscille
CC. Le capteur sature
DD. La consigne change
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Réponse : B — B. Le système devient instable et oscille

Un gain trop élevé rend la correction excessive, ce qui peut provoquer des oscillations autour de la consigne, voire l'instabilité.

5. Quelle action du correcteur PID permet d'éliminer l'erreur résiduelle ?

AA. Action proportionnelle
BB. Action dérivée
CC. Action intégrale
DD. Aucune, c'est impossible
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Réponse : C — C. Action intégrale

L'action intégrale accumule les erreurs passées et ajuste la commande jusqu'à annuler l'erreur statique résiduelle.

6. Le temps de réponse à 5 % correspond à...

AA. la durée pendant laquelle la sortie met 5 % de la consigne
BB. le temps mis pour que la sortie reste à ±5 % de la valeur finale
CC. 5 % du temps total de fonctionnement
DD. le temps de montée de 0 à 5 % de la consigne
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Réponse : B — B. le temps mis pour que la sortie reste à ±5 % de la valeur finale

C'est le temps nécessaire pour que la sortie entre et reste définitivement dans une bande de ±5 % autour de sa valeur finale.

7. Parmi ces exemples, lequel n'est pas un système asservi ?

AA. Un régulateur de vitesse automobile
BB. Un thermostat de chauffage
CC. Un grille-pain à minuterie
DD. Un pilote automatique d'avion
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Réponse : C — C. Un grille-pain à minuterie

Le grille-pain à minuterie fonctionne en boucle ouverte : il chauffe pendant une durée réglée sans mesurer la couleur ou la température du pain.

8. Quel est l'effet de l'action dérivée dans un correcteur PID ?

AA. Elle annule l'erreur statique
BB. Elle amplifie l'écart constant
CC. Elle freine les variations rapides et stabilise
DD. Elle remplace le capteur
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Réponse : C — C. Elle freine les variations rapides et stabilise

L'action dérivée réagit à la vitesse de variation de l'écart, ce qui permet d'anticiper et de limiter les oscillations.

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