Exercícios de Servomecanismos e Regulação com Soluções

Telechargé par alaa liyaf
Adnene TLILI
Safeyiddine KALLELI
A.U. :  / 
MINISTÈRE DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
ISET — Nabeul
Département Génie mécanique
TRAVAUX DIRIGÉS ET EXAMENS
CORRIGÉS
ASSERVISSEMENT ET RÉGULATION
TD : Asservissement et régulation
A.U. 2014/2015 1 KALLELI S., TLILI A.
INSTITUT SUPERIEUR DES ETUDES TECHNOLOGIQUES DE NABEUL
Département de génie mécanique
Travaux Dirigés en Asservissement et régulation
Transformée de Laplace
Niveau : L2-Génie mécanique
EXERCICE 1(corrigé) :
1.O oside u sstî„Ÿî…”e d’ete ïˆș et de sortie ïˆș gi pa l’uatio diffetielle
suivante :
î€îŹ·îïˆș
î€îîŹ·î”…î”î€îŹ¶îœ”ïˆș
î€îîŹ¶î”…î”î€îïˆș
 ïˆșïˆș
 ïˆș
Calculer la fonction de transfert de ce systÚme et calculer ses pÎles et ses zéros
2.O oside u sstî„Ÿî…”e d’ete ïˆș et de sortie ïˆș gi pa l’uatio diffetielle suivate :
î€îŹ¶î
î€îîŹ¶î”…î”î€î
ïˆșïˆș
Calculer la rĂ©ponse de ce systĂšme ïˆșîąšïˆ» Ă  une entrĂ©e ïˆșîąšïˆ»î€ƒîîŠî€ƒî‚±îœżî„îîˆî‹îŠî€ƒî‘îŠî…îîœœî…îŽî
3.ReprĂ©senter puis calculer la transformĂ©e de Laplace de la fonction ïˆșîąšïˆ» dĂ©finie par :
ïˆșîČîČ
ïˆșîïˆ»î”ŒîœŁî
îČ
ïˆșîïˆ»î”ŒîœŁî€ƒîŒî‹î‘îŽî”î€ƒîî”îœ¶
EXERCICE 2(corrigé) :
Soit le systĂšme suivant :

î«šî”…îą–
Eïˆșîą–ïˆ»
Sïˆș
TD : Asservissement et régulation
A.U. 2014/2015 2 KALLELI S., TLILI A.
ïˆșîœČ
ïˆșîœČ
Dont ïˆș est donnĂ© par :
Calculer ïˆș puis dĂ©duire ïˆș
EXERCICE 3 (corrigé) :
Calculer et tracer les rĂ©ponses du systĂšme de fonction de transfert : ïˆșîŒïˆ»î”Œî€ƒîŻ˜î°·îł…îł›î”«îŹ”îŹżî€ƒîŻ˜î°·îł…îł›î”Ż

Aux signaux ïˆș suivants : ïˆșîïˆ»î‡Ąî‘ïˆș
EXERCICE 4 (corrigé) :
1) Soit le systĂšme suivant :
Calculer ïˆș et en dĂ©duire la rĂ©ponse temporelle du systĂšme ïˆș respectivement :
a) Pour une entrĂ©e en Ă©chelon unitaire : ïˆșîąšïˆ»î”Œîą›ïˆșîąšïˆ»
b) Pour une entrĂ©e en Ă©chelon de vitesse : ïˆșîąšïˆ»î”Œîąšî‡€îą›ïˆșîąšïˆ»
2) Soit la fonction ïˆșîąšïˆ» dĂ©finie par :
ïˆșîČî€ƒîî…î€ƒîî”îœœî€ƒî‡ąîœœî’îîœżî€ƒîœœî”îČ

îČ
ReprĂ©senter graphiquement la fonction ïˆș et calculer sa transformĂ©e de Laplace
1
1
1

îœČî”†îł
TD : Asservissement et régulation
A.U. 2014/2015 3 KALLELI S., TLILI A.
2
t
EXERCICE 5 (corrigé) :
Soit le sstî„Ÿî…”e gi pa l’uatio diffetielle suivate :
îąŠî«œîąŸïˆșîąšïˆ»
îąŠîąšî«œî”…î« îąŠî«›îąŸïˆșîąšïˆ»
îąŠîąšî«›î”…î«šî«šîąŠîąŸïˆșîąšïˆ»
 î”…î«žîąŸïˆșîąšïˆ»î”Œî€ƒîąŠîą›ïˆșîąšïˆ»
 ïˆșîąšïˆ»
1. DĂ©terminer la fonction de transfert de systĂšme : îĄČïˆșîą–ïˆ»î”Œî€ƒîą…ïˆșîą–ïˆ»
ïˆșîą–ïˆ»
2. Calculer les pÎles et zéros de ce systÚme
On considĂšre que les conditions initiales sont nulles.
EXERCICE 6 (corrigé) :
On considĂšre un systĂšme d’ete Ep et de sotie Sp donnĂ© par le schĂ©ma bloc suivant :
1. DĂ©duire la fonction de transfert du systĂšme
2.Faire la décomposition en éléments simples de la fonction de transfert
3.Déduire s(t) dans chaque cas, pour les entrées suivantes :
e(t)
t)

ïˆșïˆș
ïˆșîœČ
ïˆșîœČ
ÎŽ(t)
t)
t
2
2
TD : Asservissement et régulation
A.U. 2014/2015 4 KALLELI S., TLILI A.
Correction
EXERCICE 1
î«šïˆ»î‚†îŹ·î€–ïˆș
î‚†î‚–îŹ·î”…î€ƒî”î‚†îŸî€–ïˆș
ïˆș
 ïˆșïˆș
 ïˆș

î€ƒîœźî€ƒï‰‚î­ąî°Żî­—ïˆșî­Č
î­ąî­Čî°Żï‰ƒî”…î€ƒî”î€ƒîœźî€ƒî”€î­ąîŸî­—ïˆșî­Č
î­ąî­Č + 3L ï‰‚î­ąî­—ïˆșî­Č
î­ąî­Č  + L ïˆșî‚–ïˆ»ïˆżî”ŒîŽî€ƒîœźî€ƒï‰‚î­ąî­Łïˆșî­Č
î­ąî­Č ï‰ƒî”…î€ƒîœźî€ƒïˆŸî‚†ïˆșî‚–ïˆ»ïˆż
 p3 S(p) + 3 pÂČ S(P) + 3 p S(p) + S(p) = 2 pE(p) + E(p)
 S(p) ïˆŸî‚’îŹ·î”…î€ƒî”î‚’îŸî”…î”î‚’î”…îłïˆżî”ŒïˆșîŽî‚’î”…îłïˆ»î€ƒî€ˆî€ƒïˆș soit H(p) = ïˆșî­źïˆ»
ïˆșî­źïˆ» : la fonction de transfert du
systĂšme
 H(p) = îŹ¶î­źîŹŸîŹ”
î­źî°ŻîŹŸî€ƒîŹ·î­źîŸîŹŸîŹ·î­źîŹŸîŹ”î”Œî€ƒî­’ïˆș
ïˆș
Les zĂ©ros de H(p)  N(p) = 0  2p + 1 = 0  p = 
 d’oĂč : î”†îł
îŽî€ƒî‚‡î‚•î‚–î€ƒî‚—î‚î€ƒî‚œĂ©î‚”î‚‘î€ƒî‚•î‚‹î‚î‚’î‚Žî‚‡
Les pĂŽles de H(p)  D(p) = 0  îŒîŹ·î”…î€ƒî”îŒîŹ¶î”…î”îŒî”…îłî”ŒîČ
On remarque que -1 est un zĂ©ro pour D (p) (pĂŽle pour H (p)) d’oĂč
D(p) = (p + 1) (apÂČ + b p + c)
ap3 + bpÂČ + cp + apÂČ + bp + c par identification :
î”žîœœî”Œîł

îœżî”…îœŸî”Œî”
îœżî”Œîł
D’oĂč îœœî”Œîłî‡Ąîœżî”Œîłî€ƒîîî€ƒîœŸî”ŒîŽ
 D(p) = (p + 1) (pÂČ + 2p + 1) = (p + 1) (p + 1)ÂČ = (p + 1) 3 d’oĂč : -1 est un pĂŽle triple.
2) î€ƒî€ƒî€ƒî€ƒî€ƒî€ƒî€ƒî€ƒî€ƒî­ąîŸî­—ïˆșî­Č
î­ąî­ČîŸî”…î€ƒî”î€ƒî­ąî­±ïˆșî­Č
î­ąî­Č ïˆșïˆș
 îœźï‰‚î€îŸîœ”ïˆș
î€îîŸï‰ƒî”…î€ƒî”îœźî€ƒï‰‚î€îœ”ïˆș
 ï‰ƒî”…î€ƒîŽîœźî€ƒïˆŸîœ”ïˆșîïˆ»ïˆżî”Œîœźî€ƒïˆŸîïˆșîïˆ»ïˆż
On a : e(t) = U(t)  L ïˆșîïˆ»ïˆżî”Œî€ƒîŹ”

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