Séance n°1

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DUT2-Alt
Automatique
IUT GEII Nîmes
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
DUT 2 - Alternance
Séance d’Automatique n°1
Yaël Thiaux
[email protected]
Lundi 29 Aout 2016
1
DUT2-Alt
Automatique
Séance n°1
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Déroulement de la séance (4h)
1
Cours : L’automatique ? (∼ 10 min)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
2
DUT2-Alt
Automatique
Séance n°1
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Déroulement de la séance (4h)
1
Cours : L’automatique ? (∼ 10 min)
2
Cours/TD : Les systèmes du premier ordre (∼ 50 min)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
2
DUT2-Alt
Automatique
Séance n°1
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Déroulement de la séance (4h)
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
1
Cours : L’automatique ? (∼ 10 min)
2
Cours/TD : Les systèmes du premier ordre (∼ 50 min)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
3
Pause (15 min)
2
DUT2-Alt
Automatique
Séance n°1
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Déroulement de la séance (4h)
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
1
Cours : L’automatique ? (∼ 10 min)
2
Cours/TD : Les systèmes du premier ordre (∼ 50 min)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
3
Pause (15 min)
4
TP :Simulation d’un système du premier ordre (SCILAB - XCOS) (∼
1h15)
2
DUT2-Alt
Automatique
Séance n°1
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Déroulement de la séance (4h)
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
1
Cours : L’automatique ? (∼ 10 min)
2
Cours/TD : Les systèmes du premier ordre (∼ 50 min)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
3
Pause (15 min)
4
TP :Simulation d’un système du premier ordre (SCILAB - XCOS) (∼
1h15)
5
Pause (15 min)
2
DUT2-Alt
Automatique
Séance n°1
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Déroulement de la séance (4h)
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
1
Cours : L’automatique ? (∼ 10 min)
2
Cours/TD : Les systèmes du premier ordre (∼ 50 min)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
3
Pause (15 min)
4
TP :Simulation d’un système du premier ordre (SCILAB - XCOS) (∼
1h15)
5
Pause (15 min)
6
TP :Identification pratique d’un système du premier ordre (∼ 1h15)
2
DUT2-Alt
Automatique
Séance n°1
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Déroulement de la séance (4h)
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
1
Cours : L’automatique ? (∼ 10 min)
2
Cours/TD : Les systèmes du premier ordre (∼ 50 min)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
3
Pause (15 min)
4
TP :Simulation d’un système du premier ordre (SCILAB - XCOS) (∼
1h15)
5
Pause (15 min)
6
TP :Identification pratique d’un système du premier ordre (∼ 1h15)
Objectifs de la séance
2
DUT2-Alt
Automatique
Séance n°1
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Déroulement de la séance (4h)
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
1
Cours : L’automatique ? (∼ 10 min)
2
Cours/TD : Les systèmes du premier ordre (∼ 50 min)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
3
Pause (15 min)
4
TP :Simulation d’un système du premier ordre (SCILAB - XCOS) (∼
1h15)
5
Pause (15 min)
6
TP :Identification pratique d’un système du premier ordre (∼ 1h15)
Objectifs de la séance
1
Savoir identifier un premier système du premier ordre :
Gain statique : K
Constante de temps : τ
Temps de réponse à 5% : tr5%
2
DUT2-Alt
Automatique
Séance n°1
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Déroulement de la séance (4h)
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
1
Cours : L’automatique ? (∼ 10 min)
2
Cours/TD : Les systèmes du premier ordre (∼ 50 min)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
3
Pause (15 min)
4
TP :Simulation d’un système du premier ordre (SCILAB - XCOS) (∼
1h15)
5
Pause (15 min)
6
TP :Identification pratique d’un système du premier ordre (∼ 1h15)
Objectifs de la séance
1
Savoir identifier un premier système du premier ordre :
Gain statique : K
Constante de temps : τ
Temps de réponse à 5% : tr5%
2
Savoir utiliser le logiciel SCILAB
2
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
1
Automatique ?
2
Systèmes du premier ordre
3
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
4
Identification pratique d’un système du premier ordre
3
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Automatique ?
Définition wikipédia
L’automatique est la science qui traite de la modélisation, de l’analyse, de
l’identification et de la commande des systèmes dynamiques a .
a. http://fr.wikipedia.org/wiki/Automatique
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
4
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Automatique ?
Définition wikipédia
L’automatique est la science qui traite de la modélisation, de l’analyse, de
l’identification et de la commande des systèmes dynamiques a .
a. http://fr.wikipedia.org/wiki/Automatique
L’automatique permet le contrôle (ou l’asservissement) des systèmes
linéaires.
4
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Automatique ?
Définition wikipédia
L’automatique est la science qui traite de la modélisation, de l’analyse, de
l’identification et de la commande des systèmes dynamiques a .
a. http://fr.wikipedia.org/wiki/Automatique
L’automatique permet le contrôle (ou l’asservissement) des systèmes
linéaires.
Schéma bloc de l’asservissement de la température d’un four contrôlé en tension
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Automatique ?
Définition wikipédia
L’automatique est la science qui traite de la modélisation, de l’analyse, de
l’identification et de la commande des systèmes dynamiques a .
a. http://fr.wikipedia.org/wiki/Automatique
L’automatique permet le contrôle (ou l’asservissement) des systèmes
linéaires.
Tension de commande
Température du four
VCMDE
θ
Système:FOUR
Schéma bloc de l’asservissement de la température d’un four contrôlé en tension
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Automatique ?
Définition wikipédia
L’automatique est la science qui traite de la modélisation, de l’analyse, de
l’identification et de la commande des systèmes dynamiques a .
a. http://fr.wikipedia.org/wiki/Automatique
L’automatique permet le contrôle (ou l’asservissement) des systèmes
linéaires.
Consigne en température
Vθ∗
Tension de commande
Température du four
VCMDE
θ
Système:FOUR
Schéma bloc de l’asservissement de la température d’un four contrôlé en tension
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Automatique ?
Définition wikipédia
L’automatique est la science qui traite de la modélisation, de l’analyse, de
l’identification et de la commande des systèmes dynamiques a .
a. http://fr.wikipedia.org/wiki/Automatique
L’automatique permet le contrôle (ou l’asservissement) des systèmes
linéaires.
Consigne en température
Tension de commande
Température du four
Comparateur
Vθ∗
VCMDE
θ
Système:FOUR
+
−
Schéma bloc de l’asservissement de la température d’un four contrôlé en tension
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Automatique ?
Définition wikipédia
L’automatique est la science qui traite de la modélisation, de l’analyse, de
l’identification et de la commande des systèmes dynamiques a .
a. http://fr.wikipedia.org/wiki/Automatique
L’automatique permet le contrôle (ou l’asservissement) des systèmes
linéaires.
Consigne en température
Tension de commande
Température du four
Comparateur
Vθ∗
VCMDE
θ
Système:FOUR
+
−
Tension image de la température
Vθ
Capteur
Schéma bloc de l’asservissement de la température d’un four contrôlé en tension
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Automatique ?
Définition wikipédia
L’automatique est la science qui traite de la modélisation, de l’analyse, de
l’identification et de la commande des systèmes dynamiques a .
a. http://fr.wikipedia.org/wiki/Automatique
L’automatique permet le contrôle (ou l’asservissement) des systèmes
linéaires.
Consigne en température
Tension de commande
Température du four
Comparateur
Vθ∗
VCMDE
+
θ
Système:FOUR
Correcteur
−
Tension image de la température
Vθ
Capteur
Schéma bloc de l’asservissement de la température d’un four contrôlé en tension
4
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Consigne en température
Tension de commande
Température du four
Automatique ?
Comparateur
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Vθ∗
VCMDE
θ
Système:FOUR
Correcteur
+
−
Tension image de la température
Vθ
Capteur
5
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Consigne en température
Tension de commande
Température du four
Automatique ?
Comparateur
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Vθ∗
VCMDE
θ
Système:FOUR
Correcteur
+
−
Tension image de la température
Vθ
Capteur
Le capteur permet de transformer une grandeur physique observée (ici la
température) en une grandeur électrique utilisable
5
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Consigne en température
Tension de commande
Température du four
Automatique ?
Comparateur
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Vθ∗
VCMDE
θ
Système:FOUR
Correcteur
+
−
Tension image de la température
Vθ
Capteur
Le capteur permet de transformer une grandeur physique observée (ici la
température) en une grandeur électrique utilisable
Le comparateur permet la contre-réaction indispensable pour tenir
compte des variations de la sortie du système .
5
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Consigne en température
Tension de commande
Température du four
Automatique ?
Comparateur
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Vθ∗
VCMDE
θ
Système:FOUR
Correcteur
+
−
Tension image de la température
Vθ
Capteur
Le capteur permet de transformer une grandeur physique observée (ici la
température) en une grandeur électrique utilisable
Le comparateur permet la contre-réaction indispensable pour tenir
compte des variations de la sortie du système .
Le correcteur permet d’imposer des caractéristiques à l’asservissement en
termes de :
5
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Consigne en température
Tension de commande
Température du four
Automatique ?
Comparateur
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Vθ∗
VCMDE
θ
Système:FOUR
Correcteur
+
−
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Tension image de la température
Vθ
Capteur
Le capteur permet de transformer une grandeur physique observée (ici la
température) en une grandeur électrique utilisable
Le comparateur permet la contre-réaction indispensable pour tenir
compte des variations de la sortie du système .
Le correcteur permet d’imposer des caractéristiques à l’asservissement en
termes de :
Rapidité
Stabilité
Précision
5
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
1
Automatique ?
2
Systèmes du premier ordre
3
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
4
Identification pratique d’un système du premier ordre
6
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Pour illustrer les systèmes du premier ordre, nous allons nous intéresser à un
circuit de base : le circuit R-C.
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
7
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Pour illustrer les systèmes du premier ordre, nous allons nous intéresser à un
circuit de base : le circuit R-C.
R
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
vs (t)
C
i(t)
Système du premier ordre
7
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Pour illustrer les systèmes du premier ordre, nous allons nous intéresser à un
circuit de base : le circuit R-C.
R
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
vs (t)
C
i(t)
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects temporels
Quelle est la relation liant le courant i(t) et la tension vs (t) ?
7
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Pour illustrer les systèmes du premier ordre, nous allons nous intéresser à un
circuit de base : le circuit R-C.
R
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
vs (t)
C
i(t)
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects temporels
Quelle est la relation liant le courant i(t) et la tension vs (t) ?
A partir de la loi des mailles, exprimer l’équation différentielle du premier
ordre liant ve (t) et vs (t)
7
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Pour illustrer les systèmes du premier ordre, nous allons nous intéresser à un
circuit de base : le circuit R-C.
R
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
vs (t)
C
i(t)
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects temporels
Quelle est la relation liant le courant i(t) et la tension vs (t) ?
A partir de la loi des mailles, exprimer l’équation différentielle du premier
ordre liant ve (t) et vs (t)
La tension d’entrée est constante : ve (t) = E , la tension de sortie est
initialement nulle (condensateur déchargé). Résoudre alors l’équation
différentielle et donner l’expression de la tension de sortie vs (t).
7
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Pour illustrer les systèmes du premier ordre, nous allons nous intéresser à un
circuit de base : le circuit R-C.
R
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
vs (t)
C
i(t)
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects temporels
Quelle est la relation liant le courant i(t) et la tension vs (t) ?
A partir de la loi des mailles, exprimer l’équation différentielle du premier
ordre liant ve (t) et vs (t)
La tension d’entrée est constante : ve (t) = E , la tension de sortie est
initialement nulle (condensateur déchargé). Résoudre alors l’équation
différentielle et donner l’expression de la tension de sortie vs (t).
Calculer la tension de sortie pour t = 0, t = τ , t = 3τ , t = 5τ .
7
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Pour illustrer les systèmes du premier ordre, nous allons nous intéresser à un
circuit de base : le circuit R-C.
R
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
vs (t)
C
i(t)
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects temporels
Quelle est la relation liant le courant i(t) et la tension vs (t) ?
A partir de la loi des mailles, exprimer l’équation différentielle du premier
ordre liant ve (t) et vs (t)
La tension d’entrée est constante : ve (t) = E , la tension de sortie est
initialement nulle (condensateur déchargé). Résoudre alors l’équation
différentielle et donner l’expression de la tension de sortie vs (t).
Calculer la tension de sortie pour t = 0, t = τ , t = 3τ , t = 5τ .
Tracer l’évolution de la tension de sortie en fonction du temps.
7
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
8
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Relation tension/courant dans un condensateur :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
ic (t) = C .
D’où : i(t) = C .
dvc (t)
dt
dvs (t)
dt
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
8
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Relation tension/courant dans un condensateur :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ic (t) = C .
D’où : i(t) = C .
Loi des mailles :
dvc (t)
dt
dvs (t)
dt
ve (t) = R.i(t) + vs (t)
Et donc :
ve (t) = R.C
dvs (t)
dvs (t)
+ vs (t) = τ
+ vs (t)
dt
dt
8
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Relation tension/courant dans un condensateur :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ic (t) = C .
D’où : i(t) = C .
Loi des mailles :
dvc (t)
dt
dvs (t)
dt
ve (t) = R.i(t) + vs (t)
Et donc :
dvs (t)
dvs (t)
+ vs (t) = τ
+ vs (t)
dt
dt
Résolution de l’équation différentielle :
ve (t) = R.C
8
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Relation tension/courant dans un condensateur :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ic (t) = C .
D’où : i(t) = C .
Loi des mailles :
dvc (t)
dt
dvs (t)
dt
ve (t) = R.i(t) + vs (t)
Et donc :
dvs (t)
dvs (t)
+ vs (t) = τ
+ vs (t)
dt
dt
Résolution de l’équation différentielle :
ve (t) = R.C
Régime permanent : vs (t) est constant d’où
dvs (t)
dt
=0 :
E = τ.0 + vs (t) ⇒ vs (t) = E
8
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Relation tension/courant dans un condensateur :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ic (t) = C .
D’où : i(t) = C .
Loi des mailles :
dvc (t)
dt
dvs (t)
dt
ve (t) = R.i(t) + vs (t)
Et donc :
dvs (t)
dvs (t)
+ vs (t) = τ
+ vs (t)
dt
dt
Résolution de l’équation différentielle :
ve (t) = R.C
Régime permanent : vs (t) est constant d’où
dvs (t)
dt
=0 :
E = τ.0 + vs (t) ⇒ vs (t) = E
Solution sans second membre : ve (t) = 0
0 = τ.
dvs (t)
−t/τ
+ vs (t) ⇒ vs (t) = K .e
dt
8
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Relation tension/courant dans un condensateur :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ic (t) = C .
D’où : i(t) = C .
Loi des mailles :
dvc (t)
dt
dvs (t)
dt
ve (t) = R.i(t) + vs (t)
Et donc :
dvs (t)
dvs (t)
+ vs (t) = τ
+ vs (t)
dt
dt
Résolution de l’équation différentielle :
ve (t) = R.C
Régime permanent : vs (t) est constant d’où
dvs (t)
dt
=0 :
E = τ.0 + vs (t) ⇒ vs (t) = E
Solution sans second membre : ve (t) = 0
0 = τ.
dvs (t)
−t/τ
+ vs (t) ⇒ vs (t) = K .e
dt
Solution générale : vs (t) = E + K .e −t/τ
8
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Relation tension/courant dans un condensateur :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ic (t) = C .
D’où : i(t) = C .
Loi des mailles :
dvc (t)
dt
dvs (t)
dt
ve (t) = R.i(t) + vs (t)
Et donc :
dvs (t)
dvs (t)
+ vs (t) = τ
+ vs (t)
dt
dt
Résolution de l’équation différentielle :
ve (t) = R.C
Régime permanent : vs (t) est constant d’où
dvs (t)
dt
=0 :
E = τ.0 + vs (t) ⇒ vs (t) = E
Solution sans second membre : ve (t) = 0
0 = τ.
dvs (t)
−t/τ
+ vs (t) ⇒ vs (t) = K .e
dt
Solution générale : vs (t) = E + K .e −t/τ
Conditions initiales nulles :
vs (0) = 0 = E + K .e
D’où : vs (t) = E (1 − e
−t/τ
0/τ
⇒K =E
)
8
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Valeurs remarquables :
t
vs (t)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
9
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Valeurs remarquables :
t
0
vs (t)
E (1 − e 0 ) = 0
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
9
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Valeurs remarquables :
t
vs (t)
0
E (1 − e 0 ) = 0
τ
E (1 − e −1 ) = 0, 63.E ⇒ 63% de la valeur finale
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
9
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Valeurs remarquables :
t
vs (t)
0
E (1 − e 0 ) = 0
τ
E (1 − e −1 ) = 0, 63.E ⇒ 63% de la valeur finale
3.τ
E (1 − e −3 ) = 0, 95.E ⇒ 95% de la valeur finale (tr5% )
9
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Valeurs remarquables :
t
vs (t)
0
E (1 − e 0 ) = 0
τ
E (1 − e −1 ) = 0, 63.E ⇒ 63% de la valeur finale
3.τ
E (1 − e −3 ) = 0, 95.E ⇒ 95% de la valeur finale (tr5% )
5.τ
E (1 − e −5 ) = 0, 99.E ⇒ 99% de la valeur finale
9
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Valeurs remarquables :
t
vs (t)
0
E (1 − e 0 ) = 0
τ
E (1 − e −1 ) = 0, 63.E ⇒ 63% de la valeur finale
3.τ
E (1 − e −3 ) = 0, 95.E ⇒ 95% de la valeur finale (tr5% )
5.τ
E (1 − e −5 ) = 0, 99.E ⇒ 99% de la valeur finale
Allure de la tension de sortie :
ve (t), vs (t)
t
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Valeurs remarquables :
t
vs (t)
0
E (1 − e 0 ) = 0
τ
E (1 − e −1 ) = 0, 63.E ⇒ 63% de la valeur finale
3.τ
E (1 − e −3 ) = 0, 95.E ⇒ 95% de la valeur finale (tr5% )
5.τ
E (1 − e −5 ) = 0, 99.E ⇒ 99% de la valeur finale
Allure de la tension de sortie :
ve (t), vs (t)
E
t
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Valeurs remarquables :
t
vs (t)
0
E (1 − e 0 ) = 0
τ
E (1 − e −1 ) = 0, 63.E ⇒ 63% de la valeur finale
3.τ
E (1 − e −3 ) = 0, 95.E ⇒ 95% de la valeur finale (tr5% )
5.τ
E (1 − e −5 ) = 0, 99.E ⇒ 99% de la valeur finale
Allure de la tension de sortie :
ve (t), vs (t)
E
0, 95.E
0, 63.E
τ
t
3τ
5τ
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Valeurs remarquables :
t
vs (t)
0
E (1 − e 0 ) = 0
τ
E (1 − e −1 ) = 0, 63.E ⇒ 63% de la valeur finale
3.τ
E (1 − e −3 ) = 0, 95.E ⇒ 95% de la valeur finale (tr5% )
5.τ
E (1 − e −5 ) = 0, 99.E ⇒ 99% de la valeur finale
Allure de la tension de sortie :
ve (t), vs (t)
E
0, 95.E
0, 63.E
τ
t
3τ
5τ
9
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
R
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
vs (t)
i(t)
Système du premier ordre
10
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
R
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
ve (t)
vs (t)
i(t)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects "Complexes" ! - Transformée de Laplace
a. Grandeur complexe
10
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
R
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
ve (t)
vs (t)
i(t)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects "Complexes" ! - Transformée de Laplace
Quelle est l’impédance complexe Zc d’un condensateur ?
a. Grandeur complexe
10
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
R
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
ve (t)
vs (t)
i(t)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects "Complexes" ! - Transformée de Laplace
Quelle est l’impédance complexe Zc d’un condensateur ?
En utilisant le pont diviseur de tension, exprimer Vs a en fonction de Ve .
a. Grandeur complexe
10
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
R
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
ve (t)
vs (t)
i(t)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects "Complexes" ! - Transformée de Laplace
Quelle est l’impédance complexe Zc d’un condensateur ?
En utilisant le pont diviseur de tension, exprimer Vs a en fonction de Ve .
La fonction de transfert "complexe" d’un système est notée F (jω) =
Exprimer celle-ci.
Vs
Ve
.
a. Grandeur complexe
10
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
R
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
ve (t)
vs (t)
i(t)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Système du premier ordre
Exercice 1 : Aspects "Complexes" ! - Transformée de Laplace
Quelle est l’impédance complexe Zc d’un condensateur ?
En utilisant le pont diviseur de tension, exprimer Vs a en fonction de Ve .
La fonction de transfert "complexe" d’un système est notée F (jω) =
Exprimer celle-ci.
Vs
Ve
.
La forme générale d’une fonction de transfert du premier ordre est la
suivante :
K
F (jω) =
1 + jωτ
Exprimer alors K et τ
a. Grandeur complexe
10
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
11
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Impédance complexe d’un condensateur : Zc =
1
jC ω
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
11
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Impédance complexe d’un condensateur : Zc =
1
jC ω
Pont diviseur de tension :
Vs =
Zc
.Ve =
Zc + R
1
jC ω
1
.+R
jC ω
.Ve
11
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Impédance complexe d’un condensateur : Zc =
1
jC ω
Pont diviseur de tension :
Vs =
Zc
.Ve =
Zc + R
Fonction de transfert :
F (jω) =
1
jC ω
1
.+R
jC ω
.Ve
1
1 + jRC ω
11
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Impédance complexe d’un condensateur : Zc =
Pont diviseur de tension :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
1
jC ω
Vs =
Zc
.Ve =
Zc + R
Fonction de transfert :
F (jω) =
1
jC ω
1
.+R
jC ω
.Ve
1
1 + jRC ω
D’où :
τ = RC : constante de temps du système
K = 1 : gain statique du système
11
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exemple du circuit R-C
Solution :
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Impédance complexe d’un condensateur : Zc =
Pont diviseur de tension :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
1
jC ω
Vs =
Zc
.Ve =
Zc + R
Fonction de transfert :
F (jω) =
1
jC ω
1
.+R
jC ω
.Ve
1
1 + jRC ω
D’où :
τ = RC : constante de temps du système
K = 1 : gain statique du système
Formalisme de Laplace
Dans un premier temps, nous considèrerons que la variable de Laplace p est
égale à jω :
F (p) =
1
1+τp
11
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Bilan
L’entrée et la sortie d’un système du premier ordre sont reliées par une équation
différentielle du premier ordre :
ve (t) = vs (t) + τ
dvs (t)
dt
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
12
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Systèmes du premier ordre
Bilan
L’entrée et la sortie d’un système du premier ordre sont reliées par une équation
différentielle du premier ordre :
ve (t) = vs (t) + τ
dvs (t)
dt
Dans le monde des "Complexes", cela donne :
Ve = Vs + jτ ωVs
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
12
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Systèmes du premier ordre
Bilan
L’entrée et la sortie d’un système du premier ordre sont reliées par une équation
différentielle du premier ordre :
ve (t) = vs (t) + τ
dvs (t)
dt
Dans le monde des "Complexes", cela donne :
Ve = Vs + jτ ωVs
"Dériver" dans le "monde" de Laplace revient à multiplier par la variable p !
Ve = Vs + τ pVs
12
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Systèmes du premier ordre
Bilan
L’entrée et la sortie d’un système du premier ordre sont reliées par une équation
différentielle du premier ordre :
ve (t) = vs (t) + τ
dvs (t)
dt
Dans le monde des "Complexes", cela donne :
Ve = Vs + jτ ωVs
"Dériver" dans le "monde" de Laplace revient à multiplier par la variable p !
Ve = Vs + τ pVs
Fonction de transfert généralisée d’un premier ordre :
F (p) =
K
1 + τp
12
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier ordre
Bilan
L’entrée et la sortie d’un système du premier ordre sont reliées par une équation
différentielle du premier ordre :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t) = vs (t) + τ
dvs (t)
dt
Dans le monde des "Complexes", cela donne :
Ve = Vs + jτ ωVs
"Dériver" dans le "monde" de Laplace revient à multiplier par la variable p !
Ve = Vs + τ pVs
Fonction de transfert généralisée d’un premier ordre :
F (p) =
K
1 + τp
Réponse d’un premier ordre à un échelon de tension :
ve (t), vs (t)
0, 95.K .E
0, 63.K .E
E
τ
t
3τ
12
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exercice supplémentaire
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
On considère désormais le système suivant :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
13
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exercice supplémentaire
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
On considère désormais le système suivant :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Exercice 3 :
Déterminer la fonction de transfert de ce système.
13
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exercice supplémentaire
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
On considère désormais le système suivant :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Exercice 3 :
Déterminer la fonction de transfert de ce système.
Déterminer l’expression de la constante de temps τ du système
13
DUT2-Alt
Automatique
Systèmes du premier ordre
Exercice supplémentaire
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
On considère désormais le système suivant :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Exercice 3 :
Déterminer la fonction de transfert de ce système.
Déterminer l’expression de la constante de temps τ du système
L = 1H et R = 1Ω, représenter la réponse de la tension de sortie à un
échelon de 5 V.
13
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
1
Automatique ?
2
Systèmes du premier ordre
3
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
4
Identification pratique d’un système du premier ordre
14
DUT2-Alt
Automatique
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Dans cette partie, nous utiliserons le logiciel Scilab. Il s’agit d’un logiciel open
source de calcul numérique. Il est disponible gratuitement à l’adresse suivante :
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
http://www.scilab.org/fr
15
DUT2-Alt
Automatique
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Dans cette partie, nous utiliserons le logiciel Scilab. Il s’agit d’un logiciel open
source de calcul numérique. Il est disponible gratuitement à l’adresse suivante :
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
http://www.scilab.org/fr
Nous utiliserons l’éditeur graphique XCOS permettant la simulation de
systèmes dynamiques.
15
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
1
Penser à créer un répertoire pour enregistrer tous vos fichiers
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
16
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
1
Penser à créer un répertoire pour enregistrer tous vos fichiers
2
Ouvrir le logiciel SCILAB (accessible depuis votre bureau)
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
16
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
1
Penser à créer un répertoire pour enregistrer tous vos fichiers
2
Ouvrir le logiciel SCILAB (accessible depuis votre bureau)
3
Ouvrir l’éditeur XCOS depuis le menu Applications
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
16
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
1
Penser à créer un répertoire pour enregistrer tous vos fichiers
2
Ouvrir le logiciel SCILAB (accessible depuis votre bureau)
3
Ouvrir l’éditeur XCOS depuis le menu Applications
4
2 fenêtres apparaissent alors, la première constitue la zone de dessin où
seront dessinés les systèmes à simuler. La seconde (Navigateur de
palettes) constitue la bibliothèque où se trouvent les différents blocs.
Fenêtre de dessin
Navigateur de palettes
16
DUT2-Alt
Automatique
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Les différents composants de vos schémas blocs se trouvent dans les
différents onglets du "Navigateur de palettes XCOS " :
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
17
DUT2-Alt
Automatique
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Les différents composants de vos schémas blocs se trouvent dans les
différents onglets du "Navigateur de palettes XCOS " :
Composant
Entrée échelon
Comparateur
Oscilloscope
Système linéaire
Multiplexeur
Horloge
Gain
Enregistrement des données
Nom
STEP FUNCTION
SUMMATION
CSCOPE
CLR
MUX
CLOCK c
GAINBLK f
WFILE f
Onglet
Sources
Opérations mathématiques
Sinks
Systèmes à temps continu
Routage du signal
Gestion d’évènements
Opérations mathématiques
Sinks
17
DUT2-Alt
Automatique
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Les différents composants de vos schémas blocs se trouvent dans les
différents onglets du "Navigateur de palettes XCOS " :
Composant
Entrée échelon
Comparateur
Oscilloscope
Système linéaire
Multiplexeur
Horloge
Gain
Enregistrement des données
Nom
STEP FUNCTION
SUMMATION
CSCOPE
CLR
MUX
CLOCK c
GAINBLK f
WFILE f
Onglet
Sources
Opérations mathématiques
Sinks
Systèmes à temps continu
Routage du signal
Gestion d’évènements
Opérations mathématiques
Sinks
Avant de lancer la simulation, il faut spécifier la durée de celle-ci ainsi
que le pas de temps d’échantillonnage :
Durée de la simulation :
Simulation7→ Setup7→ Temps d’intégration final
Pas de temps d’échantillonnage :
CLOCK c7→Period
17
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Réaliser le schéma bloc sous XCOS d’un système du premier ordre en
boucle ouverte. Les constantes sont fixées :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
K = 2 et τ = 1s
Ve (p)
K
1+τ p
Vs (p)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
18
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Réaliser le schéma bloc sous XCOS d’un système du premier ordre en
boucle ouverte. Les constantes sont fixées :
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
K = 2 et τ = 1s
Ve (p)
K
1+τ p
Vs (p)
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Le schéma réalisé sous XCOS doit ressembler au schéma ci-dessous. Un
multiplexeur est nécessaire pour visualiser les 2 signaux à l’oscilloscope. Il
est aussi impératif d’utiliser un block "CLOCK c" pour fixer le temps
d’échantillonnage.
18
DUT2-Alt
Automatique
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Spécifier la durée de simulation dans le menu Simulation7→SETUP.
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
19
DUT2-Alt
Automatique
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Spécifier la durée de simulation dans le menu Simulation7→SETUP.
Lancer la simulation (Simulation7→Démarrer).
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
19
DUT2-Alt
Automatique
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Spécifier la durée de simulation dans le menu Simulation7→SETUP.
Lancer la simulation (Simulation7→Démarrer).
Exploiter alors les allures temporelles des tensions d’entrée et de sortie
pour déterminer le gain statique, la constante de temps et le temps de
réponse à 5% du système. Les résultats sont ils cohérents ? Pour afficher
les coordonnées des points, basculer en mode "datatip" dans la fenêtre du
tracé de l’oscilloscope.
19
DUT2-Alt
Automatique
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
Spécifier la durée de simulation dans le menu Simulation7→SETUP.
Lancer la simulation (Simulation7→Démarrer).
Exploiter alors les allures temporelles des tensions d’entrée et de sortie
pour déterminer le gain statique, la constante de temps et le temps de
réponse à 5% du système. Les résultats sont ils cohérents ? Pour afficher
les coordonnées des points, basculer en mode "datatip" dans la fenêtre du
tracé de l’oscilloscope.
On souhaite désormais évaluer l’impact d’une modification de la
constante de temps et du gain statique sur la réponse à un échelon d’un
premier ordre. Modifier le schéma pour visualiser simultanément les
réponses à un même échelon de tension de 3 systèmes différents ayant les
caractéristiques suivantes :
Système 1 : K1 = 2 et τ1 = 1s
Système 1 : K2 = 2 et τ2 = 3s
Système 1 : K3 = 4 et τ3 = 1s
19
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
1
Automatique ?
2
Systèmes du premier ordre
3
Simulation sous SCILAB - XCOS d’un système du premier ordre
4
Identification pratique d’un système du premier ordre
20
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Identification pratique d’un système du premier ordre
Cette partie se déroulera en salle de TP. Il vous est demandé de justifier au
maximum vos résultats expérimentaux en vous basant sur les éléments
théoriques vus précédemment. Système étudié :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
R
ve (t)
C = 10 nF
vs (t)
Système du premier ordre
1. Attention, c’est à vous de choisir la fréquence de la tension d’entrée
21
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Identification pratique d’un système du premier ordre
Cette partie se déroulera en salle de TP. Il vous est demandé de justifier au
maximum vos résultats expérimentaux en vous basant sur les éléments
théoriques vus précédemment. Système étudié :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
R
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
C = 10 nF
vs (t)
Système du premier ordre
1
A l’aide de la plaque Labdec et des composants à disposition, réalisez un
essai indiciel (tension d’entrée en créneau d’amplitude 1 V 1 ) et visualisez
les tensions ve (t) et vs (t).
1. Attention, c’est à vous de choisir la fréquence de la tension d’entrée
21
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Identification pratique d’un système du premier ordre
Cette partie se déroulera en salle de TP. Il vous est demandé de justifier au
maximum vos résultats expérimentaux en vous basant sur les éléments
théoriques vus précédemment. Système étudié :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
R
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
C = 10 nF
vs (t)
Système du premier ordre
1
A l’aide de la plaque Labdec et des composants à disposition, réalisez un
essai indiciel (tension d’entrée en créneau d’amplitude 1 V 1 ) et visualisez
les tensions ve (t) et vs (t).
2
Déterminez alors la constante de temps, le gain statique K et le temps de
réponse à 5% du montage.
1. Attention, c’est à vous de choisir la fréquence de la tension d’entrée
21
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Identification pratique d’un système du premier ordre
Cette partie se déroulera en salle de TP. Il vous est demandé de justifier au
maximum vos résultats expérimentaux en vous basant sur les éléments
théoriques vus précédemment. Système étudié :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
R
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
C = 10 nF
vs (t)
Système du premier ordre
1
A l’aide de la plaque Labdec et des composants à disposition, réalisez un
essai indiciel (tension d’entrée en créneau d’amplitude 1 V 1 ) et visualisez
les tensions ve (t) et vs (t).
2
Déterminez alors la constante de temps, le gain statique K et le temps de
réponse à 5% du montage.
3
Combien vaut la résistance R ?
1. Attention, c’est à vous de choisir la fréquence de la tension d’entrée
21
DUT2-Alt
Automatique
Automatique ?
Systèmes du premier
ordre
Identification pratique d’un système du premier ordre
Cette partie se déroulera en salle de TP. Il vous est demandé de justifier au
maximum vos résultats expérimentaux en vous basant sur les éléments
théoriques vus précédemment. Système étudié :
Simulation sous
SCILAB - XCOS d’un
système du premier
ordre
R
Identification pratique
d’un système du
premier ordre
ve (t)
C = 10 nF
vs (t)
Système du premier ordre
1
A l’aide de la plaque Labdec et des composants à disposition, réalisez un
essai indiciel (tension d’entrée en créneau d’amplitude 1 V 1 ) et visualisez
les tensions ve (t) et vs (t).
2
Déterminez alors la constante de temps, le gain statique K et le temps de
réponse à 5% du montage.
3
Combien vaut la résistance R ?
4
Combien vaut la fréquence de coupure (fc ) du circuit ?
1. Attention, c’est à vous de choisir la fréquence de la tension d’entrée
21
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