Automatique : Asservissement et Régulation (AU3)
Chapitre 1. Introduction à l'automatique
Chapitre 2. Bases théoriques et performances
Chapitre 3. Analyse d'une boucle
3.1. Stabilité
3.1.1. Stabilités absolue et relative
3.1.2. Lieux des racines
3.1.3. Critère de Routh
3.1.4. Critère du revers
3.1.5. Marges de stabilité
3.1.6. Abaque de Black-Nichols
3.2. Précision
Chapitre 4. Synthèse d'une boucle
Chapitre 5. Régulation industrielle
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3.1.1. Stabilités absolue et relative


  • Généralités sur la stabilté
    Ecarter un système de sa position d’équilibre pour conclure sur sa stabilité revient au sens théorique à étudier la réponse impulsionnelle du système.


Pour trouver la transformée inverse du transfert, il faut faire apparaître les éléments simples qui se distinguent par la nature des pôles (réels  ou complexes ) distincts ou multiples :


et qui ont respectivement pour transformée inverse


Pour que ces expressions tendent vers 0 quand  t  tend vers l’infini, il faut que a soit strictement positif.
Conclusion : un système est stable si tous ses pôles sont situés strictement dans le demi-plan de gauche du plan complexe (,), c’est le domaine de stabilité absolue.
Pour définir un domaine de stabilité relative, nous imposons une certaine qualité d’amortissement :
    •  pôles réels : forme canonique

    • pôles complexes : forme canonique  les pôles se situent alors sur des droites passant par l’origine et faisant un angle  avec l’axe des imaginaires où                   
Conclusion : un système a une stabilité pratique satisfaisante si tous ses pôles réels sont à gauche de la droite  et tous ses pôles complexes dans le secteur  du plan complexe à partie réelle négative (voir figure ci-dessous).


  • Cas d’une boucle
    L’analyse de la stabilité se fera avec un paramètre variable k (amplification du signal d’erreur : action proportionnelle) et un retour unitaire toujours possible en comparant consigne (image de l’entrée) et mesure (image de la sortie).





La fonction de transfert de boucle fermée est :


Le polynôme caractéristique permet d’étudier la stabilité en fonction du réglage du gain k  par la recherche de ses racines (lieu des racines ou lieux d’Evans).

 

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