Automatique
Commande analogique et numérique des systèmes
Méthodes fréquentielle et polynomiale, espace d'état
Raymond Konn
ellipses
Partie A Commande continue
Chapitre I Généralités8
1. Principe d'un système esservi
8
2. Structure de base d'un système asservi
9
3. Domaine de validité de la théorie des S.A linéaires
10
4. Notion de fonction de transfert
11
5. Réponse a des entrées particulières
13
6. Mise en cascade
16
7. Fonction de transfert en boucle fermée
17
Chapitre II Systèmes du 1er ordre22
1. Forme canonique
22
2. Réponse indicielle
22
3. Réponse à une rampe
24
4. Réponse harmonique
25
5. Performances d'un 1er ordre boucle
29
Chapitre III Systèmes du 2ième ordre35
1. Forme canonique
35
2. Réponse indicielle
35
3. Réponse en vitesse
41
4. Réponse harmonique
42
5. Position des pôles
46
6. Performances d'un 2ième ordre boucle
47
Chapitre IV Systèmes particuliers49
1. Retard pur
49
2. Intégrateur
51
3. Notion de mode dominant
52
Chapitre V Précision des systèmes bouclés56
1. Systèmes sans intégration
56
2. Systèmes possédant une intégration
59
3. Système possédant deux intégrations
61
4. Boucle d'anticipation
61
Chapitre VI Influence des perturbations65
1. Systèmes sans intégration
66
2. Une intégration en amont
67
3. Une intégration aval
68
4. Intégration amont et aval
68
5. Chaîne de tendance
69
Chapitre VII Stabilité des systèmes72
1. Définition
72
2. Critère mathématique : place des pôles
73
3. Critère algébrique de Routh-Hurwitz
74
4. Critère du revers
75
5. Marges de stabilité
77
Chapitre VIII Dynamique des systèmes bouclés81
1. Position du problème
81
2. L'abaque de black
81
3. Résonance en boucle fermée
85
4. Lieu d'Evans
87
Chapitre IX Correction des systèmes bouclés94
1. Synthèse directe
94
2. Méthodes graphiques
96
3. Schématheque de circuits correcteurs
111
Chapitre X Identification des systèmes115
1. Identification en boucle ouverte
115
2. Identification en boucle fermée
124
Partie B Commande numérique
Chapitre XI Introduction128
1. Structure de base d'un asservissement numérique
128
2. Intérêt d'un asservissement numérique
129
Chapitre XII Echantillonnage131
1. Echantillonnage idéal d'un signal
131
2. Signal échantillonné : transformée de la place
131
3. Fonction de transfert échantillonnée
132
4. Spectre d'un signal échantillonné
134
Chapitre XIII Transformée en z137
1. Définition
137
2. Propriétés principales
137
3. Calcul pratique d'une transformée
138
4. Transformée en z modifiée
139
5. Influence d'un bloqueur
142
6. Equation de récurrence associée
144
Chapitre XIV Etude de systèmes simples147
1. Systèmes du 1er ordre échantillonnes avec BOZ
147
2. Systèmes du 2ième ordre échantillonnes avec BOZ
153
Chapitre XV Systèmes bouclés161
1. Structure de base : calcul de la FTBF
161
2. Exemple d'un cas particulier
162
3. Insertion d'un correcteur
163
Chapitre XVI Stabilité164
1. Position des pôles
164
2. Critère de jury
166
3. Critère du revers
168
Chapitre XVII Précision170
1. Ecart statique
170
2. Ecart de traînage
171
3. Influence d'une perturbation
173
Chapitre XVIII Synthèse de correcteurs176
1. Méthode graphique
176
2. Calcul direct de correcteurs numériques
185
3. Commande par modèle interne
193
4. Effets de saturation de l'action intégrale
199
Chapitre XIX Correcteurs pour réponse en temps fini204
1. Etude préliminaire
204
2. Obtention d'une réponse en temps fini minimal
204
3. Réponse pile
208
Chapitre XX Correcteurs robustes212
1. Correcteur sans contraintes
212
2. Introduction d'une intégration
217
3. Correcteurs RST
220
Chapitre XXI Identification numérique225
1. Principe de calcul
225
2. Estimation au sens des moindre carrés
227
3. Méthodes récursives
229
Partie C Espace d'état
Chapitre XXII La représentation d'état234
1. Exemples
234
2. Définitions
238
3. Groupements de systèmes
239
4. Fonction de transfert et représentation d'état
240
5. Solution générale de l'équation d'état
242
6. Systèmes échantillonnes
243
Chapitre XXIII Formes canoniques251
1. Forme canonique commandable
251
2. Forme canonique observable
253
3. Forme canonique diagonale
254
Chapitre XXIV Commandabilité et Observabilité259
1. Commandabilité
259
2. Observabilité
262
3. Notion de grammien
266
Chapitre XXV Stabilité269
1. Critère de stabilité
269
2. Stabilité en boucle fermée
269
Chapitre XXVI Changements de base273
1. Changement de vecteur d'état
273
2. Invariance de la commandabilité
274
3. Invariance de l'observabilité
275
Chapitre XXVII Correction par retour d'état277
1. Représentation du système « Boucle »
277
2. Calcul de R dans l'espace canonique commandable
278
3. Formule d'Ackerman
279
4. Gain statique du système boucle
279
5. Correction par action intégrale
282
6. Annexe : formule d'Ackerman
289
Chapitre XXVIII Observateurs d'état293
1. Observateur d'ordre plein
293
2. Observateur courant
296
3. Observateur d'ordre réduit
297
4. Equivalent polynomial de l'ensemble retour d'état-observateur
299
Chapitre XXIX Commande optimale306
1. Critère de performance
306
2. Principe d'optimalité de Bellman
307
3. Recherche de la commande optimale
307
4. Choix des matrices de pondération Q et R
313
5. Variantes
314
6. Filtre de Kalman
315
Annexe
322
Chapitre XXX Etude de cas : système monovariable324
1. Modélisation
325
2. Performances en boucle ouverte
326
3. Objectifs de commande
327
4. Représentation discrète
327
5. Commande par retour d'état
328
6. Reconstructeur d'état
330
6. Observateurs réduits
333
7. Introduction d'une action intégrale
338
8. Commande optimale
339
9. Détermination d'un observateur « Optimal »
342
Chapitre XXXI Etude de cas : système multivariables344
1. Modélisation du système
344
2. Représentation d'état
345
3. Propriétés en boucle ouverte
346
4. Retour d'état : synthèse LQR
347
5. Calcul d'un observateur plein
351
6. Observateur réduit d'ordre 3
353
7. Observateur réduit d'ordre 2
354
Tableaux et abaques358
Bibliographie373
Index375