Automatique de base

Ce cours d'automatique est spécialement destiné aux étudiants scientifiques du second cycle, et concerne notamment ceux qui sont engagés dans des études d'ingénieur. Il est la transcription d'un cours traité à l'École Spéciale des Travaux Publics et à l'École Supérieure de Mécanique et d'Électricité Sudria. À travers l'étude des "systèmes" continus et linéaires, représentés sous forme de fonction de transfert, et l'étude plus spécialisée des systèmes qui ne respectent plus l'une des trois conditions précédentes (c'est-à-dire les systèmes échantillonnés, non linéaires, et décrits à l'aide des variables d'état), l'accent est mis sur les explications physiques et les exemples, plutôt que sur les démonstrations, qui ne sont traitées en détail que lorsqu'elles sont indispensables à la bonne compréhension du résultat.
SOMMAIRE
Première partie : Systèmes asservis linéaires continus – Chapitre 1 : Introduction à l'automatique – Définition de l'automatique – Exemple d'un système asservi : conduite d'un véhicule – Intérêts de l'automatique – Bref historique de l'automatique – Chapitre 2 : Représentation des systèmes dynamiques – Définitions concernant les systèmes dynamiques – Différents types de modèles – Différents types de représentations – Relations de passage d'une représentation à l'autre – Identification – Chapitre 3 : Différents types de systèmes : représentation des réponses temporelle et harmonique – Différents types de systèmes – Différents diagrammes pour la représentation harmonique – Représentation harmonique des processus élémentaires – Chapitre 4 : Analyse des systèmes asservis – Passage de la boucle ouverte à la boucle fermée – Stabilité ; définitions et propriétés – Critères de stabilité – Précision des systèmes bouclés – Chapitre 5 : Correction des systèmes asservis – Correction cascade ou série – Correction parallèle.
Deuxième partie : Systèmes asservis linéaires échantillonnés – Chapitre 1 : Échantillonnage et reconstitution du signal – Introduction – Définition de l'échantillonnage d'un signal – Reconstitution du signal continu – Remarques complémentaires : Réalisation pratique d'un échantillonneur bloqueur d'ordre zéro ; Courbe de gain du bloqueur d'ordre zéro ; Influence des bruits – Chapitre 2 : Transformée en z – Définition – Exemples de calculs de transformées en z – Tableau des principales transformées en z – Propriétés de la transformée en z – Transformée en z inverse – Chapitre 3 : Analyse des systèmes échantillonnés – Préambule – Transmittance échantillonnée – Stabilité des systèmes échantillonnés – Précision en régime permanent des systèmes échantillonnés – Chapitre 4 : Synthèse des systèmes échantillonnés – Préambule – Principales méthodes de correction des systèmes échantillonnés – Synthèse d'un système à réponse plate.
Troisième partie : Systèmes asservis non linéaires – Chapitre 1 : Généralités sur les systèmes non linéaires – Limitations des méthodes linéaires – Définition des systèmes non linéaires – Principales non-linéarités rencontrées dans les systèmes asservis – Classification des non-linéarités – Systèmes asservis possédant un seul élément non linéaire – Principales méthodes d'étude des systèmes asservis non linéaires – Chapitre 2 : Méthode de l'approximation du premier harmonique – Principe de la méthode – Conditions de validité de la méthode pour un système asservi – Étude de la fonction de transfert généralisés – Étude de la stabilité en régime libre des asservissements à un organe non linéaire – Performances et compensation – Oscillations forcées synchrones – Conclusions sur la méthode de l'approximation du premier harmonique – Chapitre 3 : Présentation succincte de la méthode du plan phase – Principe de la méthode – Application à un asservissement par plus ou moins – Chapitre 4 : Notions sur la méthode de Cypkin pour l'étude des oscillations des asservissements par plus ou moins – Préambule – Principe de la méthode de Cypkin.
Quatrième partie : Notions sur la théorie des variables d'état