Systèmes asservis
ISBN9782553004308
EditeurPresses internationales Polytechnique
pages688
Parution1995-10-05
AuteurEl-Kébir Boukas
Quatrième de couverture
Ce livre traite de l'automatique, une discipline qui, de nos jours, couvre un champ d'applications très vaste. L'intérêt qu'y porte la communauté scientifique repose sur le rôle clé que joue cette discipline dans le développement technologique. C'est en partie grâce aux résultats des chercheurs automaticiens que l'on a pu notamment poser le pied sur la lune, améliorer la qualité d'un grand nombre de produits et d'appareils ainsi que construire des des avions sécuritaires et des robots intelligents. Afin de mieux s'adapter à l'évolution rapide de la technologie moderne, l'ingénieur et le scientifique doivent apprendre à maîtriser les concepts de base de cette discipline scientifique. Cet ouvrage présente les fondements théoriques et pratiques des systèmes asservis de même que plusieurs techniques modernes et classiques d'analyse et de synthèse qui permettront au lecteur de relever les nouveaux défis technologiques de sa profession.
Argumentaire
CLIENTÈLE CIBLECe livre s'adresse aux professeurs et aux étudiants en génie et en sciences appliquées ainsi qu'aux ingénieurs, aux technologues et à tous les scientifiques qui désirent connaître les concepts fondamentaux de l'automatique.
BESOIN
L'automatique couvre un champ d'applications très vaste. L'intérêt qu'y porte la communauté scientifique repose sur le rôle clé que joue cette discipline dans le développement technologique de notre monde. C'est en partie grâce aux résultats des chercheurs automaticiens que l'on a pu poser le pied sur la lune, améliorer la qualité des produits et des appareils, fabriquer des avions sécuritaires et des robots intelligents, etc. Afin de s'adapter à l'évolution rapide de la technologie moderne, l'ingénieur et le scientifique doivent apprendre les notions de base de cette discipline scientifique. Cet ouvrage permettra au lecteur d'acquérir la maîtrise de plusieurs techniques modernes et classiques qui lui permettront de relever les nouveaux défis technologiques de sa profession.
TRAITEMENT DU SUJET
Ce livre présente les fondements théoriques des systèmes asservis. L'auteur utilise de nombreux exemples pratiques pour illustrer les concepts théoriques et pour décrire les différentes étapes du processus de design des systèmes de commande. Il présente plusieurs techniques d'analyse et de synthèse des systèmes asservis dans les domaines du temps et de la fréquence. Il porte une attention particulière à établir les modèles mathématiques des systèmes étudiés en liant leur développement avec des phénomènes physiques. Il utilise le logiciel Matlab pour faciliter la compréhension et l'application des concepts et pour aider le lecteur à acquérir des habiletés pratiques de conception de systèmes asservis.
El-Kébir Boukas est né au Maroc. Il a poursuivi ses études en génie électrique et obtenu un diplôme en génie de l'École Mohammadia d'ingénieurs ainsi qu'une maîtrise et un doctorat en sciences appliquées de l'École Polytechnique de Montréal.
Il a travaillé en tant qu'ingénieur à la RAID de Tanger pendant une année puis, de 1980 à 1982, en tant que maître assistant à la Faculté des sciences de l'Université Cady Ayyad à Marraketch. Présentement, il occupe un poste de professeur Département de génie mécanique de l'École Polytechnique de Montréal.
Ses intérêts de recherche portent sur la commande de procédés industriels, la commande optimale, la théorie des systèmes, la modélisation et la commande des ateliers flexibles ainsi que la robotique.
Il a travaillé en tant qu'ingénieur à la RAID de Tanger pendant une année puis, de 1980 à 1982, en tant que maître assistant à la Faculté des sciences de l'Université Cady Ayyad à Marraketch. Présentement, il occupe un poste de professeur Département de génie mécanique de l'École Polytechnique de Montréal.
Ses intérêts de recherche portent sur la commande de procédés industriels, la commande optimale, la théorie des systèmes, la modélisation et la commande des ateliers flexibles ainsi que la robotique.
Chapitre 1 - Notions générales
Introduction. Terminologie de l'automatique. Exemples de systèmes asservis. Classification des structures de commande.
Techniques d'analyse et de synthèse des systèmes asservis. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 2 - Représentation des systèmes dynamiques
Introduction. Exemples de modélisation. Représentation par modèle d'état. Représentation par fonction de transfert et schéma fonctionnel. Modélisation des systèmes dynamiques. Systèmes complexes. Simplification des diagrammes fonctionnels. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 3 - Analyse de la commande en boucle fermée
Introduction. Structure de commande en boucle fermée. Correcteurs classiques. Commande par retour d'état. Caractéristiques de la commande en boucle fermée. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 4 - Analyse dans le domaine temporel
Introduction. Réponse des systèmes dynamiques linéaires. Caractéristique de la réponse d'un système. Réponse des systèmes simples. Précision. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 5 - Stabilité et lieu des racines
Introduction. Stabilité des systèmes linéaires. Lieu des racines. Étude de la sensibilité. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 6 - Analyse fréquentielle
Introduction. Forme de la réponse. Techniques basées sur la fonction de transfert en boucle ouverte. Techniques basées sur la fonction de transfert en boucle fermée. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 7 - Design des systèmes asservis
Introduction. Formulation du problème de design des systèmes asservis. Types de correcteurs. Design des correcteurs par méthodes empiriques. Design des correcteurs à l'aide du lieu des racines. Design des correcteurs à l'aide du diagramme de Bode. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 8 - Représentation interne: analyse et design
Introduction. Représentation interne. Forme canonique. Fonction de transfert. Résolution du modèle d'état. Transformation du modèle d'état. Stabilité, commandabilité et observabilité. Commande par retour d'état. Design de l'observateur. Résumé. Questions. Exercices
Annexe A - Transformée de Laplace
Définition. Conditions d'existence de la transformée de Laplace. Transformée de Laplace des fonctions usuelles. Propriétés de la transformée de Laplace. Transformée de Laplace inverse
Annexe B - Calcul matriciel
Définitions générales. Matrice carrée. Déterminant d'une matrice. Valeurs propres et vecteurs propres. Théorème de Cayley-Hamilton
Annexe C - Règle de Mason
Définitions. Opérations sur les graphes. Règle de Mason. Applications
Annexe D - Nombres complexes
Représentation des nombres complexes. Opérations dans C
Références
Index
Introduction. Terminologie de l'automatique. Exemples de systèmes asservis. Classification des structures de commande.
Techniques d'analyse et de synthèse des systèmes asservis. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 2 - Représentation des systèmes dynamiques
Introduction. Exemples de modélisation. Représentation par modèle d'état. Représentation par fonction de transfert et schéma fonctionnel. Modélisation des systèmes dynamiques. Systèmes complexes. Simplification des diagrammes fonctionnels. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 3 - Analyse de la commande en boucle fermée
Introduction. Structure de commande en boucle fermée. Correcteurs classiques. Commande par retour d'état. Caractéristiques de la commande en boucle fermée. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 4 - Analyse dans le domaine temporel
Introduction. Réponse des systèmes dynamiques linéaires. Caractéristique de la réponse d'un système. Réponse des systèmes simples. Précision. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 5 - Stabilité et lieu des racines
Introduction. Stabilité des systèmes linéaires. Lieu des racines. Étude de la sensibilité. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 6 - Analyse fréquentielle
Introduction. Forme de la réponse. Techniques basées sur la fonction de transfert en boucle ouverte. Techniques basées sur la fonction de transfert en boucle fermée. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 7 - Design des systèmes asservis
Introduction. Formulation du problème de design des systèmes asservis. Types de correcteurs. Design des correcteurs par méthodes empiriques. Design des correcteurs à l'aide du lieu des racines. Design des correcteurs à l'aide du diagramme de Bode. Résumé. Questions. Exercices
Chapitre 8 - Représentation interne: analyse et design
Introduction. Représentation interne. Forme canonique. Fonction de transfert. Résolution du modèle d'état. Transformation du modèle d'état. Stabilité, commandabilité et observabilité. Commande par retour d'état. Design de l'observateur. Résumé. Questions. Exercices
Annexe A - Transformée de Laplace
Définition. Conditions d'existence de la transformée de Laplace. Transformée de Laplace des fonctions usuelles. Propriétés de la transformée de Laplace. Transformée de Laplace inverse
Annexe B - Calcul matriciel
Définitions générales. Matrice carrée. Déterminant d'une matrice. Valeurs propres et vecteurs propres. Théorème de Cayley-Hamilton
Annexe C - Règle de Mason
Définitions. Opérations sur les graphes. Règle de Mason. Applications
Annexe D - Nombres complexes
Représentation des nombres complexes. Opérations dans C
Références
Index