1-4 Construction du diagramme de Bode et des lieux de transfert

a - Diagramme de Bode

On a:

Aux basses fréquences (), on a et .

La courbe de gain possède une asymptote (horizontale) quand w ® 0.

Aux hautes fréquences (), on a et .

La courbe de gain possède une asymptote (oblique) quand w ® ¥ , d'équation . C'est donc une droite de pente -20 dB/décade, soit -6 dB/octave (on dit aussi parfois "de pente -1").

Les deux asymptotes de la courbe de gain se rencontrent au point d'abscisse : c'est la pulsation de coupure du système. Ce point est aussi un point d'inflexion dans la courbe de phase.

La courbe de gain réelle se trouve 3 dB en dessous de ce point (c'est pourquoi on parle aussi de pulsation de coupure à -3dB).

Le tableau ci-dessous récapitule, pour quelques valeurs particulières de w , la position de la courbe de gain réelle par rapport aux asymptotes et la valeur de la phase correspondante:

pulsation

position ÷ asymptotes

-1 dB

-3 dB

-1 dB

phase F

-26,5°

-45°

-63,5°

courbe de gain:

courbe de phase:

b - Lieu de Nyquist

.

d'où

On vérifie que:

Le lieu de Nyquist d'un système du 1er ordre est un demi-cercle de diamètre K:

c - Lieu de Black-Nichols

On a:

donc ,

soit

L'utilisation du diagramme de Bode pour le tracé du lieu de Black-Nichols facilite le paramétrage en w de la courbe.

Le lieu de Black-Nichols d'un système du 1er ordre a donc l'allure suivante: