2-4 Construction du diagramme de Bode et des lieux de transfert

a - Diagramme de Bode

Aux basses fréquences (), on a et .

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

La courbe de phase part de 0°

Aux hautes fréquences (), on a et .

La courbe de gain possède une asymptote (oblique) quand w ® ¥ , d'équation

et de pente -40 dB/décade, soit -12 dB/octave (on dit aussi parfois "de pente -2").

Les deux asymptotes de la courbe de gain se rencontrent au point d'abscisse . Ce point est aussi un point d'inflexion dans la courbe de phase. En ce point, la phase vaut exactement -90°.

La courbe de phase vient tangenter -180°

Aux fréquences moyennes (), l'allure des courbes dépend essentiellement de la valeur de x .

Sur la courbe de phase, on observe une variation de phase autour du point d'autant plus rapide que x est petit.

Pour x < 0,7 ( exactement), on observe que la courbe de gain passe par un maximum, d'autant plus grand que x est petit.

Ce maximum, appelé facteur de surtension du système, vaut: .

Il est obtenu pour une pulsation dite pulsation de résonance .

Le tableau suivant donne la valeur de Q et celle du dépassement à la résonance pour quelques valeurs particulières de x :

x

0,4

0,425

0,5

0,6

0,7

> 0,7

Q (dB)

2,7

2,3

1,25

0,35

0

-

D1%

36%

30%

16%

4%

0%

-

La courbe ci-dessous donne l'évolution de Q en fonction de x :

Les diagrammes de Bode ont donc l'allure suivante:

courbe de gain:

courbe de phase:

b - Lieu de Nyquist

Le lieu de Nyquist d'un système du 2ème ordre a l'allure suivante:

c - Lieu de Black-Nichols

Le lieu de Black-Nichols se déduit du diagramme de Bode. Il a l'allure suivante: