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Automatique
Titulaire(s) du cours
Michel KINNAERT (Coordonnateur)Crédits ECTS
5
Langue(s) d'enseignement
français
Contenu du cours
Introduction et motivation
Partie I : Modélisation des systèmes
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Modèle dynamique: rappels, linéarisation, introduction aux modèles en variables d'état
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Etude des modèles en variables d'état
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Analyse du modèle d'un SLP: caractérisation de la réponse temporelle, lien avec la position des pôles
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Modélisation à partir de données expérimentales
Partie 2 : Bases de l'étude des régulations
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Analyse des propriétés d'une boucle fermée
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Notions de base sur les régulateurs PID
Partie 3 : Méthodes de conception de régulateurs
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Méthode du lieu d'Evans
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Méthodes harmoniques
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Introduction à la régulation numérique
Objectifs (et/ou acquis d'apprentissages spécifiques)
Donner les fondements de l'automatique.
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pouvoir déterminer et utiliser les différents types de modèles de systèmes dynamiques linéaires à une entrée et une sortie (fonction de transfert, représentation en variables d'état)
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pouvoir analyser les propriétés des systèmes dynamiques (stabilité, observabilité, gouvernabilité, ...)
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comprendre le principe et l'utilité d'une boucle de régulation (suivi de trajectoire, réjection de perturbation, ...)
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être capable de synthétiser un régulateur classique (P, PI, PID, régulateur à avance ou à retard de phase) à l'aide de la méthode du lieu d'Evans et à partir de la réponse harmonique
Pré-requis et Co-requis
Cours pré-requis
Cours co-requis
Méthodes d'enseignement et activités d'apprentissages
Cours ex cathedra basé sur des « slides » et illustré par de nombreux exemples développés au tableau.
Travaux pratiques
Références, bibliographie et lectures recommandées
G.F. Franklin , J.D. Powell et A. Emami-Naeini, Feedback control of dynamic systems, 7e édition, Pearson, 2010.
K. Ogata, Modern Control Engineering, 5e édition, Prentice Hall, 2010.
Contribution au profil d'enseignement
Cette unité d'enseignement contribue aux compétences suivantes pour le BA en sciences de l'ingénieur:orinetation ingénieur civil.
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Formaliser, dans un langage scientifique rigoureux, des questions ou problèmes techniques et scientifiques aux contours définis inspirés de situations réelles, les résoudre en mobilisant des capacités d’abstraction, de modélisation, de simulation et d’analyse disciplinaire, en s’inscrivant dans les exigences de la recherche universitaire, et situer ces problématiques par rapport aux enjeux sociétaux.
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Maîtriser et mobiliser un corpus pluridisciplinaire en sciences et sciences de l’ingénieur en s’appuyant sur la compréhension des principes et lois qui les fondent et sur une approche critique du savoir.
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Elaborer un raisonnement scientifique structuré en mettant en œuvre les langages et les outils propres aux sciences et sciences de l’ingénieur.
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Travailler en équipe en interagissant efficacement, en analysant son propre fonctionnement et en mettant en œuvre des outils de collaboration appropriés.
Spécifiquement pour le master bioingénieur: chimie et bio-industries:
Maitriser, explorer et mobiliser un ensemble de connaissances scientifiques, techniques et technologiques avancées liées à la bioingénierie, à la chimie et aux bio-industries, sur la base des résultats de recherches de pointe dans les domaines suivants :
- Modélisation mathématique des systèmes biologiques
- Opérations unitaires, génie des procédés, régulation et optimisation
Analyser, diagnostiquer et modéliser des situations complexes d’ingénierie biologique liées à la chimie ou aux bio-industries en faisant preuve d’une démarche scientifique rigoureuse ainsi que d’un esprit critique et objectif.
- Choisir des méthodes d’analyse statistique pertinentes, élaborer des modèles, interpréter les résultats et évaluer leur fiabilité́ de manière critique.
Concevoir, dimensionner et proposer des solutions technologiques, scientifiques et opérationnelles innovantes et adaptées au monde du vivant dans le cadre de problématiques complexes liées à la chimie et aux bio- industries, de l’échelle du laboratoire à celle de leurs applications.
- Proposer, mettre en place et assurer le suivi d’un système d’assurance de la qualité́ de produits issus du domaine des bio-industries.
Agir en praticien réflexif et démontrer un ensemble de compétences transversales nécessaires au travail en équipe et à la gestion de projets multidisciplinaires.
- Synthétiser, vulgariser et communiquer ses résultats de manière adaptée à ses interlocuteurs, oralement et par écrit, tant en français qu’en anglais.
Spécifiquement pour le master bioingénieur :sciences et technologie de l'environnement:
Maitriser, explorer et mobiliser un ensemble de connaissances scientifiques, techniques et technologiques avancées liées à l’ingénierie biologique ainsi qu’aux sciences et technologies de l’environnement, sur la base des résultats de recherches de pointe dans les domaines suivants :
- Opérations unitaires, génie des procédés, régulation et optimisation
- Opérations unitaires, génie des procédés, régulation et optimisation
Analyser, diagnostiquer et modéliser des situations complexes liées aux sciences et technologies de l’environnement en faisant preuve d’une démarche scientifique rigoureuse ainsi que d’un esprit critique et objectif.
- Choisir des méthodes d’analyse statistique pertinentes, élaborer des modèles, interpréter les résultats et évaluer leur fiabilité́ de manière critique.
Concevoir, dimensionner et proposer des solutions technologiques, scientifiques et opérationnelles innovantes et adaptées au monde du vivant dans le cadre de problématiques complexes liées aux sciences et techniques de l’environnement, de l’échelle du laboratoire à celle de l’écosystème.
- Mettre en œuvre des solutions scientifiques et technologiques de gestion et de préservation de l’environnement répondant aux objectifs et exigences des parties prenantes.
Agir en praticien réflexif et démontrer un ensemble de compétences transversales nécessaires au travail en équipe et à la gestion de projets multidisciplinaires.
- Synthétiser, vulgariser et communiquer ses résultats de manière adaptée à ses interlocuteurs, oralement et par écrit, tant en français qu’en anglais.
Autres renseignements
Evaluation
Méthode(s) d'évaluation
- Autre
Autre
Evaluation des rapports et de l'activité des étudiants aux travaux pratiques, examen écrit d'exercices, examen oral (uniquement en première session)
Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)
1ere session :TP: 20%, écrit: 40%, oral 40%
2e session: TP:20%, écrit : 80%
Langue(s) d'évaluation
- français