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SyllabusSemestre 5AM2AS

Automatique etMécatronique,Automobile,

Aéronautique &Spatial

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http://www.enseirb.fr

Syllabus

ÉlectroniqueSemestre 5AM2AS - Automatique et Mécatronique, Automobile, Aéronautique &

Spatial

MODULE UV INTITULé INTERVENANTS COEF./ECTS

E5AM2AS-A

Outils et Logiciels pour l'Automatique (OLA) A. OUSTALOUP (Resp.) 5.00

AU304 Systèmes à dérivées non entières 1.00 p. 8AU315 Optimisation 1.00 p. 21AU316 Modélisation par Bond Graph 1.50 p. 23TS315 Processus aléatoire et théorie de l'information E. GRIVEL (Resp.)

J. GROLLEAU1.50 p. 27

E5AM2AS-B

Modélisation, Identification, Surveillance(MIS)

A. OUSTALOUP (Resp.) 5.00

AU301 Identification des systèmes dynamiques 2.50 p. 3AU302 Détection et localisation de défauts 2.50 p. 5

E5AM2AS-C

Commandes Robustes Multivariables (CRM) P. LANUSSE (Resp.) 5.00

AU303 Analyse et commande des systèmes nonlinéaires

0.50 p. 7

AU306 Synthèse fréquentielle de commandes robustes P. LANUSSE (Resp.) 2.00 p. 9AU307 Synthèse de commandes robustes par

optimisation2.00 p. 11

AU308 Synthèse de lois de commande 0.50 p. 13

E5AM2AS-D

Dynamique du Véhicule et des SystèmesAéronautiques et Spatiaux (DVSAS)

P. MELCHIOR (Resp.) 5.00

AU314 Dynamique du véhicule 2.50 p. 20AU319 Commande Automatique De Vol 2.50 p. 24

E5AM2AS-E

Analyse des Systèmes - Robotique (ASR) P. MELCHIOR (Resp.) 5.00

AU309 Systèmes à évènements discrets 1.00 p. 15AU311 Commande des actionneurs 1.50 p. 16AU312 Modélisation et commande des procédés

robotisés1.50 p. 17

AU313 Planification de trajectoire 1.00 p. 18

E5AM2AS-F

Culture de l'ingénieur É. ASTIEN (Resp.) 5.00

CE301 Tournoi de gestion É. ASTIEN 2.50 p. 25LC301 LV1 Anglais S5 J. FAUCHER

S. MÉDINA2.50 p. 26

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AU301 : Identification des systèmes dynamiquesPartagé par l'UV (les UVs) :

E5AM2AS-BModélisation, Identification, Surveillance (MIS) p. 2

Crédits ECTS :

2.50

Volumes horaires :Cours : 10.00Travaux Dirigés : 8.00Travail Individuel : 10.00

Titre :Identification des systèmes dynamiques

Résumé :La problématique abordée concerne la détermination à partir de la connaissance de signaux entrée/sortie, d'unmodèle analytique appartenant à une classe donnée. Le comportement dynamique prédit par le modèle doit êtrele plus voisin possible de celui du processus considéré, au sens d'un critère. On distingue deux grandes classesde méthodes d'identification : les méthodes dites non paramétriques et les approches dites paramétriques. Dansce cours, nous abordons les méthodes paramétriques.

Toute procédure d'identification se déroule de la façon suivante : Choix d'un protocole d'expérimentation, choixd'une structure de modèle, choix d'une méthode d'estimation, validation du modèle estimé. L'objectif de ce coursest d'aborder ces différentes étapes. Plus particulièrement, nous commençons par une présentation et uneanalyse critique des différentes structures en estimation paramétrique. Puis, parmi les différentes méthodesd'estimation existant dans la littérature scientifique, la méthode d'estimation dite des moindres carrés ordinairesbasée sur la minimisation d'un critère quadratique, est abordée. Les différents test de validation sont alorsprésentés. Enfin, le cours se termine par un chapitre sur la méthode dite de l'erreur de prédiction.

Plan :Le contenu du cours est le suivant :* Introduction et motivation : Présentation des objectifs, Rappels sur les méthodes non paramétriques, sur lesdéfinitions des fonctions d'auto et d'inter-correlation, des densités spectrales de puissance et sur la théorie desvariables aléatoires.* Structure de modèle en identification : Présentation des structures ARX, ARMA, ARMAX, OE et Box-Jenkins.Analyse des avantages et inconvénients.* La méthode d'estimation paramétrique des moindres carrés ordinaires. Présentation du problème, critèrequadratique, minimisation du critère.* Quantification de la confiance de l'estimation : Test de la blancheur de l'erreur de prédiction, Tests de corrélationentrée/sortie, Régions de confiance dans l'espace paramétrique, dans le plan de Bode et des pôles/zéros.* Méthode de l'erreur de prédiction. Présentation du problème et résolution.* Bureau d'études : Application des outils méthodes au cas d'un procédé réel.

Prérequis :Dynamique des systèmes linéaires, Systèmes échantillonnés, Synthèse de loi de commande discrète, Traitementdes signaux numériques.

Document(s) :[1] : « System identification : Theory for the user », L. Ljung, Prentice Hall, 1987.[2] : « System identification » T. Söderström et P. Stoïca, Prentice Hall, 1989.

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Mot(s) clé(s) :Fonction d'auto et d'inter-correlation, Densité spectrale de puissance, Moindres carrés ordinaire, Région deconfiance, Erreur de prédiction.

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AU302 : Détection et localisation de défautsPartagé par l'UV (les UVs) :

E5AM2AS-BModélisation, Identification, Surveillance (MIS) p. 2

Crédits ECTS :

2.50


Titre :Détection et localisation de défauts

Résumé :Contexte - Problématique : Méthodes modernes de détection et localisation de défaillances (capteurs,actionneurs, composants physiques) à base de modèle, redondance analytique, surveillance/diagnostic

Objectifs : Analyser les tâches d'un système de surveillance. Maîtriser les méthodes de projection dansl'espace de parité et à base d'observateur de diagnostic. Modélisation orientée « surveillance ».

Outils : cours, TD sur papier, mini-projet sous Matlab/Simulink.

Plan :* Introduction aux systèmes de surveillance à base de modèle

- Systèmes FDIR : Fault Detection, Isolation and Recovery.- FDI à base de modèle, démarche méthodologique :

Génération des signaux indicateurs de défauts ;Prise de décision, tests d'hypothèses ;Robustesse / Performances.

- Exemples et domaines d'application :Systèmes aéronautiques ;Applications spatiales ;Secteur nucléaire ;Systèmes mécatroniques ;Domaine de l'environnement.

- Détectabilité (point de vue « signal », point de vue « système »).

* FDI par projection de relations de redondance dans l'espace de parité- Redondance statique ;- Redondance dynamique ;- Découplage, procédure d'optimisation « Gantmacher ».

* FDI à base d'observateurs de diagnostic- "Dedicated Observer Scheme" ;- "Generalized Observer Scheme".

* Tests de décision, traitement des signaux indicateurs- Notion de risque et tests d'hypothèses ;- Tests séquentiels (temps réel), test de Wald.

Prérequis :Notions de base en estimation et observation d'état.

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Évaluation :Bureau d'étude (rapport écrit)

Document(s) :Support transparents powerpoint.

Livres conseillés : Gertler J. (1998). « Fault detection and diagnosis in engineering systems » Marcel Dekker.Chen, J. and R.J. Patton (1999). Robust model-based fault diagnosis for dynamic systems. Kluwer AcademicPublishers.

Mot(s) clé(s) :Détection, localisation, modèle, défauts, surveillance.

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AU303 : Analyse et commande des systèmes non linéairesPartagé par l'UV (les UVs) :

E5AM2AS-CCommandes Robustes Multivariables (CRM) p. 2

Crédits ECTS :

0.50

Volumes horaires :Cours : 12.00Travail Individuel : 12.00

Titre :Analyse et commande des systèmes non linéaires

Résumé :La grande majorité des systèmes à commander sont des systèmes non linéaires et/ou non stationnaires.L'automaticien doit par conséquent posséder les outils permettant de les classifier (en vue de choisir lesméthodologies de commande appropriées), de les analyser et de les commander.

Objectifs : Donner aux étudiants des notions permettant

- de classifier les systèmes non linéaires et non stationnaires,

- de caractériser et d'étudier la stabilité des systèmes non linéaires / non stationnaires asservis à partir detechniques de type Lyapunov et des techniques issues du théorème du faible gain,

- de commander les systèmes linéaires / non stationnaires.

Plan :- Analyse de la nature des systèmes non linéaires et étude de leur stabilité- Stabilité des systèmes non linéaires et non stationnaires asservis- Commande au premier ordre des systèmes non linéaires- Eléments d'algèbre différentielle- Linéarisation entrée-sortie par bouclage des systèmes non linéaires.- Commande des systèmes non stationnaires.

Document(s) :Polycopie de cours. Pour aller au-delà du cours contenu dans le polycopié, il est possible de se reporter auchapitre « Bibliographie » du polycopié.

Mot(s) clé(s) :Systèmes non linéaires, Systèmes non stationnaires, Stabilité interne, Stabilité entrée-sortie, Commande aupremier order, Linéarisation entrée-sortie par bouclage statique

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AU304 : Systèmes à dérivées non entièresPartagé par l'UV (les UVs) :

E5AM2AS-AOutils et Logiciels pour l'Automatique (OLA) p. 2

Crédits ECTS :

1.00


Titre :Systèmes à dérivées non entières

Plan :- Dérivateur généralisé- Dérivation généralisée- La dérivation non entière en extraction de contour- La dérivation non entière en planification de trajectoire- Récursivité et dérivation non entière- Fractalité et dérivation non entière- Relaxation de l'eau sur une digue poreuse- Robustesse fractale- De la digue poreuse à la suspension CRONE- De la robustesse fractale à la commande CRONE

Évaluation :Examen écrit de 2h

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AU306 : Synthèse fréquentielle de commandes robustesPartagé par l'UV (les UVs) :


Crédits ECTS :

2.00

Volumes horaires :Cours : 10.00Cours Intégré : 8.00Travaux Pratiques : 8.00

Enseignant(s) :LANUSSE Patrick [email protected] 05 4000 2417

http://www.enseirb.fr/~lanusse

Titre :Synthèse fréquentielle de commandes robustes

Résumé :Le modèle d'un système à commander étant par nature incertain, les méthodologies de synthèse se doivent defournir des lois de commande robustes, c'est-à-dire qui garantissent des performances aussi insensibles quepossible à l'état paramétrique réel du système commandé. Plusieurs méthodologies sont aujourd'hui proposées.Ce cours présente deux méthodologies fréquentielles, QFT (Quantitative Feedback Theory) et CRONE(Commande Robuste d'Ordre Non Entier), permettant la prise en compte des variations paramétriqueséventuelles du système à commander sous la forme de domaines d'incertitude fréquentielle totalement structurésdéterminés sans aucune majoration. La spécificité de la méthodologie CRONE développée au laboratoire LAP del'ENSEIRB est l'utilisation de paramètres de haut niveau que sont des ordres fractionnaires de dérivation oud'intégration pour pré-paramétrer le loi de commande et ainsi en faciliter sa détermination. La mise en oeuvre dela méthodologie QFT s'avère plus intuitive, mais permet de bien faire sentir les finesses du loop shaping. Lesdeuxméthodologies sont illustrées, en cours à travers des exemples, grâce à 2 travaux pratiques effectués avecMatlab/Simulink, et enfin par leur application à un problème de commande réel relatif au contrôle de la dynamiquedu véhicule étudié dans le module AU314 (Dynamique du Véhicule) de l'UV E5AM-D ou AU307 (Synthèse decommandes robustes par optimisation) de l'UVE5AM-D.

Plan :* Robustesse : degré de stabilité et marges de stabilité ; robustesse et marges de stabilité.* Commande CRONE : présentation ; Commande CRONE de première génération ; Commande CRONE dedeuxième génération ; Commande CRONE de troisième génération ; problèmes de commande spécifiques ;applications industrielles.* Approche QFT : description de la méthodologie ; mise en oeuvre avec la boîte à outils Matlab.

Prérequis :Systèmes linéaires et commande linéaire des systèmes.

Évaluation :Rapport du bureau d'étude

Document(s) :Polycopiés de cours de 125 pages. Texte des deux travaux pratiques réalisés.

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mailto:[email protected]



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Mot(s) clé(s) :Automatique, Contrôle-commande, Commande robuste, CRONE, QFT.

Cours en ligne :http://uuu.enseirb.fr/~lanusse/SFCR.pdf

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http://uuu.enseirb.fr/~lanusse/SFCR.pdf


http://uuu.enseirb.fr/~lanusse/SFCR.pdf

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AU307 : Synthèse de commandes robustes par optimisationPartagé par l'UV (les UVs) :


Crédits ECTS :

2.00

Volumes horaires :Cours : 8.00Cours Intégré : 12.00Travail Individuel : 8.00

Titre :Synthèse de commandes robustes par optimisation

Résumé :La problématique abordée dans ce cours concerne la synthèse de filtres multivariables robustes. Deux familles defiltres sont considérées : les correcteurs multivariables robustes et les estimateurs d'état robustes. Dans cecontexte, les approches étudiées sont basées sur les notions de norme H∞, d'optimisation convexe etd'inégalités linéaires matricielles.

Le problème de synthèse de correcteurs robustes de définit comme le problème de synthèse d'une loi decommande qui stabilise simultanément une famille de système, éventuellement non linéaire et de dimensioninfinie. Cette famille de systèmes est représentée à l'aide d'une famille de modèles constituée d'un modèlenominal et de modèles des perturbations endogènes (incertitudes de modèles) et exogènes (perturbationsd'entrée, bruit de mesure...).Dans le problème de synthèse d'estimateurs robustes, l'objectif consiste à reconstruire une combinaison linéairede l'état à partir des signaux dont on dispose, tel que l'erreur d'estimation soit robuste vis-à-vis des perturbationsendogènes et exogènes.Dans les deux problèmes, la notion de robustesse est considérée au sens de la norme H∞.

Plan :Le contenu du cours est le suivant :* Introduction et motivation : Présentation des objectifs et rappels sur les approches existantes (Commandes LQ /LQG / Filtres de Kalman / placement de structure propre ..etc...)* Outils fondamentaux : Valeurs singulières, espace RH∞ et norme L2 induites et H∞* Représentation des incertitudes de modèle : Formalisme LFT (Linear Fractionnal Transformation)* Le problème H∞ en commande multivariable : Approche sensibilité mixte, théorème du petit gain,résolution du problème à l'aide des techniques d'optimisation convexe et du formalisme LMI, post-analyse desperformances robustes à l'aide de la valeur singulière structurée.* Le problème d'estimation robuste dans un contexte H∞ : Formulation du problème comme un problèmefictif de synthèse de loi de commande, Différence fondamentale, Résolution et post-analyse des performances.* Bureau d'études : Application de la méthode H∞ au problème de commande d'un moteur à courantcontinu et au problème de reconstruction de l'état d'un système incertain académique (système masse ressortamortisseur).

Prérequis :Représentation d'état - Synthèse de loi de commande continue (approches fréquentielle et modale)

Document(s) :1] « Commande H∞ et µ-analyse : des outils pour la robustesse », G. Duc et S. Font, Hermes SciencePublications, France, 1999.

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[2] « FEEDBACK CONTROL THEORY », J.C. Doyle, B.A. Francis et A.R. Tannenbaum. Macmillan PublishingCompany, USA, 1992.[3] « A Practical Approach to Robustness Analysis with Aeronautical Applications » G. Ferreres, KluwerAcademic/Plenum Publishers, USA.

Mot(s) clé(s) :Représentation LFT, Norme H∞, équations de Riccati, inégalités linéaires matricielles (LMI), valeursingulière structurée (µ), algorithme du point intérieur, algorithme ellipsoïdal.

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AU308 : Synthèse de lois de commandePartagé par l'UV (les UVs) :


Crédits ECTS :

0.50


Titre :Synthèse de lois de commande

Résumé :Objectifs : Ce module présente un panorama des différentes méthodesd'analyse et de synthèse des lois de commande, dans domaine linéaire.Ces méthodes, qui ont fait l'objet d'un transfert de technologie,sont les plus connues et utilisées dans le milieu industriel.L'objectif du cours est de donner aux étudiants une connaissance dansle domaine de la commande, dans l'esprit "méthodes et pratiques" del'ingénieur. Aussi ces méthodes sont présentées d'un point de vueprincipe, méthodologique, avantages et limitations. Ces techniquessont par ailleurs illustrées par des exemples applicatifs. Lesapproches d'état, multivariables et robustes, pour leur part, serontprésentées en 3ème année.

Plan :1. Commande à modèle interne2. Commande à grand gain3. Commandes LQ et LQG4. Commande à critère quadratique5. Commande par placement des zéros et des pôles6. Du rejet de perturbation au découplage7. Commande par découplage linéaire : application à une table dedécoupe en H8. Commande par découplage non linéaire : application à une tablepolaire9. Commande à variance minimale10. Commande prédictive

Document(s) :Polycopié de Cours.Livres conseillés:

- Ph. De LARMINAT - Automatique : commande des systèmes linéaires,2ème édition revue et augmentée - Editions Hermès, Paris, 1996;

- P. BORNE - Commande et optimisation des processus - EditionsTechnip, 1993;

- P. BORNE - Analyse et régulation des processus industriels, Tome 1:Régulation continue - Editions Technip, 1993;

- P. BORNE - Analyse et régulation des processus industriels, Tome 2:Régulation numérique, Editions Technip, 1993;

- A. J. FOSSARD et D. NORMAND-CYROT - Tome 3 : Commande, SérieAutomatique : Systèmes non linéaires - Editions Masson, 1993;

- J. RICHALET - Pratique de la commande prédictive - Editions Hermès,1993;

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- P. BOUCHER et D. DUMUR - La commande Prédictive, Série Méthodes etpratiques de l'ingénieur - Editions Technip, 1996;

- B. d'ANDREA NOVEL - Commande linéaire des systèmes dynamiques -Editions Masson, 1994;

- J.-J. D'AZZO and C.-H.HOUPIS - Linear control system analysis anddesign - Mc Graw-Hill, 1988;

- C.-H.HOUPIS - Digital control system - Mc Graw-Hill, 1985;- W. J. GRANTHAM and T. L. VINCENT - Modern control systems analysis

and design - Wiley Editions, 1993;- J. DOYLE, B. FRANCIS and A. TANNENBAUM - Feedback control theory -

Prentice Hall ESM, 1991;- K.J. ASTROM and B. WITTENMARK - Computer-controlled systems :

theory and design, 3ème édition - Prentice Hall ESM, 1997;- T. KAILATH - Linear systems, Information and System Sciences

Series - Prentice Hall, 1988;- J.-P. CARON et J.-P. HAUTIER - Modélisation et commande de la

machine asynchrone - Série Méthodes et pratiques de l'ingénieur -Editions Technip, 1995.

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AU309 : Systèmes à évènements discretsPartagé par l'UV (les UVs) :

E5AM2AS-EAnalyse des Systèmes - Robotique (ASR) p. 2

Crédits ECTS :

1.00


Titre :Systèmes à évènements discrets

Résumé :Objectif : Comprendre la dynamique des systèmes distribués à évènements discrets.

Contexte - Problématique : Analyse des flux discrets (matière, information) dans les systèmes (de production,informatiques) distribués.

Outils : Réseaux de Petri, algèbre Max,+

Plan :Caractérisation des flux discrets, modélisation par réseaux de Petri, analyse dynamique.

Évaluation :Epreuve écrite.

Document(s) :Support de cours.

Mot(s) clé(s) :Graphes, Max,+

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AU311 : Commande des actionneursPartagé par l'UV (les UVs) :


Crédits ECTS :

1.50


Titre :Commande des actionneurs

Résumé :Toute boucle de commande intègre un actionneur. Il est par conséquent nécessaire à l'automaticien de savoirprendre en compte cet actionneur et savoir le mettre en oeuvre dans la boucle de commande.

Objectif : Donner aux étudiants les notions nécessaires pour prendre en compte les actionneurs les plusrépandus lorsque ces derniers sont intégrés dans une boucle de commande.

Plan :- Actionneurs Hydrauliques : conception technologique, modélisation et commande à partir de telsactionneurs.- Actionneurs Pneumatique : conception technologique, modélisation et commande à partir de telsactionneurs.- Actionneurs Electriques (moteurs à courant continu, moteurs brushless et moteurs asynchrones)conception technologique, modélisation et commande à partir de tels actionneurs.

Prérequis :Modélisation de systèmes électro-mécaniques

Document(s) :Polycopié de cours. Pour aller au-delà du cours contenu dans le polycopié, il est possible de se reporter auchapitre « Bibliographie » du polycopié.

Mot(s) clé(s) :Actionneurs hydrauliques, Actionneurs Pneumatique, Actionneurs Electriques, Modélisation, Commande.

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AU312 : Modélisation et commande des procédés robotisésPartagé par l'UV (les UVs) :


Crédits ECTS :

1.50


Titre :Modélisation et commande des procédés robotisés

Résumé :Un travail préalable à la commande d'un système électromécanique consiste à obtenir un modèle permettant decaractériser mathématiquement ce système. Ce cours propose une façon analytique d'y parvenir.

Objectif : Donner aux étudiants les outils nécessaires pour modéliser un système électro-mécanique à plusieursdegrés de libertés.

Plan :- Présentation du formalisme de Lagrange et des notions nécessaires à sa mise en oeuvre ;- Mise en oeuvre pour la modélisation de plusieurs systèmes electro-mécaniques réels ;- Proposition d'une structure de commande pour chaque modèle obtenu.

Prérequis :Notions élémentaires de mécanique, Notion de commande linéaires (représentation d'état des systèmesdynamiques, Regulation PID)

Document(s) :Polycopié de cours. Pour aller au-delà du cours contenu dans le polycopié, il est possible de se reporter auchapitre « Bibliographie » du polycopié.

Mot(s) clé(s) :Formalisme de Lagrange, Modelisation, Systèmes électro-mécaniques, Commande

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Syllabus

AU313 : Planification de trajectoirePartagé par l'UV (les UVs) :


Crédits ECTS :

1.00


Titre :Planification de trajectoire

Résumé :L'élaboration de la commande d'un procédé devant réaliser une tâche résulte de deux étapes de conception : lasynthèse de la commande proprement dite qui permet d'obtenir les performances désirées en asservissement eten régulation en tenant compte notamment de la sensibilité de l'entrée du procédé ; la planification de trajectoiredont l'objectif est de générer les consignes des boucles de commande en fonction des contraintes imposées parla tâche à effectuer et des limitations physiques du procédé. Cette dernière partie se décompose elle-même endeux phases : la génération de trajectoire qui définit géométriquement la trajectoire à suivre en fonction de latâche à effectuer et des contraintes imposées par l'environnement de travail ; la génération de mouvement quidétermine, sous forme de consignes, la façon de suivre la trajectoire en fonction des performances souhaitées etdes contraintes physiques des actionneurs.

Objectif : L'objectif est de donner aux étudiants les notions et les outils permettant de générer la trajectoire àsuivre et les consignes optimales à appliquer au système commandé.

Plan :* Problématique

- 1.1 - Introduction- 1.2 - Tour d'horizon des approches existantes : Etat de l'art

* Génération de mouvement entre deux points : Etude temporelle- 2.1 - Interpolation polynômiale- 2.2 - Lois Bang-Bang- 2.3 - Coordination articulaire

* Génération de mouvement avec points intermédiaires : Etude temporelle- 3.1 - Interpolation linéaire et transition parabolique- 3.2 - Utilisation de polynômes du troisième degré- 3.3 - Calcul du temps sur chaque segment

* Génération de mouvement entre deux points : Etude fréquentielle- 4.1 - Interprétation fréquentielle d'une génération de mouvement entre deux points : filtre caractéristique- 4.2 - Interprétation fréquentielle des interpolations polynômiales- 4.3 - Interprétation fréquentielle des lois Bang-Bang

* Génération de mouvement avec points intermédiaires : Etude fréquentielle- Interpolation polynomiale- Lois Bang-Bang

* Démarche structurée pour le choix d'un actionneur

Document(s) :Documents de cours.Livres conseillés : Se reporter au chapitre "Bibliographie" des documents de cours.

Mot(s) clé(s) :

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Robotique, Planification de trajectoire, Génération de mouvement, Poursuite de trajectoire, Commande optimale,Saturations, Dimensionnement.

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AU314 : Dynamique du véhiculePartagé par l'UV (les UVs) :

E5AM2AS-DDynamique du Véhicule et des Systèmes Aéronautiques et Spatiaux(DVSAS)

p. 2

Crédits ECTS :

2.50

Volumes horaires :Cours : 22.00Cours Intégré : 12.00Travaux Dirigés : 34.00Travail Individuel : 22.00

Titre :Dynamique du véhicule

Résumé :L'objectif du cours est de donner aux étudiants une connaissance dans le domaine du contrôle de la dynamiquedu véhicule et ce dans l'esprit "méthodes et pratiques" de l'ingénieur. Aussi, ces méthodes sont présentées d'unpoint de vue principe, méthodologique, avantages et limitations. Ces techniques sont par ailleurs illustrées pardes exemples issus des travaux de recherche et développement du secteur automobile.

Contexte - Problématique : Ce module présente dans un contexte industriel la problématique et les solutionsmécatroniques développées pour améliorer la sécurité active, l'agrément de conduite et le confort des véhiculesautomobiles.

Plan :* Introduction : contexte industriel et problématique* Modélisation du véhicule et des fonctions châssis* Analyse de l'influence des fonctions châssis sur la stabilité du véhicule* Intérêts des systèmes mécatroniques dans les fonctions châssis* Synthèse des commandes des fonctions châssis* Vers le contrôle global du châssis

Prérequis :Dynamiques des systèmes linéaires, Commandes des systèmes linéaires

Document(s) :Polycopié de cours;Gillespie, T.D - « Fundamentals of vehicle dynamics ». Published by Society of Automotive Engineers, Inc, 1992.G. C. Goodwin, S. F. Graebe and M. E. Salgano - « Control System Design » ; Prentice Hall Ed., New Jersey,2001.

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Syllabus

AU315 : OptimisationPartagé par l'UV (les UVs) :


Crédits ECTS :

1.00


Titre :Optimisation

Résumé :Objectifs : Initiation aux méthodes d'optimisation.

Contexte - Problématique : Dans tous les domaines scientifiques ou économiques, on est souvent amené à optimiser un certain critère, fonction réelle de plusieurs variables réelles, ces variables étantsoumises à certaines contraintes d'égalités ou d'inégalités, linéaires ou non linéaires. Par exemple, on veutmaximiser un bénéfice, ou minimiser un coût, maximiser une précision numérique, ou minimiser un bruit parasite.

Outils : Exemples d'utilisation de divers logiciels (Matlab, Scilab, Maple, Mathematica, Excel).

Plan :* Chapitre 1 : Optimisation linéaire

- 1.1 Introduction- 1.2 Exemple- 1.3 Problèmes d'optimisation linéaire- 1.4 Variables d'écart- 1.5 Utilisation de tableaux- 1.6 Méthode d'échange entière- 1.7 Méthode du simplexe- 1.8 Exemples- 1.9 Remarques- 1.10 Cas des variables bornées- 1.11 Cas des variables entières- 1.12 Dualité

* Chapitre 2 : Optimisation non linéaire- 2.1 Introduction- 2.2 Conditions nécessaires pour un minimum- 2.3 Conditions suffisantes pour un minimum- 2.4 Critère quadratique sans contraintes- 2.5 Cas des contraintes d'égalité, critère de Lagrange- 2.6 Critère quadratique avec contraintes d'égalités linéaires- 2.7 Optimisation quadratique avec contraintes d'égalités linéaires- 2.8 Cas des contraintes d'inégalité- 2.9 Optimisation quadratique avec contraintes d'inégalités linéaires

Prérequis :Analyse matricielle, dérivées partielles.

Évaluation :Une épreuve écrite avec documents autorisés.

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Syllabus

Document(s) :Polycopié du cours.Livres conseillés : Programmation linéaire avec 65 problèmes modélisés et résolus, C.Guéret, C.Prins, M.Sevaux,Eyrolles, 2000.

Mot(s) clé(s) :Optimisation linéaire, programmation linéaire, programmation entière, méthode d'échange, méthode du simplexe.Optimisation non linéaire, programmation quadratique, multiplicateurs de Lagrange, conditions de Kuhn etTucker.Gradient, matrice hessienne.

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Syllabus

AU316 : Modélisation par Bond GraphPartagé par l'UV (les UVs) :


Crédits ECTS :

1.50

Volumes horaires :Cours : 6.00Cours Intégré : 6.00Travaux Dirigés : 6.00Travail Individuel : 6.00

Titre :Modélisation par Bond Graph

Résumé :La modélisation par Bond Graph contribue à l'élaboration des spécifications techniques du cahier des charges età la préparation des essais de validation. La modélisation par Bond Graph est surtout une méthode d'analyse desystèmes complexes.

Objectifs :

- Apprentissage de la technique de modélisation par Bond Graph

- Réalisation d'un modèle de simulation à partir d'un Bond Graph

- Initiation à la démarche d'ingénierie système

Outils :

Matlab / Simulink pour la mise en oeuvre du modèle de simulation à développer lors du BE.

Forme :

Cours (travaux dirigés intégrés), 1 Bureau d'étude ( BE / binôme).

Plan :* Introduction* Terminologie Bond-Graph* Procédure de construction d'un Bond-Graph* Causalité et Bond Graph* Passage d'un Bond-Graph à un schéma-bloc

Document(s) :Fascicule de cours, incluant TD et BE, Présentation en séance sur vidéoprojecteur.Livres conseillés :[Bor92]P. Borne, G. Dauphin-Tanguy, J.P. Richard, F. Rotella, I. Zambettakis, "Modélisation et identification desprocessus (tome 2)", Edition Technip, 1992.[Dau00]G. Dauphin-Tanguy, "Les bond graphs", Edition Hermes, 2000.

Mot(s) clé(s) :Mécatronique, Analyse Système, Modélisation, Bond Graph

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Syllabus

AU319 : Commande Automatique De VolPartagé par l'UV (les UVs) :

E5AM2AS-DDynamique du Véhicule et des Systèmes Aéronautiques et Spatiaux(DVSAS)

p. 2

Crédits ECTS :

2.50


Titre :Commande Automatique De Vol

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Syllabus

CE301 : Tournoi de gestionPartagé par l'UV (les UVs) :

C5IREF-F Culture de l'ingénieurC5QFIA-F Culture de l'ingénieurC5SRT-F Culture de l'ingénieurC5TM-F Culture de l'ingénieurE5AM2AS-FCulture de l'ingénieur p. 2

E5CSI-F Culture de l'ingénieurE5CSR-F Culture de l'ingénieurE5SE-F Culture de l'ingénieurE5TS-F Culture de l'ingénieurI5-A Culture de l'ingénieurT5GLR-F Culture de l'ingénieurT5ISN-F Culture de l'ingénieurT5RSC-F Culture de l'ingénieur

Crédits ECTS :

2.50

Volumes horaires :Cours : 24.00

Enseignant(s) :ASTIEN Éric

Titre :Tournoi de gestion

Résumé :A travers une simulation l'étudiant doit comprendre les mécanismes de fonctionnement de l'entreprise ( coûts,comptabilité, finances, marketing, production...)

Plan :Chaque équipe, regroupée en unité autonome de gestion, doit gérer un ensemble de produits sur un marchévirtuel.

Prérequis :aucun

Évaluation :L'évaluation a 2 composantes. Une partie risquée (/10) qui correspond aux résultats de l'entreprise à la fin dutournoi.Des travaux à réaliser (/10)

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Syllabus

LC301 : LV1 Anglais S5Partagé par l'UV (les UVs) :

C5IREF-F Culture de l'ingénieurC5QFIA-F Culture de l'ingénieurC5SRT-F Culture de l'ingénieurC5TM-F Culture de l'ingénieurE5AM2AS-FCulture de l'ingénieur p. 2

E5CSI-F Culture de l'ingénieurE5CSR-F Culture de l'ingénieurE5SE-F Culture de l'ingénieurE5TS-F Culture de l'ingénieurI5-A Culture de l'ingénieurT5GLR-F Culture de l'ingénieurT5ISN-F Culture de l'ingénieurT5RSC-F Culture de l'ingénieur

Crédits ECTS :

2.50

Volumes horaires :Travaux Dirigés : 24.00Travail Individuel : 15.00

Enseignant(s) :FAUCHER JillMÉDINA Susan

Titre :LV1 Anglais S5

Résumé :Développer la communication en situation professionnelle

Plan :-Thèmes de la culture de l?entreprise et l?interculturel-Entraînement aux situations de communication professionnelle

Évaluation :-Contrôle continu basé sur la participation active et les travaux oraux et écrits demandés en classe (2/3)-Soutenance de projet scientifique ou entretien (1/3)

Document(s) :-Extraits de documentaires télévisés et de cinéma anglo-saxons-Supports pédagogiques variés : presse, audiovisuel, multimedia

Mot(s) clé(s) :Stratégies en communication professionnelle - Participation active

Cours en ligne :Consulter le site web du Centre de Ressources en Langues : http://www.enseirb.fr/intranet/crel

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Syllabus

TS315 : Processus aléatoire et théorie de l'informationPartagé par l'UV (les UVs) :


E5TS-C Les fondamentaux

Crédits ECTS :

1.50

Volumes horaires :Cours Intégré : 10.00Travail Individuel : 10.00Travaux Pratiques : 2.67

Enseignant(s) :GRIVEL EricGROLLEAU Julie

Titre :Processus aléatoire et théorie de l'information

Résumé :De nombreux phénomènes aléatoires se manifestent dans la nature : c'est le cas des fluctuations de latempérature, de la pression atmosphérique, etc. En électronique et en télécommunications, l'étude des processusaléatoires est utile notamment dans le contexte des communications numériques ; certains signaux sontimpossibles à caractériser a priori. L'exploitation des processus aléatoires est aussi à la base de nombreusesapproches en traitement du signal, que ce soit pour caractériser le contenu fréquentiel du signal (analysespectrale), ou pour débruiter, coder et tatouer un signal de parole. Plus généralement, les sources d'informationtelles que le son, les images sont aléatoires et varient dans le temps.Le cours de processus aléatoire/théorie de l'information vise donc à introduire les propriétés et les outils detraitement des phénomènes variant aléatoirement dans le temps. Il sert notamment pour les enseignements detraitement du signal et d'automatique.

Plan :Partie Processus aléatoire :

1/Caractérisation des processus aléatoires :

Notion de moyenne,

illustrations d'un processus aléatoire dans le cas discret,

Densité de probabilité d'ordre supérieur,

propriétés des fonctions d'autocorrélation de d'autocovariance,

stationnarité et ergodicité

2/Chaînes de Markov Rappels sur la théorie des graphes orientés, chaînes de Markov à temps discret

Partie Théorie de l'information

1/ Estimation quantitative de l'information

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Syllabus

Etude des sources: Entropie,entropie mutuelle et conditionnée,Information mutuelle

Cas des sources ergodiques et markoviennes

2/ codage entropique

Redondance des symboles et des messages

Longueur moyenne d'un code, longueur optimale

Code de Shannon-Fano

Code de Huffman

Prérequis :probabilités

Évaluation :1 examen écrit sans documents

Document(s) :support de cours

Mot(s) clé(s) :fonction d'autocorrélation, fonction d'autocovariance, fonction d'intercorrélation, fonction d'intercovariance, matricede corrélation, matrice de covariance, stationnarité au sens large, ergodicité, estimateurs de la fonctiond'autocorrélation, chaîne de Markov, bruit blanc gaussien centré, bruit coloré.

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Syllabus

Index

AU301 : Identification des systèmes dynamiques....................................................................................................................................................................................... 3

AU302 : Détection et localisation de défauts .............................................................................................................................................................................................. 5

AU303 : Analyse et commande des systèmes non linéaires ....................................................................................................................................................................... 7

AU304 : Systèmes à dérivées non entières.................................................................................................................................................................................................. 8

AU306 : Synthèse fréquentielle de commandes robustes ........................................................................................................................................................................... 9

AU307 : Synthèse de commandes robustes par optimisation ................................................................................................................................................................... 11

AU308 : Synthèse de lois de commande................................................................................................................................................................................................... 13

AU309 : Systèmes à évènements discrets ................................................................................................................................................................................................. 15

AU311 : Commande des actionneurs ........................................................................................................................................................................................................ 16

AU312 : Modélisation et commande des procédés robotisés.................................................................................................................................................................... 17

AU313 : Planification de trajectoire.......................................................................................................................................................................................................... 18

AU314 : Dynamique du véhicule .............................................................................................................................................................................................................. 20

AU315 : Optimisation ............................................................................................................................................................................................................................... 21

AU316 : Modélisation par Bond Graph .................................................................................................................................................................................................... 23

AU319 : Commande Automatique De Vol ............................................................................................................................................................................................... 24

CE301 : Tournoi de gestion....................................................................................................................................................................................................................... 25

E5AM2AS-A : Outils et Logiciels pour l'Automatique (OLA) .................................................................................................................................................................. 2

E5AM2AS-B : Modélisation, Identification, Surveillance (MIS)............................................................................................................................................................... 2

E5AM2AS-C : Commandes Robustes Multivariables (CRM) ................................................................................................................................................................... 2

E5AM2AS-D : Dynamique du Véhicule et des Systèmes Aéronautiques et Spatiaux (DVSAS) .............................................................................................................. 2

E5AM2AS-E : Analyse des Systèmes - Robotique (ASR) ......................................................................................................................................................................... 2

E5AM2AS-F : Culture de l'ingénieur.......................................................................................................................................................................................................... 2

LC301 : LV1 Anglais S5........................................................................................................................................................................................................................... 26

TS315 : Processus aléatoire et théorie de l'information ............................................................................................................................................................................ 27
