Automatique, instrumentation et base du contrôle industriel – CETS8AE

Programme et contenu

Objectifs pédagogiques

Ce module est destiné à des élèves-ingénieurs n’ayant en automatique que la formation reçue dans les classes préparatoires. La modélisation d’un système dynamique, l’analyse de ses points d’équilibre et l’étude de lois de commande stabilisantes et robustes constituent la démarche progressive de l’automaticien devant un problème de contrôle. La modélisation des systèmes considérés s’effectuera soit sous forme entrée-sortie (notion de fonction de transfert) soit en représentations d’état (système multivariables). On insistera sur la notion d’état d’un système (par exemple mécanique, thermique ou électrique…) et la description de son évolution par un nombre fini de grandeurs. Les notions de représentation des systèmes dans l’espace d’état, de commandabilité, d’observabilité et de commande par retour d’état seront détaillées. Elles seront illustrées sur des exemples décrivant des problèmes pratiques rencontrés dans différents domaines industriels. Diverses méthodes de synthèse de commande (dans le cas linéaire essentiellement) seront développées en temps continu en prenant éventuellement en compte l’aspect aléatoire des perturbations (filtrage de Kalman). Des notions plus avancées d’automatique pourront éventuellement être abordées au travers d’exemple (commande robuste ou commande par platitude par exemple).

Contenu – Programme

• Description des systèmes sous forme de fonction de transfert et d’équations d’état et Représentations canoniques
• Etude de la stabilité
• Principes de régulation et d’asservissement pour les systèmes mono-variables
• Performances statiques et dynamiques et compromis stabilité/précision
• Notions de commandabilité et d’observabilité dans l’espace d’état (systèmes multi variables)
• Commande par retour d’état
• Mise en place d’un observateur d’état, placement de pôles
• Commande de systèmes par retour de sortie
• Filtrage de Kalman
• L’utilisation d’un logiciel de simulation (Matlab ou Scilab) permettra d’illustrer les concepts abordés.

Compétences