ÉLECTRONIQUE DES CIRCUITS INTÉGRÉS

COMMANDE DE PROCESSUS

PHYSIQUE DES COMPOSANTS MICRO-ELECTRONIQUES

MODÉLISATION ET APPRENTISSAGE

 COMMANDE DE PROCESSUS - ESPCI, 1ère année - Enseignant responsable : G. DREYFUS
Cours : 13 h ; TD : 4 h ; TP : 30 h ; préceptorats : 5 h

Objectif

Ce cours est destiné à fournir aux étudiants les concepts généraux et les outils mathématiques qui leur permettront

• d'analyser la dynamique des systèmes, qu'ils soient mécaniques, électroniques, chimiques, biologiques, économiques, écologiques, etc.
• de concevoir des systèmes de commande de processus, ou de participer à l'élaboration du cahier de charges et à la conception de ceux-ci.

Contenu

• Introduction à la commande des processus: la transformation de Laplace, fonction de transfert et gain complexe, graphes de fluence, exemple d'asservissement (la commande d'attitude d'un satellite), réponses temporelles des systèmes linéaires du premier ordre et du second ordre.
• Modélisation des systèmes dynamiques linéaires : variables d'état, équations d'état d'un système à temps continu, dynamique des systèmes linéaires à temps continu (description d'état et description externe), dynamique des systèmes linéaires à temps discret, gouvernabilité et observabilité des systèmes linéaires. Exemples : modélisation d'un moteur à courant continu, modélisation d'un pendule inversé, stabilité de la tête de lecture d'un disque dur, ...
• Analyse des systèmes linéaires asservis : cahier des charges d'un système asservi, réalisation du cahier des charges (placement des pôles et des zéros de la fonction de transfert), réponse temporelle des systèmes asservis, réponse fréquentielle des systèmes asservis, stabilité des systèmes asservis. Exemples : commande d'un laminoir, commande de direction d'un tunnelier, commande d'un robot tricycle.
• Conception d'asservissements : conception de commandes par retour d'état ; conception d'asservissements avec correcteur en cascade (PID, avance de phase, retard de phase), commande numérique. Exemples : asservissement de position d'un moteur électrique, stabilisation d'un pendule inversé, commande numérique de l'attitude d'un satellite.

Enseignement pratique

• Travaux pratiques : analyse et réalisation d'un asservissement analogique de température, étude de la commande numérique d'un moteur électrique, commande de moteurs pas à pas à l'aide de microprocesseurs.
• Projets de troisième année : certains projets de troisième année, liés aux activités de recherche du laboratoire, portent sur la conception d'automatismes non linéaires à l'aide de réseaux de neurones formels.

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