Programme des cours 2016-2017
SYST0003-1  
Linear control systems
Durée :
30h Th, 30h Pr, 6h Labo.
Nombre de crédits :
Master en ingénieur civil biomédical, à finalité5
Master en ingénieur civil électricien, à finalité 5
Master en ingénieur civil électromécanicien, à finalité5
Master en ingénieur civil en informatique, à finalité 5
Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité5
Master en ingénieur civil physicien, à finalité5
Nom du professeur :
Guillaume Drion
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue anglaise
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Ce cours se concentre sur l'analyse, le design et la réalisation de contrôleurs feedback dans les différents métiers de l'ingénieur. Il établit les bases théoriques de la théorie du contrôle des systèmes linéaires invariants dans le temps d'une part (systèmes LTI), et illuste l'utilité de ces base théoriques à travers des applications diverses.
Le cours suit la structure suivante:
  • Introduction aux systèmes en boucle fermée et systèmes "feedforward": exemples de la vie courante.
  • Design de contrôleurs feedback dans le domaine temporel: concepts de contrôlabilité et d'observabilité.
  • Analyse de contrôleurs feedback dans le domaine fréquentiel: concept de fonction de transfert de boucle, critère de Nyquist et stabilité d'un système en boucle fermée, diagramme de Nyquist.
  • Design de contrôleurs feedback dans le domaine fréquentiel: fonction de sensibilité et fonction complémentaire de sensibilité, robustesse aux pertubrations et au bruit de mesure, concepts de "gang of four" et "gang of six".
  • Réalisation de systèmes contrôlés: technique du placement de pôles, rapports entre domaines temporel et fréquentiel. 
 
Une description plus détaillées est disponible sur la page web du cours:
http://sites.google.com/site/gdrion25/teaching/syst0003
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
A l'issue de ce cours, l'étudiant sera capable de
  • maitriser les concepts de contrôle et de feedback.
  • déterminer la contrôlabilité et l'observabilité d'un système LTI.
  • construire un observateur d'état d'un système LTI.
  • réaliser le design d'un contrôleur dans le domaine fréquentiel. 
  • analyser la stabilité d'un système en boucle fermée à partir de sa fonction de transfert de boucle (critère de Nyquist).
  • tracer les diagrammes de Bode et de Nyquist de la fonction de transfert de boucle et y représenter les marges de gain, de phase et de sensibilité. 
  • analyser les performances d'un système feedback, ainsi que sa robustesse aux perturbations et au bruit de mesure. 
  • realiser un système contrôlé à partir de son design fréquentiel. 
Savoirs et compétences prérequis :
Cours de modélisation et d'analyse des systèmes linéaires (SYST0002 ou équivalent). 
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Le cours se compose de 12 cours ex cathedra où les concepts théoriques et applications sont présentés et de 12 séances de préparation au projet.
Les informations détaillées sont disponibles sur la page du cours: 
http://sites.google.com/site/gdrion25/teaching/syst0003
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Cours en présentiel.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Des présentations seront disponibles sur le site du cours au cours de l'année. 
Le cours suit le livre de référence 'Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers', Karl J. Åström and Richard M. Murray.
Modalités d'évaluation et critères :
L'évaluation porte sur un projet principal réalisé en cours d'année et sur un examen écrit (compréhension des concepts) organisé en fin d'année. 
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Les informations détaillées concernant l'organisation du cours se trouvent sur la page
http://sites.google.com/site/gdrion25/teaching/syst0003
Contacts :
G. Drion (gdrion@ulg.ac.be, Bat. B28, bureau I140).