Automatique

16,5h C / 7,5h TD /18h EL / EE / 4 crédits ECTS

Patrick Boucher (Gif), Jean Buisson (Rennes), Martial Demerlé (Gif), Didier Dumur (Gif), Patrick Turelle (Metz)

L'automatiques est avant tout l'art de modéliser d'analyser, puis de commander les systèmes. C'est aussi celui de traiter l'information et de prendre des décisions. Ses domaines d'applications sont aussi nombreux que variés : mécanique, électromécanique, électronique, thermodynamique, agro-alimentaire, biotechnologies, transports, aéronautique, spatial, industries de transformation, économie,...
C'est pourquoi l'étude de l'automatique est essentielle à la formation d'un ingénieur de haut niveau.

L'objectif de ce cours est d'en donner les bases indispensables, en mettant l'accent sur la commande de système linéaire. La synthèse des lois de commande de base y est développée tant en analogique qu'en numérique, tant sous forme polynomiale que sous forme d'état.

Introduction - Aspects généraux

Définitions - Domaines d'application - Bref historique - Buts et raisons - Classification des systèmes automatiques - Régulation et asservissement - Structure d'un système asservi continu ou discret - Système piloté par calculateur - Concepts utiles : dynamique de poursuite et de régulation.

Analyse en boucle fermée

Intérêt du bouclage - Relations BO/BF (fonctions de transfert, réponse harmonique, abaque de Black-Nichols) - Stabilité en BF: Critère de Nyquist - Marges de stabilité (gain, phase, module, retard, cas continu et cas discret) - Robustesse et sensibilité - Relations entre les comportements fréquentiel (en boucle ouverte) et temporel (en boucle fermée) - Précision statique - Précision dynamique : Méthode de la sinusoïde équivalente.

Commande fréquentielle

Corrections par anticipation : vis à vis de l'entrée, vis à vis des perturbations - Correction série : Avance de phase, Retard de phase, Actions combinées - Correction parallèle : Généralités, Corrections tachymétriques.

Régulation

Régulation et régulateurs P.I. et P.I.D. - Transformations conformes - Régulateur numérique.

Commande modale

Représentation d'état continue et discrète (rappels) - Commandabilité - Observabilité - Décomposition canonique - Commande modaleet placement de pôles.

Bibliographie :

K. Ogata, «Modern Control Engineering», 4e éd., Ed. Pearson Education International, 2002
G.F. Franklin, J.D. Powell, A. Emami-Naeini, «Feedback Control of Dynamic Systems», 3° ed., Ed. Addison-Wesley Publishing Company, 1994
P. Borne, G. Dauphin-Tanguy, J.P. Richard, F. Rotella, I. Zambettakis, «Automatique. Analyse et régulation des processus industriels -Tome 1 - Régulation continue», Ed. Technip, 1993.
E. Boillot, «Asservissements et régulation continus - Analyse et synthèse (problèmes avec solutions)», Ed. Technip, 2000
J.J. D?Azzo et C.H. Houpis, «Linear Control System Analysis and Design», 3e éd., Ed. Mac Graw-Hill, 1988
Ph. de Larminat , Y. Thomas, «Automatique des systèmes linéaires - Tome 3 Commande», Ed. Flammarion sciences,1977