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Cours scientifiques - SSC313 : Modélisation et commande par représentation d’état

Descriptif

Ce cours a pour but d’étudier les propriétés de stabilité d’un système dynamique, de séparation
par échelle de temps par perturbations singulières, de stratégies de commande et de suivi de 
trajectoire d'un système non-linéaire en représentation d’état et plus spécifiquement la commande 
systèmes non-linéaires par platitude et modes glissants.
Un système est différentiellement plat s’il existe une suite de quantités nommée sortie plate, 
dont les composantes sont indépendantes ainsi que leurs dérivées, et sont telles que toute variable 
du système s’exprime en fonction de ces composantes et de leurs dérivées.
Cette paramétrisation fournit des expressions de toute variable du système sans intégration
d’équation différentielle, ce qui assure un calcul rapide ainsi qu’une certaine robustesse
naturelle. La commande est en particulier donnée comme expression de la base et de ses
dérivées ; on réalise ainsi une inversion du système entrée-sortie plate sans aucune intégration.
Le suivi de trajectoires des composantes de la sortie plate en découle simplement et naturellement.

Objectifs pédagogiques

Etre capable de déterminer si un système de structure simple est différentiellement plat
- Etre capable d'écrire la paramétrisation du système associée
- Etre capable de réaliser une synthèse de bouclage de suivi de trajectoire stabilisant

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme Master 2 Conception des Systèmes Cyber-Physiques

Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée écrêtée à une note seuil de 10)

    Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

    Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)
    • le rattrapage est obligatoire si :
      Note initiale < 6
    • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
      6 ≤ note initiale < 10
    L'UE est acquise si Note finale >= 10
    • Crédits ECTS acquis : 1.7 ECTS

    Le coefficient de l'UE est : 1.7

    La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

    L'UE est évaluée par les étudiants.

    Programme détaillé

    Séance 1 : Acquisition des notions de stabilité de Lyapounov, de séparation en échelle de temps par perturbations singulières
    - Scéance 2 : Acquisition de la notion de platitude différentielle, de linéarisation par bouclage et de synthèse de bouclage de suivi de trajectoire par l'algorithme d'extension dynamique
    - Séance 3 : Acquisiion de critères simples de platitude et de la commande par modes glissants
    - Séance 4 : Travaux dirigés de suivi de trajectoires par platitude d'un modèle de moteur synchrone
    - Séance 5 : Travaux pratiques sur matlab autour d'un modèle non linéaire de satellite.
        Commande par PID, par PID modifié et par platitude
    - Séance 6 : Travaux pratiques  sur matlab autour d'un modèle non linéaire de quadrotor
        Commande par platitude
    - Séance 7 : Examen

    Mots clés

    automatique non-linear
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