RS430.100.17.3262 Systèmes asservis - he-arc.ch · PDF fileSystèmes asservis ... avec les définitions : m. ... - Sources d’énergie, gestion, stockage, chargeurs d’accumulateurs

RS430.100.17.3262 Descriptif de module

Systèmes asservis

Responsable du module

Denis Prêtre

Version du : 13 septembre 2017

Année académique

2017-2018

Code

3262

Page

1/7 La description de module définit les conditions cadres du déroulement de l’enseignement des matières du module. Filière(s) Informatique (INF)

Orientation Informatique industrielle et embarquée (iie)

Public Plein temps

Unités d’enseignement

Niveau d’études 1 2 3 Période pédagogique (semestre) 1 2 3 4 5 6 N° Type Désignation 3262.1 CT, TP Capteurs et Actionneurs 4 4 3262.2 CT, TP Régulation appliquée 4 4 3262.3 CT, TP Electronique avancée 2 Examen Total 10 8

Indication en périodes d’enseignement hebdomadaires (45 min.)

CT – Cours théorique ; TP - Travail pratique ; PR – Projet

Programme Bachelor Executive Master Master of Advanced Studies

Niveau Elémentaire Intermédiaire Avancé Spécialisé (Basic) (Intermediate) (Advanced) (Specialized)

Type Central Lié Mineur (Core) (Related) (Minor)

Volume de travail heures Enseignement 172 Travail personnel 158 Travail total 330

Crédits ECTS 11

Pré requis

Avoir acquis les modules : Système embarqués I (2261), Sciences II DLM (2232)


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2/7 Objectifs d’apprentissage, compétences visées

Les objectifs d’apprentissage de ce module sont classés selon les trois degrés croissants de difficulté: (M) Mémorisation, (A) Application et compréhension, (R) Résolution de problèmes (analyse, synthèse, évaluation). A l’issue du module, l'étudiant doit être capable de :

Capteurs et Actionneurs - Présenter les principes fondamentaux d’une chaîne de mesure (M) - Expliquer les caractéristiques métrologiques des capteurs (A). - Décrire quelques principes de fonctionnement de capteurs utilisés en

mécatronique. (M) - Décrire quelques méthodes d’interfaçage pour les capteurs utilisés en

mécatronique. (M) - Choisir et utiliser un capteur pour une application mécatronique. (R) - Décrire la construction et le fonctionnement les différents types

d’actionneurs. (M), (A) - Exposer les différents aspects de la commande des moteurs à courant

continu, brushless et pas à pas. (A) - Choisir les éléments d’un entraînement électrique pour une application

donnée. (R) - Modéliser et simuler des systèmes complets (machines + convertisseurs +

commande + alimentations). (R) Régulation appliquée - Décrire le fonctionnement d'une boucle de régulation classique. (M) - Modéliser et simuler des systèmes dynamiques continus. (A) - Décrire les méthodes (lieu des pôles / marges de stabilité) de synthèse des

régulateurs classiques 1 (M) - Employer le logiciel Matlab® pour dimensionner les régulateurs classiques

et simuler le comportement dynamique d'installations régulées (A) - Implanter un régulateur classique pour réguler une installation de

laboratoire (A) - Analyser le comportement dynamique (réel ou simulé) d'une installation

régulée (R) Electronique avancée - Analyser, concevoir, réaliser et tester des systèmes électroniques

autonomes et performants caractérisés par une faible consommation, une forte autonomie, une petite taille et un faible coût (R).


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3/7 Validation

Evaluation des apprentissages - Evaluations des différentes Unités d’Enseignement (UE) - Un examen oral de 30 min sur « Capteurs et actionneurs » et

« Régulation appliquée » à la fin du semestre de printemps. Note Finale du module :

avec les définitions :

mCA = moyenne des notes de Capteurs et actionneurs mRE = moyenne des notes de Régulation appliquée

mEA = moyenne des notes d’électronique avancée e = Note de l’examen oral

Toutes les notes et moyennes sont précisées au dixième de point. Conditions de réussite :

Note finale du module M ≥ 4.0 (arrondie au demi-point) Moyenne de l’examen e ≥ 3.0 (arrondie au demi-point) Moyennes mi ≥ 3.0 (arrondies au dixième de point)

La note finale du module, calculée au dixième de point, permet d’établir la note ECTS.

Modalités de remédiation

Ce module fait l’objet d’une remédiation (voir les Directives concernant l’examen de remédiation).

⋅ + ⋅ + + ⋅= CA RE EA4 m 4 m m 3 eM

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4/7 Unité d’enseignement

Capteurs et actionneurs

Identifiant

3262.1

Méthode d’enseignement

Cours théoriques et laboratoires portant sur des matières connexes.

Objectifs spécifiques

- Voir les objectifs généraux du module.

Modalités d’évaluation

- au moins 4 contrôles principaux (CP) écrits, annoncés et obligatoires - Plusieurs notes de laboratoire en fonction des expériences réalisées et

une évaluation du travail pratique. - Le poids de chaque note est précisé par le professeur en début d’année.

Un examen oral à la fin du semestre de printemps.

Description du contenu (mots-clés)

- Généralités sur les capteurs, caractéristiques métrologiques. - Capteurs de présence (TOR): inductif, capacitif et optique - Capteurs de position : définitions ; principes de fonctionnement des

capteurs résistifs, optiques, capacitif, inductifs, magnétiques ; type de mesure ; marque de référence; interfaçage; interpolation ; erreurs et limites ; applications.

- Capteurs d’accélération : principe de fonctionnement ; comportement dynamique ; interfaçage ; applications;

- Capteurs de courant : principe de fonctionnement ; interfaçage ; applications

- Capteurs de pression. - Actionneurs électriques: Construction et principes de fonctionnement

(moteurs à courant continu, synchrones autocommutés (brushless), pas à pas, piézoélectriques, relais, contacteurs, vérins électriques…)

- Sélection d’un entraînement : gammes de puissance; domaines d’application; grandeurs caractéristiques; profils de mouvement. Chaîne cinématique: Choix des composants (actionneur-réducteur-capteur), adaptation des inerties.

- Commande d'un moteur à courant continu : commande linéaire; commande par hachage; pont en H.

- Commande d'un moteur pas à pas : limites de fonctionnement; circuits d'alimentation; commandes en boucle ouverte: pas entiers, demi-pas, micropas.

- Commande d'un moteur brushless: pont triphasé onduleur; pilotage du courant de phase; commutation de phase; modélisation; ondulation de couple.


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5/7 Supports de cours Au choix de l’enseignant

Outils utilisés

Au choix de l’enseignant

Bibliographie


Particularité d’organisation

Plusieurs laboratoires de 4 périodes chacun


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Régulation appliquée

Identifiant 3262.2


Cours, exercices et laboratoire


- Voir les objectifs généraux du module.


- au moins 4 contrôles principaux (CP) écrits, annoncés et obligatoires - Plusieurs notes de laboratoire en fonction des expériences réalisées et


Un examen oral à la fin du semestre de printemps.


- Modélisation et analyse de systèmes asservis; - Transformation de Laplace - Méthode du lieu des pôles : description de la dynamique de systèmes - Méthode des marges de stabilité : - Simulation : utilisation du logiciel Matlab® comme outil - Choix et dimensionnement du régulateur classique. - Développement et implantation d’un programme de régulation. - Analyse des performances dynamiques obtenues. - Régulation avancées : régulation d’état ; régulateur RST. - Choix d'une solution d'entraînement (capteur, commande, actionneur,

interfaces)

Supports de cours Polycopié

Outils utilisés


Bibliographie



Trois laboratoires de 4 périodes chacun


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Code

3262

Page


Electronique avancée

Identifiant 3262.3


Cours, exercices et laboratoire


Voir les objectifs généraux du module


- Au moins 1 contrôle principal (CP) écrit, annoncé et obligatoire - Plusieurs notes de laboratoire en fonction des expériences réalisées et



- Transfert des principes analogiques sur les microcontrôleurs. Dispositifs à faible consommation, faible coût, faible dimension.

- oscillateurs, VCO, PLL. - Sources d’énergie, gestion, stockage, chargeurs d’accumulateurs. - Bruit intrinsèque, bruit d’interférence, CEM - Communication sans fil et câblée

Supports de cours Au choix de l’enseignant

Outils utilisés Si des outils (informatiques, par exemple) sont utilisés, ils sont à préciser par

le responsable de l’unité d’enseignement au début du cours

Bibliographie


Rien de particulier

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