MAP-AUT1 Principes fondamentaux de l Automatique
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- Gaspard Thibault
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1 MAP-AUT1 Principes fondamentaux de l Automatique Dynamique et Contrôle des Systèmes NICOLAS PETIT Centre Automatique et Systèmes MINES ParisTech nicolas.petit@mines-paristech.fr 27 novembre 2015 Amphi 1
2 Informations pratiques Automatique. Dynamique et contrôle des systèmes Site du cours: poly, PC, transparents des amphis, 4 Amphis, 4 PC et 2 TP avec le logiciel Scilab ou Matlab Examen écrit
3 Informations pratiques Automatique. Dynamique et contrôle des systèmes Site du cours: poly, PC, transparents des amphis, 4 Amphis, 4 PC et 2 TP avec le logiciel Scilab ou Matlab Examen écrit
4 Plan de l amphi 1 1 Domaines d application, exemples 2
5 Nombreux domaines aérospatial (guidage-pilotage d avions/fusées/missiles, positionnement de satellites,... ) machines-outils (commande numérique pour l usinage) électrotechnique (moteurs, générateurs,... ) génie des procédés (chimie, raffinage, pharmacie, dépollution,... ) industrie automobile (commande moteur, suspension active, ABS, confort habitacle,... )... Tendance : machine plus simple à utiliser et/ou spécifications plus contraignantes contrôleur plus sophistiqué
6 Nombreux domaines aérospatial (guidage-pilotage d avions/fusées/missiles, positionnement de satellites,... ) machines-outils (commande numérique pour l usinage) électrotechnique (moteurs, générateurs,... ) génie des procédés (chimie, raffinage, pharmacie, dépollution,... ) industrie automobile (commande moteur, suspension active, ABS, confort habitacle,... )... Tendance : machine plus simple à utiliser et/ou spécifications plus contraignantes contrôleur plus sophistiqué
7 Nombreux domaines aérospatial (guidage-pilotage d avions/fusées/missiles, positionnement de satellites,... ) machines-outils (commande numérique pour l usinage) électrotechnique (moteurs, générateurs,... ) génie des procédés (chimie, raffinage, pharmacie, dépollution,... ) industrie automobile (commande moteur, suspension active, ABS, confort habitacle,... )... Tendance : machine plus simple à utiliser et/ou spécifications plus contraignantes contrôleur plus sophistiqué
8 Nombreux domaines aérospatial (guidage-pilotage d avions/fusées/missiles, positionnement de satellites,... ) machines-outils (commande numérique pour l usinage) électrotechnique (moteurs, générateurs,... ) génie des procédés (chimie, raffinage, pharmacie, dépollution,... ) industrie automobile (commande moteur, suspension active, ABS, confort habitacle,... )... Tendance : machine plus simple à utiliser et/ou spécifications plus contraignantes contrôleur plus sophistiqué
9 Nombreux domaines aérospatial (guidage-pilotage d avions/fusées/missiles, positionnement de satellites,... ) machines-outils (commande numérique pour l usinage) électrotechnique (moteurs, générateurs,... ) génie des procédés (chimie, raffinage, pharmacie, dépollution,... ) industrie automobile (commande moteur, suspension active, ABS, confort habitacle,... )... Tendance : machine plus simple à utiliser et/ou spécifications plus contraignantes contrôleur plus sophistiqué
10 Le robot équilibriste 2k π Manipulateur : 3 angles motorisés Pendule : 2 angles non motorisés 10 états, 3 commandes Les 5 angles sont mesurés Contrôle par platitude" Contrôle par énergie" Contrôle intelligent" autre exemple, contrôle off, rejet pertubation
11 Engin autonome: fusée Ariane 5 SpaceX 2013
12 Domaines d application, exemples Positionnement Offshore Source: Comex, autre exemple
13 Gérer la complexité " gauche : verglas, droite : sol sec (DLR Institut für Robotik und Mechatronik)
14 Transporter un système liquide expérimentation laboratoire
15 Contrôle quantique première expérience mondiale de feedback à l échelle quantique: S. Haroche (Collège de France), J.-M. Raimond, M. Brune (ENS), M. Mirrahimi (INRIA), P. Rouchon (MINES) "vers l ordinateur quantique"
16 Robotique et machine outil q 3 q 2 q 4 q 1 Machine à commande numérique autre exemple
17 Industrie manufacturière tolérances très faibles, taux de rebus à minimiser
18 Raffinage/ génie des procédés carburants TOTAL, raffinerie de Feyzin, production 24h/24 en présence d incertitudes
19 réacteur slurry Fischer-Tropsch Raffinage/ génie des procédés (2)
20 Domaines d application, exemples Stabilisation passive Drone Pico-Z Barre de Bell déplace les valeurs propres (analogie régulateur de Watt)
21 Question de base Il est souvent difficile de piloter une machine" (comportement complexe, perturbations, mesures indirectes et bruitées,... )
22 Le contrôleur
23 Diverses étapes 1 modéliser la machine, décrire son comportement par des équations mathématiques 2 élaborer les équations du contrôleur à partir du modèle 3 tester en simulation du système avec son contrôle 4 réaliser matériellement le contrôleur Objectif du cours Comprendre les outils théoriques permettant de résoudre chacun de ces problèmes
24 Diverses étapes 1 modéliser la machine, décrire son comportement par des équations mathématiques 2 élaborer les équations du contrôleur à partir du modèle 3 tester en simulation du système avec son contrôle 4 réaliser matériellement le contrôleur Objectif du cours Comprendre les outils théoriques permettant de résoudre chacun de ces problèmes
25 Diverses étapes 1 modéliser la machine, décrire son comportement par des équations mathématiques 2 élaborer les équations du contrôleur à partir du modèle 3 tester en simulation du système avec son contrôle 4 réaliser matériellement le contrôleur Objectif du cours Comprendre les outils théoriques permettant de résoudre chacun de ces problèmes
26 Diverses étapes 1 modéliser la machine, décrire son comportement par des équations mathématiques 2 élaborer les équations du contrôleur à partir du modèle 3 tester en simulation du système avec son contrôle 4 réaliser matériellement le contrôleur Objectif du cours Comprendre les outils théoriques permettant de résoudre chacun de ces problèmes
27 Diverses étapes 1 modéliser la machine, décrire son comportement par des équations mathématiques 2 élaborer les équations du contrôleur à partir du modèle 3 tester en simulation du système avec son contrôle 4 réaliser matériellement le contrôleur Objectif du cours Comprendre les outils théoriques permettant de résoudre chacun de ces problèmes
28 Exemple grand public AR Drone
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