ÉCOLE POLYTECHNIQUE UNIVERSITAIRE

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1 ÉCOLE POLYTECHNIQUE UNIVERSITAIRE DE MONTPELLIER Département Électronique, Robotique et Informatique Industrielle Programme détaillé de la formation Revision

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3 Sommaire I Le département ERII de Polytech Montpellier 5 II Troisième année 6 II.1 Semestre II.1.1 UE 1, Mathématiques et Informatique II.1.2 UE 2, Électronique et Composants II.1.3 UE 3, Circuits et Automatique II.1.4 UE 4, Langues et Sciences Humaines, Économiques et Sociales II.2 Semestre II.2.1 UE 5, Automatique II.2.2 UE 6, Électronique II.2.3 UE 7, Logique II.2.4 UE 8, Langues et Sciences Humaines, Économiques et Sociales III Quatrième année 26 III.1 Semestre III.1.1 UE 1, Électronique III.1.2 UE 2, Logique III.1.3 UE 3, Automatique III.1.4 UE 4, Informatique Industrielle III.1.5 UE 5, Langues et SHES III.2 Semestre III.2.1 UE 6, Cours III.2.2 UE 7, Mini projets III.2.3 UE 8, Langues et SHES IV Cinquième année 55 IV.1 Semestre IV.1.1 UE 1, Cours IV.1.2 UE 2, Insertion professionnelle IV.1.3 UE 3, Sciences Humaines, Économiques et Sociales IV.1.4 UE 4, Projet industriel de fin d études IV.2 Semestre IV.2.1 UE 5, Stage industriel de fin d études

4 SOMMAIRE SOMMAIRE V Annexe 67 V.1 Modules transversaux de cinquième année Module transversal 1 : Prévention des risques professionnels Module transversal 2 : Sciences et techniques : philosophie, histoire et société Module transversal 3 : Management approfondi Module transversal 4 : Outils de gestion pour l ingénieur Module transversal 5 : Marketing Module transversal 6 : Gestion de l innovation Module transversal 7 : Formation à la création d entreprise Module transversal 8 : Énergie solaire

5 I Le département ERII de Polytech Montpellier Le département ERII (Électronique, Robotique et Informatique Industrielle) de Polytech Montpellier (ex-isim, Institut des Sciences de l Ingénieur de Montpellier) forme des ingénieurs polyvalents, possédant des compétences reconnues en électronique et micro-électronique, automatique et robotique, informatique et informatique industrielle. La formation spécifique des ingénieurs ERII se déroule sur trois ans, à l intérieur du cursus généraliste Polytech d une durée de cinq ans. La troisième année (semestres 5 et 6) est une année de formation générale et d initiation aux sciences de l EEA, techniques mathématiques spécifiques, principes fondamentaux de l électronique et de l automatique. La quatrième année (semestres 7 et 8) est une année de formation approfondie dans les secteurs de l électronique intégrée, de l automatique des systèmes et de l informatique industrielle. Au semestre 8, les élèves peuvent faire des choix d orientation en fonction de leur projet professionnel. Durant ce second semestre, les travaux pratiques sont réalisés dans l esprit du métier d ingénieur sous forme de projets d études. La cinquième année (semestres 9 et 10) est très spécialisée dans les domaines de la micro-électronique et de l automatique. Parallèlement aux formations dispensées par les enseignants du département (semestre 9), des professionnels interviennent dans le cadre d enseignements spécialisés sous la forme de conférences. L enseignement est également approfondi au cours des projets industriels, et concrétisé par le stage de fin d études de cinq mois minimum en entreprise (semestre 10). 5

6 II Troisième année II.1 Semestre 5 Afin de prendre en compte la diversité des origines des élèves, certains enseignements de ce semestre sont différenciés. Les enseignements de référence sont donnés aux élèves issus d une formation généraliste (PéiP, CPGE, L2). Les élèves issus d un formation déjà spécialisée (DUT GEII ou MPh, L2 EEA...) suivent une formation renforcée en mathématiques et allégée en sciences de spécialité (électronique, circuits). Résumé du semestre pour les élèves issus d une formation généraliste (PéiP, CPGE, L2) : Code UE Titre h CM 1 h TD 2 h TP 3 h THE 4 Crédits 5 PUERI51 UE 1, Mathématiques et Informatique ,5 PUERI52 UE 2, Électronique et Composants PUERI53 UE 3, Circuits et Automatique ,5 PUERI54 UE 4, Langues et SHES Résumé du semestre pour les élèves issus d une formation spécialisée (DUT) : Code UE Titre h CM 1 h TD 2 h TP 3 h THE 4 Crédits 5 PUERI51 UE 1, Mathématiques et Informatique ,5 PUERI52 UE 2, Électronique et Composants ,5 PUERI53 UE 3, Circuits et Automatique PUERI54 UE 4, Langues II.1.1 UE 1, Mathématiques et Informatique Coordinateur Résumé Remarques Livres conseillés Matières B. ROUZEYRE Donner aux élèves les bases mathématiques et de programmation nécessaires au traitement du signal, à l Automatique, à l Électronique et à l Informatique Industrielle. Pour les élèves issus d une formation généraliste (PéiP, CPGE, L2), cette UE est formée des trois matières : 2. Techniques et Méthodes Mathématiques pour l E.E.A : Analyse 3. Techniques et Méthodes Mathématiques pour l E.E.A : Algèbre-Probabilités 4. Informatique Pour les élèves issus d une formation spécialisée (DUT GEII ou MPh, L2 EEA...), cette UE est formée des quatre matières : 1. Mise à niveau en Mathématiques 2. Techniques et Méthodes Mathématiques pour l E.E.A : Analyse 3. Techniques et Méthodes Mathématiques pour l E.E.A : Algèbre-Probabilités 4. Informatique 1. CM : Cours Magistral 2. TD : Travaux Dirigés 3. TP : Travaux Pratiques 4. THE : Travail Hors Encadrement (heures de travail personnel pour la préparation des projets, cours, TD, TP) 5. Crédits : Crédits transférables dans le cadre du système ECTS 6

7 Semestre 5 UE 1, Mathématiques et Informatique 1. Mise à niveau en Mathématiques Élèves issus d une filière DUT 24h CM, 12h THE G. CATHÉBRAS, R. ZAPATA Rappeler aux élèves issus d une filière technologique les bases mathématiques nécessaires au métier d ingénieur. Mathématiques niveau DUT Rappels des fondamentaux de l analyse réelle : suites et séries, continuité, dérivation, intégration. Rappels sur les objets usuels de l algèbre générale (structures, opérateurs, etc.) et de l algèbre linéaire (vecteurs, matrices, etc.). Rappels théoriques sur le calcul des probabilités. Lien avec les statistiques. 2. Techniques et Méthodes Mathématiques pour l E.E.A : Analyse 12h CM, 12h TD, 9h THE G. CATHÉBRAS Donner à l ingénieur ERII les bases mathématiques nécessaires au traitement du signal, à l Automatique, à l Électronique et à l Informatique Mathématiques niveau L2 / Mise à niveau en mathématiques (page 7) Rappels sur les nombres complexes. Fonctions d une variable complexe, intégrales dans le plan complexe, formules intégrales de Cauchy. Fonctions holomorphes et séries entières, séries de Laurent, théorème des résidus. 3. Techniques et Méthodes Mathématiques pour l E.E.A : Algèbre-Probabilités 12h CM, 12h TD, 9h THE R. ZAPATA Donner à l ingénieur ERII les bases mathématiques nécessaires au traitement du signal, à l automatique, à l électronique et à l informatique Mathématiques niveau L2 / Mise à niveau en mathématiques (page 7) 4. Informatique Rappels sur les objets usuels de l algèbre générale (structures, opérateurs, etc.) et de l algèbre linéaire (vecteurs, matrices, etc.). Rappels théoriques sur le calcul des probabilités. Lien avec les statistiques. Acquisition des outils théoriques de base en algèbre et en probabilités. Application de ces outils à l automatique et à l électronique. Algèbre générale, algèbre linéaire, calcul matriciel, probabilités et statistiques 24h CM, 24h TD, 40h TP, 35h THE P. BENOIT, B. ROUZEYRE, L. TORRES Donner aux élèves les bases de la programmation et les familiariser avec l utilisation de calculateurs pour la résolution de problèmes d ingénierie. Les initier aux questions de complexité algorithmique à travers l étude du langage C. 7

8 Semestre 5 UE 2, Électronique et Composants Programmation structurée Langage C Structures informatiques usuelles Introduction à la complexité algorithmique Cet enseignement est complété, au second semestre, par le projet Informatique et Algorithmes numériques (page 18). II.1.2 UE 2, Électronique et Composants Coordinateur Résumé Remarques Livres conseillés Matières J. BOCH L objectif de cette UE est de donner les bases en électronique analogique nécessaires à tout ingénieur électronicien. Les enseignements théoriques et pratiques d électronique analogique, qui débutent par les composants élémentaires et les lois fondamentales pour en arriver jusqu aux aspects circuits, sont complétés par un enseignement de physique des composants dont le but est de permettre une meilleure compréhension du fonctionnement des composants élémentaires et de leur intégration technologique. Électronique Analogique, Circuits Électroniques, Physique des Composants. Pour les élèves issus d une formation généraliste (PéiP, CPGE, L2), cette UE est formée des cinq matières : 1. Introduction à l électronique 3. Systèmes électroniques analogiques 1 5. Composants 6. TP électronique Série 1 7. TP simulation électrique Pour les élèves issus d une formation spécialisée (DUT GEII ou MPh, L2 EEA...), cette UE est formée des cinq matières : 2. Introduction à l électronique (allégé) 4. Systèmes électroniques analogiques 1 (allégé) 5. Composants 6. TP électronique Série 1 7. TP simulation électrique 1. Introduction à l électronique, sauf élèves issus d une filière DUT 24h CM, 12h TD, 14h THE G. CATHÉBRAS, L. LATORRE Donner les bases de l électronique analogique : en partant des modèles des composants actifs élémentaires (transistors bipolaires) le but est d acquérir les méthodes d analyse des fonctions élémentaires en vue de leur intégration sur silicium. Diodes à jonction : modèles et circuits élémentaires Transistor bipolaire : modèle fort signal (Ebers-Moll) et caractéristiques Ic(Vce) Transistor bipolaire : modèle linéarisé petit signal 8

9 Semestre 5 UE 2, Électronique et Composants Circuits de base et propriétés : Émetteur-commun, Émetteur-suiveur, miroir de courant Amplificateur différentiel. Charge active Transistor bipolaire : modèle dynamique ; effet Miller ; réponse en fréquence des circuits de base 2. Introduction à l électronique (allégé) Élèves issus d une filière DUT 12h CM, 12h TD, 9h THE G. CATHÉBRAS, L. LATORRE Donner les bases de l électronique analogique : en partant des modèles des composants actifs élémentaires (transistors bipolaires) le but est d acquérir les méthodes d analyse des fonctions élémentaires en vue de leur intégration sur silicium. Diodes à jonction : modèles et circuits élémentaires Transistor bipolaire : modèle fort signal (Ebers-Moll) et caractéristiques Ic(Vce) Transistor bipolaire : modèle linéarisé petit signal Circuits de base et propriétés : Émetteur-commun, Émetteur-suiveur, miroir de courant Amplificateur différentiel. Charge active Transistor bipolaire : modèle dynamique ; effet Miller ; réponse en fréquence des circuits de base 3. Systèmes électroniques analogiques 1, sauf élèves issus d une filière DUT M. COMTE, S. DUSAUSAY, L. LATORRE, P. NOUET 12h CM, 12h TD, 9h THE Poser les fondations permettant d analyser un schéma électronique à base d amplificateur opérationnel et de composants passifs. Bases de l électricité et lois fondamentales : variables et unités, éléments passifs, stockage et dissipation d énergie, sources indépendantes, appareils de mesure, lois de Kirchoff, théorèmes, notions liées à la puissance. Les fonctions de l électronique analogique. Systèmes électroniques rebouclés : amplificateur de tension à contre-réaction (principe de fonctionnement, propriétés, mise en œuvre), la contre-réaction tension-courant, la contre-réaction courant-courant, la contre-réaction courant-tension. Autres étages élémentaires. Amplificateur Opérationnel réel : limitations en basses fréquences et continues Amplificateur Opérationnel réel : limitations en hautes fréquences. Apprendre à analyser un schéma basé sur des amplificateurs opérationnels. Savoir concevoir des montages amplificateurs élémentaires. Système électronique rebouclé, contre-réaction, amplificateur de tension, AOP. 9

10 Semestre 5 UE 2, Électronique et Composants 4. Systèmes électroniques analogiques 1 (allégé) 5. Composants Élèves issus d une filière DUT 6h CM, 12h TD, 6h THE M. COMTE, S. DUSAUSAY, L. LATORRE Poser les fondations permettant d analyser un schéma électronique à base d amplificateur opérationnel et de composants passifs. Bases de l électricité et lois fondamentales : variables et unités, éléments passifs, stockage et dissipation d énergie, sources indépendantes, appareils de mesure, lois de Kirchoff, théorèmes, notions liées à la puissance. Les fonctions de l électronique analogique. Systèmes électroniques rebouclés : Amplificateur de tension à contre-réaction (principe de fonctionnement, propriétés, mise en œuvre), La contre-réaction tension-courant, la contre-réaction courant-courant, la contre-réaction courant-tension. Autres étages élémentaires. Amplificateur Opérationnel réel : limitations en basses fréquences et continues. Amplificateur Opérationnel réel : limitations en hautes fréquences. Apprendre à analyser un schéma basé sur des amplificateurs opérationnels. Savoir concevoir des montages amplificateurs élémentaires. Système électronique rebouclé, contre-réaction, amplificateur de tension, AOP. 24h CM, 15h TD, 12h TP, 18h THE J. BOCH, A. FOUCARAN, J.-M. GALLIÈRE Comprendre le fonctionnement des composants élémentaires (diodes, transistors) de façon à pouvoir les représenter dans un modèle de circuit. bases de physique fondamentale (électricité, électrostatique, mécanique, etc.) I. Physique des semiconducteurs (SC) Les matériaux semiconducteurs Bandes d énergies Population de porteurs Conduction SC homogène à l équilibre SC homogène hors équilibre SC inhomogène diffusion Équation de continuité II. Jonction PN et composants bipolaires La jonction PN idéale Les diodes semiconductrices Le transistor bipolaire III. Les composants unipolaires Le contact métal-sc Le transistor à effet de champ à jonctions La structure métal-isolant-sc Le transistor MOS Maîtrise des mécanismes de transports et des phénomènes physiques régissant le fonctionnement des composants discrets de l électronique. Polycops de cours, Transparents de cours (différents des Polycops). Séance de TP SILVACO (12h). Physique des semi-conducteurs, physique des composants, Diode, Transistors, MOS, SILVACO. 10

11 Semestre 5 UE 3, Circuits et Automatique 6. TP électronique Série 1 36h TP, 10h THE F. AUGEREAU, J. BOCH, L. LATORRE, F. SOULIER comprendre, par la pratique, les principaux concepts du cours, mesure et caractérisation de composants discrets. Cours introduction à l électronique (page 8). 7. TP simulation électrique Mise en œuvre de composants discrets à jonction (diodes et transistors bipolaires) pour la réalisation de fonctions analogiques de base (redressement, amplification petit signal, adaptation d impédance). Comparaison avec des relations théoriques simples utiles à l ingénieur pour la conception de ses systèmes électroniques. Montage à émetteur commun, à collecteur commun. Réalisation de montages de tests sur plaque à trous. Méthodes de mesures permettant le relevé des caractéristiques électriques propres au composant testé ou au montage réalisé. transistor bipolaire, caractéristiques statiques et dynamiques, polarisation, linéarisation, petits signaux, impédances. 8h TP, 1h THE M. COMTE, J.-M. GALLIÈRE Donner un aperçu des possibilités de simulation électrique offertes par le logiciel Spice ainsi que les bases nécessaires à la description et à l analyse de circuits électroniques avec cet outil. Le but est que les étudiants puissent se servir de ce simulateur électrique, en libre service dans les salles informatiques, pour appuyer la préparation de leurs exercices et travaux pratiques et les aider à assimiler les concepts de cours grâce à la simulation. Aucun Structure d un fichier de description de circuit ; Syntaxe dédiée au logiciel Spice ; Différents types d analyses (statique, temporelle, fréquentielle...) et de mesures ; Applications sur des exemples simples de circuits électroniques (circuits passifs, filtres passifs, amplificateur opérationnel, oscillateur à pont de Wien...) L étudiant sera familiarisé avec la notion de modèles électriques et leur utilisation. Il pourra utiliser le simulateur électrique Spice pour trouver un point de fonctionnement, faire varier des paramètres du circuit (valeur d un composant, d une source...), obtenir la réponse temporelle ou fréquentielle d un circuit électronique, tracer un diagramme de Nyquist... Deux séances de travaux pratiques avec support polycopié (qui pourra servir de manuel pour l utilisation autonome du logiciel) Modèle électrique, simulation électrique, analyse de circuits électroniques. II.1.3 UE 3, Circuits et Automatique Coordinateur S. DUSAUSAY Donner les bases nécessaires à l étude des systèmes linéaires en général, qu il s agisse de circuits passifs de l électronique analogique ou de systèmes physiques régis par une équation différentielle ordinaire continue. Initier les élèves à l analyse de la stabilité et de la précision d un système bouclé. Leurs donner les clefs de la mise en œuvre d un correcteur. 11

12 Semestre 5 UE 3, Circuits et Automatique Résumé Remarques Livres conseillés Matières Pour les élèves issus d une formation généraliste (PéiP, CPGE, L2), cette UE est formée des trois matières : 1. Circuits 3. Automatique continue des systèmes monovariables 4. TP Circuits Pour les élèves issus d une formation spécialisée (DUT GEII ou MPh, L2 EEA...), cette UE est formée des trois matières : 2. Circuits (allégé) 3. Automatique continue des systèmes monovariables 4. TP Circuits 1. Circuits 2. Circuits (allégé), sauf élèves issus d une filière DUT 12h CM, 12h TD J. ATTAL, F. AUGEREAU, S. DUSAUSAY Ce cours permet d acquérir les bases nécessaires à l étude des circuits passifs de l électronique analogique. L utilisation généralisée de la transformée de Laplace et des représentations sont une bonne introduction au cours de systèmes linéaires. Mathématiques de base : complexe, matrice, logarithme, loi d Ohm de base, condensateur, self, association série, parallèle de composants. Lois d Ohm pour les dipôles linéaires en régime harmonique. Loi des nœuds et des mailles. Transformée de Laplace et applications aux circuits électroniques en régime impulsionnel et transitoire. Fonctions de transfert et représentation de Bode. Générateurs de tension et de courant. Théorèmes de Thévenin, Norton, Millman. Étude de la résonance d un circuit RLC. Équivalence entre montage série et parallèle de composants. Adaptation d impédance. Quadripôles et filtres LC. Maîtriser les circuits passifs de base de l électronique analogique. Concevoir un montage utilisant des composants passifs à partir d un cahier des charges. Analyser son fonctionnement en régime harmonique et impulsionnel en utilisant le formalisme de Laplace. Notes de cours, polycopié. Loi d Ohm, circuits passifs, transformée de Laplace, générateurs de tension et de courant, résonance électrique, représentation de Bode, quadripôles, filtres. Élèves issus d une filière DUT 6h CM, 12h TD S. DUSAUSAY Ce cours permet d acquérir les bases nécessaires à l étude des circuits passifs de l électronique analogique. L utilisation généralisée de la transformée de Laplace et des représentations sont une bonne introduction au cours de systèmes linéaires. Lois d Ohm pour les dipôles linéaires 12

13 Semestre 5 UE 3, Circuits et Automatique Générateurs de tension et de courant Applications de la transformée de Laplace aux circuits électriques Quadripôles et filtres LC Fonctions de transfert et représentations 3. Automatique continue des systèmes monovariables 4. TP Circuits 12h CM, 12h TD A. CROSNIER, S. DUSAUSAY, P. FRAISSE Initier les élèves à l automatique continue Transformée de Laplace, équations différentielles ordinaires Modélisation des systèmes linéaires Analyse temporelle des systèmes linéaires, performances, stabilité Analyse fréquentielle des systèmes linéaires, performances, stabilité Synthèse de correcteurs Exemples pratiques L étudiant sera capable de modéliser sous forme d une fonction de transfert un système physique dont le comportement est régi par une équation différentielle ordinaire continue. Il aura les compétences pour analyser la stabilité et la précision en boucle fermée. De plus, il sera capable de mettre en œuvre un correcteur de type PID ou avance ou retard de phase afin de corriger la stabilité et la précision du système bouclé. 32h TP, 16h THE M. COMTE, S. DUSAUSAY, F. SOULIER Initier les élèves à l utilisation d appareils tels que oscilloscope, dbmètre, générateurs de fonctions et phasemètre pour ensuite comparer les réponses temporelles et fréquentielle réelles de systèmes linéaires élémentaires (circuits RC, RLC, etc.) aux prédictions théoriques obtenues par application de la transformée de Laplace. Cours Circuits (page 12). mise en œuvre des techniques d identification des paramètres des systèmes linéaires du 1er et du 2ème ordre. mesures des résistances d entrée et de sortie, adaptation d impédance et compensation en fréquence d une charge. diagramme de Bode et formalisme des quadripôles. circuit logique combinatoire caractériser un circuit, réponse temporelle, réponse en fréquence, impédance. fonction de transfert, réponse à l échelon, diagramme de Bode, stabilité, amortissement, résonance, facteur de qualité, temps de montée, temps de descente. 13

14 Semestre 5 UE 4, Langues et Sciences Humaines, Économiques et Sociales II.1.4 UE 4, Langues et Sciences Humaines, Économiques et Sociales Coordinateur Résumé Remarques Livres conseillés J. RIVIERE / C. BRETON Niveau B1+ à B2 en Anglais. Présenter aux élèves l environnement juridique des entreprises. Leur apprendre à communiquer, aussi bien de manière orale qu écrite. CECR = Cadre Européen Commun de Référence pour les Langues Matières 1. Anglais 2. Entreprise et droit 3. TD Communication écrite et orale 1. Anglais 2. Entreprise et droit 50h TD, 15h THE Le but visé est de permettre aux élèves d acquérir les compétences nécessaires à un ingénieur dans les quatre grands domaines : compréhension et expression orales, compréhension et expression écrites. Niveau B1 souhaité remise à niveau des bases syntaxiques à partir de documents écrits entraînement à la compréhension écrite et orale et acquisition du vocabulaire de spécialité à partir de divers supports authentiques production orale à partir de ces supports ou de thèmes généraux sous forme de simulations, jeux de rôle, discussions, débats et exposés ouverture sur le monde professionnel international (CVs, lettres de motivation, téléphone, présentation et entretiens) Niveau B1+ à B2 dans les 5 compétences définies par le CECR 12h CM C. PERRET DU CRAY L entreprise est un acteur économique qui évolue dans un environnement juridique. Le choix du mode d exploitation de l entreprise, qui pourra être la forme d entreprise individuelle ou celle d entreprise sociétaire, entraîne des conséquences juridiques très différentes notamment en ce qui concerne la responsabilité de ceux qui animent l entreprise. L étude des modes d exploitation et des différents types de sociétés permettra de mieux comprendre l organisation de l entreprise et de situer juridiquement ses dirigeants. De même dans un environnement ou les relations collectives de travail sont très strictement encadrées, il convient d étudier la relation des salariés à leur employeur par l examen des différentes formes de représentation du personnel ainsi que la négociation collective. Cette approche couplée à l étude du droit du travail peut permettre aux étudiants d envisager leur avenir professionnel aussi bien comme futur chef ou dirigeant d entreprise que comme salarié. aucun I. Les obligations légales des entreprises II. Les différentes formes d entreprise la notion d entreprise l entreprise individuelle (nature juridique, responsabilité) l entreprise sociétaire (étude des différents types de sociétés, dirigeants et associés, responsabilité) 14

15 Semestre 5 UE 4, Langues et Sciences Humaines, Économiques et Sociales III. IV. La représentation des salariés Représentation indirecte (droit syndical) Représentation directe (les délégués du personnel et le comité d entreprise) La protection des représentants du personnel Les relations collectives de travail La négociation collective Les conflits collectifs Identifier et expliquer les règles du droit (droit du travail et du commerce). Cours Magistral formes juridiques de sociétés, représentation salariale, relations collectives au travail 3. TD Communication écrite et orale 24h TD M. DUMAS, F. HERTMANN L objectif fondamental du cours de communication est de permettre à l étudiant de mieux se connaître pour mieux communiquer. L enseignant amène l étudiant à être conscient de son registre communicationnel, de ses forces et de ses faiblesses. L étudiant prend conscience au fil des séances de l importance de la communication qui est à à 80% non verbale : la posture, la voix, le corps, la gestuelle, sont des aspects primordiaux de la communication. L enseignant apprend à l étudiant à se mettre dans une situation de confiance pour éviter le stress et le blocage des communications interpersonnelles. Enfin l étudiant apprend à écouter les autres. Le deuxième objectif découlant directement du premier est l intégration des étudiants et la création ou le renforcement de la cohésion au sein du groupe. Le dernier objectif est l apprentissage de la rédaction de documents de type scientifique ou technique. aucun I. Communication orale : Les cours sont basés sur des exercices très pragmatiques mettant l étudiant «en situation», par exemple en présentant un oral devant un jury, le tout étant filmé. L étudiant est amené de façon très active à prendre conscience de son potentiel, et à identifier ses points faibles, à l aide de l enseignant mais également à l aide du groupe. Les séances, basées sur des simulations, des exercices, des jeux, permettent de développer l écoute, de développer l empathie, de développer ses ressources communicationnelles, d être sensibilisés aux freins à la communication, de développer ses capacités de négociation et de recherche de consensus II. Communication écrite : Rédaction d un rapport de stage (organisation générale du rapport, description des différentes parties, apprendre à rédiger une introduction, un résumé, une conclusion, etc.). Rédaction de type scientifique (structure d un article ou d un mémoire de type scientifique : apprendre à élaborer une bibliographie, à construire un discours autour de lectures scientifiques, etc.). Capacité à communiquer utilement et de façon diversifiée avec la communauté des ingénieurs (information, travaux, résultats) ; Capacité à communiquer utilement et de façon diversifiée avec un large public TD capacité de synthèse, capacité à structurer une présentation orale comme écrite, savoir gérer les relations interpersonnelles 15

16 Semestre 6 II.2 Semestre 6 Code UE Titre h CM 1 h TD 2 h TP 3 h THE 4 Crédits 5 PUERI61 UE 5, Automatique ,5 PUERI62 UE 6, Électronique ,5 PUERI63 UE 7, Logique PUERI64 UE 8, Langues et SHES 66,5 7, , II.2.1 UE 5, Automatique Coordinateur Résumé Remarques Livres conseillés P. FRAISSE Mettre en place les éléments essentiels du traitement numérique des signaux et de l automatique échantillonnée. Matières 1. Algorithmes numériques 2. Automatique numérique des systèmes monovariables 3. Signaux 4. Projet Informatique et Algorithmes numériques 5. TP Signaux et systèmes automatiques 1. Algorithmes numériques 9h CM, 9h TD, 28h TP, 24h THE J. BOCH, A. FOUCARAN, F. SOULIER Décrire les principes de base du calcul numérique pour répondre aux besoins d un ingénieur en électronique. Les travaux pratiques sont une initiation aux outils mathématiques contenus dans Matlab. Les rapports de TP sont une initiation à la rédaction d un rapport en utilisant un PC et ses logiciels. Les applications numériques sont orientées vers l électronique et la micro-électronique de demain. bases mathématiques fondamentales I. Résolution de systèmes d équations Introduction Développement en série de Taylor (pilier des méthodes numériques) Racines d équations Calculs Matriciels et résolutions de systèmes linéaires Résolution de systèmes d équations non-linéaires II. Fonctions équations aux dérivées Accélération de Romberg Interpolation à une dimension Moindres carrés et lissage de courbes. Dérivée d une fonction Calcul d intégrales Maîtrise des outils mathématiques du calcul numérique. Applications par utilisation du logiciel MATLAB. 1. CM : Cours Magistral 2. TD : Travaux Dirigés 3. TP : Travaux Pratiques 4. THE : Travail Hors Encadrement (heures de travail personnel pour la préparation des projets, cours, TD, TP) 5. Crédits : Crédits transférables dans le cadre du système ECTS 16

17 Semestre 6 UE 5, Automatique Polycops de cours, Transparents de cours (différents des Polycops). Séance de TP MATLAB (40h). calculs numériques, interpolations, lissage, convergence, recherche itérative de racines d équation, MATLAB. 2. Automatique numérique des systèmes monovariables 12h CM, 12h TD, 10h THE S. DUSAUSAY, P. FRAISSE L objectif de ce cours est de poursuivre l initiation de l automatique linéaire en prenant en compte la discrétisation temporelle d un signal continu afin de commander un système via un ordinateur. Transformée de Laplace, équations différentielles ordinaires, suites, séries. I. Notions générales : signaux et systèmes échantillonnés et numériques II. Représentation des systèmes numériques et échantillonnés : Transformée en z III. Analyse des systèmes échantillonnés : stabilité et performances IV. Synthèse de commandes numériques : PID, RST 3. Signaux L étudiant sera capable de modéliser et discrétiser sous forme d une fonction de transfert échantillonnée en utilisant la Transformée en z, un système physique dont le comportement est régi par une EDO continue. Il aura les compétences pour analyser la stabilité et la précision d un tel système en boucle fermée. De plus, il sera capable de définir et implémenter l algorithme de commande sur ordinateur afin de réaliser un correcteur de type PID ou RST pour corriger la stabilité et la précision du système bouclé. Asservissement, systèmes numériques, correcteur PID échantillonné, RST 12h CM, 12h TD, 10h THE G. CATHÉBRAS, F. SOULIER Donner les outils mathématiques sur lesquels s appuie la théorie de signal. Mettre en évidence la dualité temps-fréquence. Décrire les effets de l échantillonnage. Introduire les signaux aléatoires et les méthodes d analyse et de modélisation de ces signaux. Fonctions complexes de variable réelle, changement de variable dans les intégrales multiples, dérivation sous le signe somme, espaces vectoriels, probabilités et statistiques, notions de fonctions aléatoires. I. Définition(s) Classification des signaux, Signal expérimental, Signaux élémentaires. II. Fondements mathématiques Séries de Fourier, Transformée de Fourier, Produit de convolution. III. Échantillonnage d un signal à temps continu Échantillonnage idéal, Échantillonnage idéal de signaux à bande étroite, Application au signal réel. IV. Signaux à temps discret Définitions, Transformée de Fourier d un signal à temps discret, Transformée de Fourier Discrète. V. De la théorie à la mesure Bande passante et résolution temporelle, Analyseur de spectre à balayage, Analyseur de spectre à FFT. VI. Signaux aléatoires Corrélation, Le signal aléatoire Modélisation et analyse d un processus d acquisition de données, d un système de mesure. 17

18 Semestre 6 UE 6, Électronique 4. Projet Informatique et Algorithmes numériques 16h TP, 15h THE P. BENOIT, J. BOCH, A. FOUCARAN, L. GOUYET, L. TORRES Mise en application des connaissances acquises en informatique et algorithmes numériques sous forme d un projet d étude. Ce projet est une initiation au travail en commun. Il permet une étude plus approfondie d un problème actuel. Il nécessite une brève étude bibliographique, la mise au point d un programme, la rédaction du projet et une présentation orale type «power point». 5. TP Signaux et systèmes automatiques 52h TP, 30h THE F. AUGEREAU, M. COMTE, S. DUSAUSAY Initier concrètement les élèves aux propriétés des systèmes asservis (stabilité, précision, rapidité, immunité au bruit, effet des retards, linéarité). Tester les performances obtenues par correcteur de type P, PI et PID. Choix et utilisation de tests appropriés pour identifier un système à asservir. asservissement de la vitesse de rotation, du courant d un moteur électrique à courant continu ; asservissement du niveau d eau d une cuve ; effet de la contre-réacton sur les performances d un amplificateur de tension ; stabilité et rapidité de montages à amplificateur opérationnel ; techniques d identification de la fonction de transfert de différents systèmes à asservir ; caractérisation de la qualité d un système par l analyse spectrale de sa sortie (taux de distorsion, série et spectre de Fourier) ; Réglage des correcteurs par les méthodes simples de compensations de pôles et de Ziegler-Nichols. Compréhension des causes d instabilité dans des systèmes asservis. Utilisation du formalisme des schémas blocs. Initiation à l outil de simulation dédiée Simulink de Matlab. fonctions de transfert en boucle ouverte et fermée, marges de gain et de phase, critère de stabilité II.2.2 UE 6, Électronique Coordinateur Résumé Remarques P. NOUET L objectif de cette UE est de consolider les connaissances en électronique des élèves ingénieurs en insistant sur les aspects pratiques qui pourront leur servir en stage d été. 18

19 Semestre 6 UE 6, Électronique Livres conseillés Matières 1. Initiation aux Circuits Intégrés Analogiques CMOS 2. Systèmes électroniques analogiques 2 3. Ondes 4. Génie électrique 5. TP Électronique Série 2 6. Travaux de réalisation 1. Initiation aux Circuits Intégrés Analogiques CMOS 12h CM, 12h TD, 10h THE G. CATHÉBRAS, P. MAURINE, P. NOUET Donner les bases de l électronique analogique intégrée : en partant des modèles des composants actifs élémentaires (transistors MOS) le but est d acquérir les méthodes d analyse des fonctions élémentaires en vue de leur intégration sur silicium. Montages élémentaires à base de transistors bipolaires (page 8). Les transistors MOS N et P en régime de saturation La polarisation et le dimensionnement Le comportement petit-signal Les structures élémentaires (Miroirs et sources de courant, Amplificateurs et charges actives, Montages en cascade ou cascode) Dimensionner et polariser une petite structure par rapport à un cahier des charges. Déterminer ses performances à l aide d une étude petit-signal. 2. Systèmes électroniques analogiques 2 12h CM, 12h TD, 10h THE M. COMTE, L. LATORRE, P. NOUET Ce cours traite du filtrage analogique en partant des structures de filtres actifs du premier et second ordre jusqu aux techniques de synthèse d un filtre d ordre quelconque. Cours Systèmes électroniques analogiques 1 (page 9) 3. Ondes Généralités sur les fonctions de transfert, Généralités sur le filtrage, Filtres actifs du 1er ordre, Filtres actifs du 2nd ordre, Synthèse de filtres d ordre supérieur à 2 : Filtres à amortissement critique Filtres de Butterworth Filtres de Chebyshev Filtres elliptiques Savoir évaluer, calculer et implanter un filtre analogique d ordre quelconque à base d AOP, de résistances et de capacités. 12h CM, 12h TD, 10h THE 19

20 Semestre 6 UE 6, Électronique 4. Génie électrique J. ATTAL Introduire des notions fondamentales concernant la propagation des ondes électromagnétiques dans les lignes pour aborder le domaine de la micro-électronique rapide, radiofréquence (RF) et hyperfréquence. Circuits passifs en régime harmonique, fonctions complexes et transformations conformes, équations différentielles. Propagation d une onde électromagnétique le long d un fil. Étude des lignes sans pertes et avec pertes. Coefficient de réflexion. Taux d ondes stationnaires. Impédance d entrée. Abaques de Smith : construction et applications. Adaptation d impédance utilisant des tronçons de ligne. Lignes λ/2, λ/4, λ/8. Étude des lignes à microruban. Maîtriser la conception d une adaptation d impédance à l aide de tronçon de ligne. Réaliser une ligne à microruban à partir des résultats de cette conception. Déterminer les tensions et courants en tout point de la ligne. Maîtriser l abaque de Smith. Notes de cours, polycopiés, abaques. Lignes sans pertes et avec pertes, coefficient de réflexion sur une ligne, taux d onde stationnaire, adaptation d impédance, abaque de Smith, microruban. 24h CM, 24h TD, 16h TP, 25h THE P. ENRICI, F. FOREST, J.-J. HUSELSTEIN Mettre en évidence les besoins énergétiques des systèmes, les notions d efficacité énergétique et d autonomie. Présenter les grands principes de l électronique de puissance et les composants qu elle utilise. Présenter les principales architectures utilisées dans l alimentation des systèmes électroniques et des actionneurs. Donner des notions de contrôle-commande relatives à ces systèmes spécifiques. Établir les liens généraux entre parties mécaniques et électriques d un axe électro-mécanique. Présenter succinctement les principaux actionneurs utilisés en robotique. Donner des notions sur l alimentation et la commande des actionneurs en vue du suivi de trajectoires. Analyse des circuits électriques, Calcul de puissances électriques, bases sur les composants électroniques (transistors, diodes, AOP) ; Notions sur les séries de Fourier et les fonctions de filtrage ; Notions sur les asservissements ; chaînes d action ; capteurs ; boucle ouverte ; boucle fermée ; Principe fondamental de la dynamique, efforts/couples, calculs de puissances électriques et mécaniques ; notions de base en électromagnétisme ; forces de Laplace ; notions sur les asservissements, chaînes d action, capteurs, boucle ouverte, boucle fermée. I. Energétique Quelle énergie pour quels besoins en micro-électronique et robotique? Sources d énergie et de stockage, Puissance, Généralités sur les convertisseurs de l électronique de puissance (structures à découpages), Les composants de puissance à semi-conducteurs dans ce contexte (diode de puissance ultra rapide, MOSFET) II. Convertisseurs Hacheurs non réversibles Filtrage Alimentations à découpage (isolement galvanique HF) Principe de commande et de régulation des alimentations à découpage. Hacheurs réversibles et onduleurs pour l alimentation de servo-moteurs III. Machines électriques Généralités sur les axes mécaniques, énergie, puissance, effort, réversibilité, 20

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