PLAN DE COURS Hiver 2015

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1 PLAN DE COURS Hiver GCH Dynamique et contrôle des procédés Informations générales Crédits : 3 Temps consacré : Mode d'enseignement : Présentiel Site Web : Intranet Pixel : Enseignant(s) : Duchesne, Carl carl.duchesne@gch.ulaval.ca Responsable : à déterminer Date d'abandon sans échec avec 26 Janvier à 23h59 remboursement : Date d'abandon sans échec sans 23 Mars à 23h59 remboursement : Description sommaire Terminologie et notions de base. Révision des transformées de Laplace. Systèmes linéaires continus des premier et deuxième ordres en boucle ouverte. Linéarisation. Systèmes asservis linéaires. Fonctions de transfert d'un système bouclé. Réponse d'un système asservi. Stabilité. Méthode de réponse en fréquence. Construction des systèmes asservis par la méthode de réponse en fréquence. Rôle et emploi des ordinateurs dans l'industrie. Analyse et synthèse des systèmes linéaires échantillonnés. Transformées en z. Asservissement des systèmes linéaires à l'aide d'un ordinateur numérique. Différents algorithmes numériques. Exemples pratiques. Horaire et disponibilités Cours en classe : Mercredi 10h30 à 12h20PLT-2501 Jeudi 13h30 à 15h20PLT-2700 Objectifs Ce cours porte sur la dynamique et le contrôle des procédés industriels. Les aspects de la dynamique, de l'analyse et de la stabilité des systèmes sont étudiés pour permettre à l'étudiant de spécifier adéquatement les paramètres du régulateur (analogique ou numérique). 1/6

2 À la fin de ce cours, l'étudiant devra être capable de: comprendre la physique des systèmes en boucles fermée et ouverte; maîtriser la transformation de Laplace; dériver une fonction de transfert; calculer la réponse dynamique de systèmes en boucle ouverte ou fermée (Laplace et temporel); calculer la plage de stabilité d'un système asservi; calculer la réponse en fréquences d'un système; concevoir et spécifier les paramètres d'un régulateur PID. Contenu Le cours est divisé en 13 chapitres: 0: Introduction générale (plan de cours). 1: Introduction au contrôle des procédés: terminologie et notions. 2: Les transformées de Laplace. 3: Systèmes linéaires continus du premier ordre. 4: Systèmes linéaires continus du deuxième ordre et plus. 5: Identification des procédés par modèles empiriques. 6: Systèmes asservis linéaires. 7: Réponse d'un système asservi. 8: Stabilité des systèmes. 9: Méthode de réponse en fréquences. 10: Conception et réglage des régulateurs PID. 11: Introduction aux techniques de contrôle avancées. 12: Introduction au contrôle des procédés par ordinateur. Déroulement du cours Le cours comporte des leçons magistrales entrecoupées d'exercices d'applications dans une proportion de 1 heure pour 3 heures de leçons magistrales. Un certain nombre de travaux pratiques auront lieu dans le local d'informatique de génie chimique (PLT-00559) à l'aide du logiciel Matlab et de Simulink. L'enseignant fournira une copie électronique des documents Power Point présentés en classe par le biais de l'intranet de la Faculté, Pixel. Ceux-ci serviront de notes de cours de base. Pour compléter l'enseignement en classe et pour les exercices, l'enseignant utilisera le manuel suivant: D.E. Seborg, T.F. Edgar et D.A. Mellichamp, Process Dynamics and Control, 2e édition, Wiley, New York, 2004 (ISBN ) - disponible chez Zone Université Laval. La 1re édition de ce livre est disponible à la bibliothèque scientifique de 1er cycle (1 copie, TP S ) ainsi qu'à la bibliothèque scientifique (2 copies, même cote). Ce manuel n'est pas obligatoire, mais il complète les notes de cours. L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette, baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite durant les cours magistraux, les périodes de dépannage ainsi qu'au cours des séances d'évaluation. 2/6

3 Modalités d'évaluation Examen Date Heure Pondération de la note finale Document(s) autorisé(s) Examen 1 Jeudi 26 février 13h30 à 15h % Notes de cours Examen final Lundi 27 avril 08h30 à 11h % Notes de cours Travail Équipes Date d'échéance Heure Devoir 1 1 à 2 Devoir 2 1 à 2 Devoir 3 1 à 2 Jeudi 12 février Jeudi 26 mars Jeudi 9 avril Date d'activité Heure Pondération de la note finale Devoir 4 1 à 2 Jeudi 16 avril Participation Individuel Vendredi 1 mai Détails sur les modalités d'évaluation Il y aura deux examens comptant ensemble pour 85% de la note finale, un 12% additionnel pour les devoirs (4) et 3% pour la présence et participation en classe. Les gens qui ne se présenteront pas aux examens, aux dates fixées, se verront attribuer la note zéro (0), à moins d'un motif sérieux (article 321, Règlement des études, Université Laval). La note de passage est de 50%. Les cotes seront attribuées selon le barème présenté à la section "Échelle des cotes". Conformément à la résolution du Conseil de la Faculté, il sera tenu compte dans toute évaluation de la qualité du français. 3/6

4 Échelle des cotes (cycle 1) Échelle des cotes A+ [ ] A [ ] A- [ ] Réussite B+ [ ] B [ ] B- [ ] Réussite C+ [ ] C [ ] C- [ ] Réussite D+ [ ] D [ ] Réussite E [ ] X Échec Abandon sans échec (dans les délais prévus) Bibliographie Bequette, B.W. Process Control: Modelling, Design, and Simulation, Prentice Hall, Upper Saddler River, 769 p., Marlin, T.E., Process Control : Designing Processes and Control Systems for Dynamic Performance, McGraw-Hill, 2 nd Ed., 1017 p., Ogunnaike, B.A. et W.A. Ray, Process Dynamics, Modelling, and Control, Oxford University Press, Oxford, p. Seborg, D.E., T.F. Edgar et D.A. Mellichamp, Process Dynamics and Control, 2e édition, Wiley, New York, 2004 Stephanopoulos, G., Chemical Process Control - An Introduction to Theory and Practice, Prentice-Hall, Englewood Cliffs. 1984, 696 p. Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques pendant une séance d'évaluation L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette, baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre activité durant laquelle l'enseignant l'interdit. De plus, seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les séances d'évaluation. Les modèles suivants sont autorisés : 4/6

5 Hewlett Packard HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S, HP 35S Texas Instrument TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35 Sharp EL-531*, EL-535-W535, EL-546*, EL-510 R, EL-520* FX-260, FX-300 MS, FX-350 MS, FX-300W Plus, FX-991MS, Casio FX-991ES * Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP étudiante ZONE. Information spécifique aux étudiants de l'école d'actuariat Les calculatrices autorisées lors des examens sont uniquement les modèles répondant aux normes de la Society of Actuaries et de la Casualty Actuarial Society pour leurs examens, soit les modèles Texas Instruments suivants : BA-35 (solaire ou à pile) BA II Plus BA II Plus Professional TI-30Xa TI-30X II (IIS ou IIB) TI-30X MultiView (XS ou XB) Politique sur le plagiat et la fraude académique Règles disciplinaires Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse suivante: Plagiat Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de: 1. copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source; 2. résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source; 3. traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance; 4. remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant); 5. remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires. L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant soumette vos travaux pour analyse. 5/6

6 Étudiants ayant un handicap, un trouble dapprentissage ou un trouble mental Les étudiants qui ont une lettre d'attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent impérativement se conformer à la politique d'accommodations scolaires aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse : 6/6