Introduction Système, Equilibre et Particularités

Documents pareils
3. Conditionnement P (B)

3 Approximation de solutions d équations

Quantification Scalaire et Prédictive

Les correcteurs accorderont une importance particulière à la rigueur des raisonnements et aux représentations graphiques demandées.

Fonctions de plusieurs variables, intégrales multiples, et intégrales dépendant d un paramètre

Equations différentielles linéaires à coefficients constants

Exercice 1 Trouver l équation du plan tangent pour chaque surface ci-dessous, au point (x 0,y 0,z 0 ) donné :

Notes du cours MTH1101N Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

Chapitre 0 Introduction à la cinématique

M2 IAD UE MODE Notes de cours (3)

Notes du cours MTH1101 Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

Optimisation des fonctions de plusieurs variables

Cours d analyse numérique SMI-S4

Simulation de variables aléatoires

Nicolas Petit. Commande prédictive. Notes de cours Option Procédé Environnement. http ://cas.ensmp.fr/~petit/

Exercice autour de densité, fonction de répatition, espérance et variance de variables quelconques.

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

Chapitre 7 : Intégration sur un intervalle quelconque

6 Equations du première ordre

Optimisation Discrète

8.1 Généralités sur les fonctions de plusieurs variables réelles. f : R 2 R (x, y) 1 x 2 y 2

MATHEMATIQUES APPLIQUEES Equations aux dérivées partielles Cours et exercices corrigés

Les équations différentielles

Espérance conditionnelle

ALGORITHMIQUE II NOTION DE COMPLEXITE. SMI AlgoII

Processus aléatoires avec application en finance

OM 1 Outils mathématiques : fonction de plusieurs variables

Statistiques à deux variables

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

Amphi 3: Espaces complets - Applications linéaires continues

Erratum de MÉCANIQUE, 6ème édition. Introduction Page xxi (milieu de page) G = 6, m 3 kg 1 s 2

Items étudiés dans le CHAPITRE N5. 7 et 9 p 129 D14 Déterminer par le calcul l'antécédent d'un nombre par une fonction linéaire

Réalisation et modélisation de rubans déployables pour application spatiale

= constante et cette constante est a.

Polynômes à plusieurs variables. Résultant

Fonctions de plusieurs variables

Théorème du point fixe - Théorème de l inversion locale

Systèmes plats : planification et suivi de trajectoires.

Exercices - Fonctions de plusieurs variables : corrigé. Pour commencer

Chapitre 3. Mesures stationnaires. et théorèmes de convergence

Module d Electricité. 2 ème partie : Electrostatique. Fabrice Sincère (version 3.0.1)

3. Caractéristiques et fonctions d une v.a.

I. Polynômes de Tchebychev

Fonctions linéaires et affines. 1 Fonctions linéaires. 1.1 Vocabulaire. 1.2 Représentation graphique. 3eme

Intégrales doubles et triples - M

Comment tracer une droite représentative d'une fonction et méthode de calcul de l'équation d'une droite.

MA6.06 : Mesure et Probabilités

Rupture et plasticité

Exercices - Polynômes : corrigé. Opérations sur les polynômes

La fonction d onde et l équation de Schrödinger

Annexe commune aux séries ES, L et S : boîtes et quantiles

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours

Calcul Stochastique pour la finance. Romuald ELIE

Extrait du poly de Stage de Grésillon 1, août 2010

Introduction au pricing d option en finance

1.1.1 Signaux à variation temporelle continue-discrète

Equations Différentielles

Sujet 4: Programmation stochastique propriétés de fonction de recours

PHYSIQUE NON-LINÉAIRE

4. Martingales à temps discret

Examen optimisation Centrale Marseille (2008) et SupGalilee (2008)

Équations non linéaires

Cours de méthodes de scoring

Fonctions de deux variables. Mai 2011

Chapitre 4: Dérivée d'une fonction et règles de calcul

C1 : Fonctions de plusieurs variables

Commun à tous les candidats


Calcul de développements de Puiseux et application au calcul du groupe de monodromie d'une courbe algébrique plane

CCP PSI Mathématiques 1 : un corrigé

Commande de systèmes non retardés par retour de sortie statique échantillonné

Méthodes de quadrature. Polytech Paris-UPMC. - p. 1/48

Capes Première épreuve

Etude de fonctions: procédure et exemple

Programmation linéaire

Pour l épreuve d algèbre, les calculatrices sont interdites.

a et b étant deux nombres relatifs donnés, une fonction affine est une fonction qui a un nombre x associe le nombre ax + b

Chapitre 3 : Le budget des ventes. Marie Gies - Contrôle de gestion et gestion prévisionnelle - Chapitre 3

La programmation linéaire : une introduction. Qu est-ce qu un programme linéaire? Terminologie. Écriture mathématique

Complexité. Licence Informatique - Semestre 2 - Algorithmique et Programmation

Commande Prédictive. J. P. Corriou. LSGC-ENSIC-CNRS, Nancy. corriou@ensic.inpl-nancy.fr

Relation entre deux variables : estimation de la corrélation linéaire

DOCM Solutions officielles = n 2 10.

Dérivées d ordres supérieurs. Application à l étude d extrema.

Table des matières. Introduction Générale 5

DYNAMIQUE DE FORMATION DES ÉTOILES

Modélisation et Simulation

Fonctions de plusieurs variables et applications pour l ingénieur

Introduction à la théorie des files d'attente. Claude Chaudet

Cours 02 : Problème général de la programmation linéaire

Systèmes asservis non linéaires

INF 232: Langages et Automates. Travaux Dirigés. Université Joseph Fourier, Université Grenoble 1 Licence Sciences et Technologies

Master Modélisation Aléatoire Paris VII, Cours Méthodes de Monte Carlo en nance et C++, TP n 2.

Calcul intégral élémentaire en plusieurs variables

Probabilités III Introduction à l évaluation d options

Bases de données Cours 5 : Base de données déductives

MATHS FINANCIERES. Projet OMEGA

2 Division dans l anneau des polynômes à plusieurs variables

SYSTEMES LINEAIRES DU PREMIER ORDRE

Sur certaines séries entières particulières

Transcription:

Introduction Système, Equilibre et Particularités Analyse et Commande des Systèmes Non Linéaires Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 1 / 14

Leçon 1 1 Systèmes avec entrées et sorties 2 Classe de systèmes 3 Solution de l équation différentielle 4 Principe de superposition et solution 5 Equilibre 6 Particularité I) Réponse indicielle disymétrique 7 Particularité II) Termes d ordre supérieur 8 Particularité III) Points d équilibre isolés multiples 9 Particularité IV) Explosion en temps fini 10 Particularité V) Orbites chaotiques 11 Objectif Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 2 / 14

Systèmes avec entrées et sorties Systèmes avec entrées et sorties Prinicipe de superposition Entrée : u 1 et u 2 Sortie : y 1 et y 2 La réponse à la somme des deux entrées individuelles particulières u = u 1 + u 2 est la somme des réponses individuelles, c.-à-d. y = y 1 + y 2. Système non linéaire Le prinicipe de superposition n est pas respecté Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 3 / 14

Classe de systèmes Classe de systèmes La classe de système est celle décrivant les modèles de systèmes physiques qui peuvent se représenter par un ensemble d équations différentielles ordinaires. Description (avec entrée) Description (sans entrée) Cas particulier : systèmes linéaires ẋ = f(x,u) ẋ = f(x) ẋ = Ax + Bu x = ( x 1 x 2... x n ) T u = ( u1,u 2,...u m ) T Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 4 / 14

Solution de l équation différentielle Solution de l équation différentielle Système ẋ = f(x) Solution X(x 0,t) C est une trajectoire temporelle Condition initiale x 0 Trajectoire unique pour une condition initiale donnée Instant t indique lorsque x prend la valeur X(x 0,t) Satisfait l équation différentielle d dt X(x 0,t) = f(x(x 0,t)) Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 5 / 14

Principe de superposition et solution Prinicipe de superposition et solution Système (non linéaire et linéaire) ẋ = f(x) Principe de superposition (système linéaire) Solutions : X(x 0,t) et X( x 0,t) Conditions initiales : x 0 et x 0 Lorsque α R et β R, alors αx(x 0,t) + βx( x 0,t) est également une solution. Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 6 / 14

Equilibre Equilibre Système sans entrée ẋ = f(x) Equilibre Toute solution x telle que f( x) = 0. Lorsque l état x est à l équilibre x, pas de dynamique. Plusieurs équilibres isolés possibles. Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 7 / 14

Particularité I) Réponse indicielle disymétrique Particularité I) Réponse indicielle disymétrique A) Système linéaire : Réponse indicielle symétrique ẋ = x + u B) Système non linéaire particulier : Réponse indicielle disymétrique ẋ = x x + u 3 A 2 B 2 1 1 0 0 0 20 40 0 20 40 Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 8 / 14

Particularité II) Termes d ordre supérieur Particularité II) Termes d ordre supérieur Système ẋ = x + x 2 x 3 2 1 0-1 0 2 4 t FIG.: x(0) : ±0.2, ±0.4, ±0.6, ±0.8, ±1.01, ±1.1. Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 9 / 14

Particularité II) Termes d ordre supérieur Particularité II) Termes d ordre supérieur Signe devant ẋ Pour 0 x < 1, x domine x 2 1.5 x 2 x 1 0.5 0 0 0.5 1 x Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 10 / 14

Particularité III) Points d équilibre isolés multiples Particularité III) Points d équilibre isolés multiples En examinant... ẋ = x + x 2 = x(x 1)... il y a deux points d équilbre : Point d équilibre x = 0 Point d équilibre x = 1 Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 11 / 14

Particularité IV) Explosion en temps fini Particularité IV) Explosion en temps fini Système linéaire Instabilité bornée par une exponentielle. ẋ = 3x X(x 0,t) = x 0 e 3t Exemple précédent ẋ = x + x 2 X(x 0,t) = x 0 e t 1 x 0 + x 0 e t La solution diverge vers l infini en un temps fini, lorsque : x 0 > 1,t 1 Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 12 / 14

Particularité V) Orbites chaotiques Orbites chaotiques Oscillateur de Lorenz ẋ = σx + σy ẏ = rx y zx ż = bz + xy, -10 0 10 20-20 40 30 σ = 10, b = 8 3, r = 28 20 10-10 0 10 Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 13 / 14

Objectif Objectif Transformer le système en jouant avec l entrée Comprendre et définir la stabilité Modifier le type et le nombre de points d équilibre Construire des lois de commande u = k(x) stabilisante Modifier les trajectoires du système initial Obtenir un domaine de stabilité aussi grand que possible Cours SM II () Enseignant: Dr. Ph. Müllhaupt 14 / 14