Logo ÉTS
Session
Cours
Responsable(s) Louis-A. Dessaint

Se connecter
 

Sauvegarde réussie
Echec de sauvegarde
Avertissement
École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Louis-A. Dessaint


PLAN DE COURS

Automne 2024
ELE474 : Commande numérique (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7483, 7883
             
  Profils(s) : T  
             
    ELE275    
             
Programme(s) : 7694
             
  Profils(s) : T  
             
    ELE275 ET ELE265    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 50,0 % 50,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Se familiariser avec les phénomènes reliés à la quantification, les diverses stratégies de commande numérique des systèmes monovariables, ainsi qu’avec la conception et la réalisation d'une chaîne de commande numérique.

Traitement et conversion des signaux : conversion N-A et conversion A-N. Période d'échantillonnage. Échantillonneur-bloqueur. Bloqueurs d'ordre O et d'ordre 1. Analyse et synthèse de compensateurs numériques : transformée en Z. Transformation conforme du plan S au plan Z. Analyse et synthèse du compensateur PID (proportionnel, intégrateur, dérivateur): équations récurrentes; méthodes d'intégration et de dérivation; conditions de stabilité; réponse pile. Représentation dans l'espace d'état : espace d'état continu et discret; observabilité et commandabilité; retour d'état et positionnement des pôles; observateur d'état. Matériel de commande : microcontrôleurs et processeur de signal.

Séances de laboratoire : projets de conception de systèmes de commande, de la simulation à l’implémentation en temps réel sur bancs d’essais.



Objectifs du cours

Ce cours a pour but d'apprendre à l'étudiant(e) :

  • les phénomènes reliés à la quantification et la discrétisation;
  • les diverses stratégies de commande numérique des systèmes monovariables;
  • la conception et la réalisation d'une chaîne de commande numérique.



Stratégies pédagogiques
  • Un (1) cours magistral par semaine.
  • Laboratoires comprenant des simulations avec le logiciel SIMULINK et des réalisations pratiques avec les logiciels RTW et Real-Time Windows Target.

 




Utilisation d’appareils électroniques

Aucune




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 13:30 - 16:30 Laboratoire (Groupe A)
Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 13:30 - 16:30 Laboratoire (Groupe B)
02 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Mercredi 18:00 - 21:00 Laboratoire (Groupe A)
Jeudi 18:00 - 21:00 Laboratoire (Groupe B)



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Louis-A. Dessaint Activité de cours Louis-A.Dessaint@etsmtl.ca A-2578
01 Wassil El Aouni Laboratoire (Groupe A) wassil.elaouni@etsmtl.ca
01 Wassil El Aouni Laboratoire (Groupe B) wassil.elaouni@etsmtl.ca
02 Olivier Tremblay Activité de cours cc-Olivier.Tremblay@etsmtl.ca A-2608
02 Wassil El Aouni Laboratoire (Groupe A) wassil.elaouni@etsmtl.ca



Cours
Date Contenus traités dans le cours Heures
   Traitement et conversion des signaux
  • Conversion N/A (réseau R/2R)
  • Conversion A/N (approximations successives, parallèle)
  • Fréquence d'échantillonnage
  • Échantillonneur-bloqueur, bloqueurs d'ordre 0 et d'ordre 1
3 heures
  Analyse et synthèse des compensateurs numériques
  • Transformée en z et discrétisation à l’aide d’un bloqueur d’ordre zéro
  • Équations récurrentes
  • Méthodes d'intégration et de dérivation
  • Synthèse des compensateurs PI et PID
  • Conditions de stabilité (critère de Jury)
  • Réponse pile
16 heures
  Représentation dans l'espace d'état
  • Espace d'état continu et discret
  • Observabilité et commandabilité
  • Retour d'état et imposition des pôles
  • Observateur d’état
17 heures
  Examen mi-session 3 heures
  Total 39 heures

Note : Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine.

 




Laboratoires et travaux pratiques

Expérience en informatique :

Simulation sur SIMULINK des régulateurs implantés en laboratoire.

Date Description Heures
  Travaux pratiques : Les étudiant(e)s en groupe de deux (2) auront à réaliser un projet imposé.   Le projet est divisé en trois (3) étapes :
  • Identification des paramètres du moteur CC et asservissement de la vitesse par un régulateur PI numérique.  (9 heures)
  • Asservissement de la position d'un moteur CC par six types de régulateur numérique.  (21 heures)
  • Implantation d’un observateur d’état pour l’estimation de la vitesse d’un moteur CC.  (6 heures)
Les régulateurs numériques sont implantés en temps réel à l’aide du logiciel RTW et Real Time Windows Target. Par ailleurs, chacun des systèmes asservis devra être simulé à l'aide de SIMULINK. Enfin, chaque groupe d’étudiants devra remettre un rapport contenant notamment tous les résultats expérimentaux et de simulation. Ces résultats devront être approuvés et signés par l’assistant-laboratoire.
 
  Total 36 heures



Utilisation d'outils d'ingénierie

Matlab, Simulink, Real-Time Workshop.




Évaluation
Activité Description % Date de remise
 

Examen intra

35 %

Gr.01 : Le 23 octobre 2024

Gr. 02 : Le 21 octobre 2024

  Examen final 35 % à déterminer
  Projet 30 % Lors de l'examen final

 




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 23 octobre 2024
2 21 octobre 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Aucune




Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire

Notes du cours de ELE474, ÉTS

Cahier de laboratoire de ELE474, ÉTS




Ouvrages de références

PHILLIPS, C.L., NAGLE, T., Digital Control System. Analysis and Design, 1995.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/