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Responsable(s) Ouassima Akhrif

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Ouassima Akhrif


PLAN DE COURS

Hiver 2022
SYS810 : Techniques de simulation (3 crédits)


Modalités de la session d’hiver 2022


Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2022, les modalités suivantes seront appliquées :


Les activités d’enseignement de la session d’hiver 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.


Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant ou l'étudiante doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. Il ou elle doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.


Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés afin de les rendre disponibles aux personnes inscrites au cours.


La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.


Les examens (intra, finaux) se feront en présence, si la situation socio-sanitaire le permet.


Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’hiver 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et, si requis, qu'elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour toute ou pour une partie de la session d’hiver 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.


Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.


En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d'hiver 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2022.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 18 janvier 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 1er février 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours

Acquérir les méthodes de modélisation et de simulation des systèmes dynamiques, électriques, électromécaniques et de commande, exemples de systèmes de nature variée, économiques, à événements discrets et autres. Étudier les méthodes d’intégration numérique et évaluation quantitative de leur stabilité et de leur précision en fonction du pas d’intégration. Réaliser des projets de simulation de systèmes de nature différente à l’aide de logiciels tels que Matlab/Simulink et autres.

Classification des systèmes (linéaires/non linéaires, continus/discrets, déterministes/stochastiques), représentation mathématique des modèles dynamiques (fonctions de transfert en S/ en Z, représentation d’état, linéarisation, méthode de Lagrange), étude d’exemples de systèmes électriques, mécaniques, à événements discrets (files d’attente), méthodes d’intégration numérique (méthodes de substitution opérationnelle, méthodes linéaires à pas variables, méthodes de Runge-Kutta), stabilité et précision de ces méthodes, effet du pas d’intégration, projets d’étude de cas de simulation de systèmes de nature différente (manufacturiers, électromécaniques, de télécommunications, de vision, des réseaux de neurones, etc.) en utilisant pour chaque cas les logiciels appropriés Matlab/Simulink, Slam et autres.




Objectifs du cours

Présenter à l'étudiant(e) les notions théoriques nécessaires à la simulation des systèmes dynamiques.

  • Notions mathématiques des systèmes;
  • Modélisation;
  • Intégration numérique et simulations.

 

Étudier le compromis entre la stabilité et la précision d’une simulation. Le logiciel principal utilisé pour la simulation sera Matlab.




Stratégies pédagogiques
  • Cours magistraux;
  • Travaux pratiques;
  • Séances d'études de cas.



Utilisation d’appareils électroniques

L’étudiant utilisera les logiciels et outils de calcul servant à la résolution de problèmes mathématiques complexes en ingénierie et à la visualisation des solutions (Matlab,Simulink, Excel, calculatrice graphique, etc...).




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Olivier Tremblay Activité de cours cc-Olivier.Tremblay@etsmtl.ca A-2612



Cours
Date Contenus traités dans le cours Heures
  1.  Classification des systèmes/définitions
  • Séances d’études linéaires/non linéaires.
  • Continus/discrets/hybrides.
  • Déterministes/stochastiques.
3 heures
  2.  Notions mathématiques des modèles dynamiques
  • Équations différentielles/aux différences.
  • Fonctions de transfert (en S/en Z).
  • Représentation d’état.
  • Linéarisation de systèmes non linéaires.
6 heures
  3.  Simulation numérique de fonctions de transfert 3 heures
  4.  Méthodes de substitution opérationnelles 3 heures
 

5.  Méthodes linéaires à pas multiples

  • Régions de stabilité
  • Prédicteurs correcteurs
12 heures
 

6.  Méthodes d'intégration numérique non-linéaires

  • Runge-Kutta
  • Régions de stabilité
  • Systèmes rigides
9 heures
Total 36 + 3 h (examen)



Laboratoires et travaux pratiques

Des séances de laboratoire qui portent sur la simulation de modèles avancés de systèmes physiques auront lieu en utilisant Matlab, Simulink. Les aspects de temps réel et de rigidité seront traités.




Évaluation
Activité Description % Date de remise
  Examen intra 35 % 22 février 2022
  Examen final 35 %  
  Devoirs 30 %  



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 22 février 2022



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/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 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tout travail remis en retard pourra être refusé ou pénalisé selon les circonstances qui seront évaluées par l'enseignant.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur de département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note (0).



Plagiat et fraude
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 étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-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 les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

Tout le matériel nécessaire pour le cours sera mis sur le site Web.




Ouvrages de références

Disponibles à la bibliothèque

  • Hartley, T.T., Beale, G.O., Chicatelli, S.P., Digital Simulation of Dynamic Systems: A Control Theory Approach, Prentice Hall, 1994.
  • Friedland, Bernard, Control System Design an Introduction to State-Space Methods, McGraw-Hill, 1986.
  • Ogata, Katsuniko, System Dynamics 4 / E, Prentice Hall, 2004.
  • Atkinson, Kendall E., An Introduction to Numerical Analysis, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 1988.
  • Atkinson, Kendall E., Numerical Solution of Ordinary Differential Equations, John Wiley & Sons, 2009.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site du cours : https://ena.etsmtl.ca/