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Programme(s) : 7483, 7883

Profils(s) : Tous profils

Afficher les préalables et les unités d'agrément

Afficher les qualités de l'ingénieur

École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Louis-A. Dessaint

PLAN DE COURS

Hiver 2024
ELE474 : Commande numérique (4 crédits)

Préalables

Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8

Qualités de l'ingénieur

Q10

Q11

Q12

Qualité visée dans ce cours

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	Mardi	08:30 - 11:30	Laboratoire (Groupe B)
	Mercredi	13:30 - 17:00	Activité de cours
	Jeudi	13:30 - 16:30	Laboratoire (Groupe A)

Coordonnées de l’enseignant

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	A-2608
01	Wassil El Aouni	Laboratoire (Groupe B)	wassil.elaouni@etsmtl.ca	A-2608

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 %	Le 21 février 2024
	Examen final	35 %	à déterminer
	Projet	30 %	Lors de l'examen final

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	21 février 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 : 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

Aucune

Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, 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 du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
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/Etudes/citer-pas-plagier). Les clauses du règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS (« Règlement ») 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 qui constituent des infractions de nature académique au sens du Règlement ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.

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’enseignant(e) 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/