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244 - Commande des systèmes mécatroniques

4 ECTS : 12h de cours, 6h de TD, 16h de TP

Commande des systèmes mécatroniques : de la modélisation comportementale à l’expérimentation

Exemple de système mécatronique utilisé en TP

Exemple de système mécatronique utilisé en TP

La conception de la commande des systèmes mécatroniques s'appuie sur des modèles de nature différente selon que leur comportement évolue de manière continue dans le temps ou qu'il évolue sur occurrence d'événements. Dans les deux cas, des environnements numériques sont utilisés pour éditer les modèles, évaluer leur pertinence (le plus souvent par simulation), générer un programme exécutable par une unité de commande et tester la pertinence de la commande réalisée sur le système en fonctionnement.
   
Ce cours est axé sur la modélisation et la commande des systèmes mécatronique dont la dynamique est liée à l'occurrence d'événements (appelés Systèmes à Evénements Discrets - SED).

Objectifs
A l'issue de cette formation, les étudiants doivent maîtriser l'ensemble des étapes de conception, validation, implantation et test de la commande de SED, c'est-à-dire :
  • maîtriser la syntaxe et la sémantique des modèles étudiés,
  • modéliser la commande d'un système mécatronique à partir de la description de son fonctionnement attendu et valider ce modèle par simulation,
  • après génération automatique du code, implanter et tester la commande réalisée.

Déroulement du cours
  • Introduction : définition des SED, caractérisation de ses entrées/sorties, notion de générateur d'événements et de système réactif
  • Modélisation des générateurs d'événements : bases de la théorie des langages  et des Automates Finis
  • Modélisation des systèmes réactifs : machine de Moore, machines de Mealy, automates finis étendus
  • Modélisation hiérarchique de comportements complexes incluant parallélisme et synchronisation par Statecharts
Les TP sont consacrés à la commande de divers systèmes mécatroniques construits à partir de technologie Makeblock (minirobots, véhicules, ...). Les modèles de commande sont conçus et validés sous Matlab-Stateflow, les systèmes cibles sont contrôlés par carte Arduino.

Responsable du module

Organisation

  • 12h de cours
  • 6h de TD
  • 16h de TP

Évaluation

  • Examen : 60%
  • TP : 40%

Informations complémentaires

Ce module est un module obligatoire de la spécialité Ingénierie Mécanique.