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Année scolaire : 2006-2007
Formation initiale d'ingénieurs TITRE DE L'UV : SIMULATION ET COMMANDE DE SYSTEMES ENERGETIQUES
CODE : ST309CCS (OPTION : ......GSE.............)
NOM DU RESPONSABLE : ...Olivier Le
Corre............................................................
SEMESTRE(S) : S09 CREDITS ECTS : 8
TEMPS A L'EMPLOI DU TEMPS : 90 heures TEMPS TRAVAIL PERSONNEL : 150 heures
LANGUE (oui/non) : FR : oui ANG : non FR et ANG : non
1. CONTEXTE ET DESCRIPTION SOMMAIRE (15 lignes maximum)
Pourquoi cette UV, en quoi est-elle pertinente dans la formation ? Quelles
relations avec les missions/activités que le futur diplômé rencontrera en
activité professionnelle ? Pour les UV plus théoriques, quelle est sa
contribution -connaissance et savoir-faire- pour les UV suivantes, pour
quelle finalité ? La pertinence de cette UV tient en l'originalité intrinsèque de l'option
Génie des Systèmes Energétiques de l'Ecole des Mines de Nantes:
Former des ingénieurs à l'intersection entre l'énergétique et
l'informatique au sens large, se déclinant, dans ce cas, en terme
d'informatique embarquée. Ce profil a été initialement positionné après le constat suivant: d'une
part, les profils ingénieurs "automaticiens" ont peu la compréhension des
phénomènes physiques et d'autre part les profils "énergéticiens" ont été
peu sensibilisés aux problèmes d'intégration des équipements. Or, dans le
contexte industriel actuel, la phase de conception/modélisation prend une
place de plus en plus large car elle permet de limiter les coûts d'essais. Les étudiants acquièrent les outils nécessaires à la simulation, la
conception et la mise en ?uvre de boucles de régulation avancées sur les
installations industrielles. Des anciens élèves ont été recrutés par PSA, par des start-up de
modélisation etc... en lien direct avec cette UV. ..............................................................................
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2. OBJECTIFS (15 lignes maximum)
Quels sont les objectifs de l'enseignant (objectifs généraux) ? De quoi
sera capable l'élève à l'issue de cette UV (objectifs observables et
évaluables) ? A quelles compétences cibles de formation vise cette UV ? Cette UV permet d'acquérir les bases pour l'utilisation de l'environnement
de simulation et de commande MATLAB-SIMULINK:
1. Maîtriser des approches de modélisation: formulation différentielle,
fonction de transfert, représentation d'état
2. Mettre en ?uvre trois régulations avancées: Régulation par Modèle
Interne, Régulation Floue et Régulation Prédictive
3. Mettre en ?uvre les méthodes d'identification Cette UV comporte un "Projet de simulation", dans lequel les élèves-
ingénieurs développent un modèle de simulation pour un système énergétique
spécifique. Les élèves doivent analyser et modéliser le système étudié puis le
programmer dans des environnements généraux utilisés dans l'industrie. Exemples significatifs :
- Modélisation et régulation d'un bâtiment.
- Modélisation et régulation d'une machine à fabriquer de la glace sèche.
- Mise au point d'une régulation floue sur un modèle de moteur en
cogénération.
- Régulation par modèle interne d'un banc frigorifique. .
3. COMPETENCES REQUISES
Que doit connaître et savoir-faire à minima l'élève pour prétendre suivre
et réussir cette UV ? Vers quelles UV l'élève peut-il se référer pour
asseoir ces requis ? 1. Fonction de transfert de Laplace
2. Régulation classique Tout ou Rien, Tout ou Peu, PID, Modulé PID
3. Thermodynamique
4. Machines thermiques
UV POUR COMPETENCES REQUISES :
titre et
réf :........................................................................
........................
titre et
réf :........................................................................
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4. UNITES DE VALEURS CIBLES
A quelles UV cibles suivantes dans la formation les compétences acquises
seront utiles ?
UV CIBLES :
titre et réf :Projet Industriel S10.
5. CONTENU ET ORGANISATION PEDAGOGIQUE
Période de réalisation de l'UV -date de début et date de fin- Dépend de l'emploi du temps, dont le RUV est nullement responsable. En général, le cours/TD ne commence pas trop tôt dans l'année et finit vers
la mi-novembre pour se poursuivre par le projet. Chaque notion introduite est systématiquement mise en pratique pour que des
notations ardues soient comprises par les étudiants.
1. Contenu
Quel est le contenu de l'UV ? Quels sont les titres des modules ? Quel est
le sommaire avec au moins les principaux chapitres ? Une brève description,
une liste de mots-clés, un volume horaire seraient les bienvenus.
- Prise en main de SIMULINK (3 créneaux)
- Régulation PID : méthode de réglages par essais/erreurs (2 créneaux) Trois modes de régulation, avancées dans le secteur de l'énergie, sont
présentés :
- Régulation par modèle interne (2-3 créneaux)
- Régulation floue (2-3 créneaux)
- Régulation prédictive (2 créneaux) Une représentation du système étudié est nécessaire, en préalable à
l'application de ces régulations. Pour cela, on s'appuie sur les modèles
physiques étudiés dans le cadre d'autres cours en 3ème ou 4ème année. En
outre, l'identification est abordée car elle peut être une méthode pour
obtenir le modèle recherché.
La partie identification se décompose: - Métode des moindres carrés (système statique) (1 créneau)
- Méthode graphique (1er ordre sans retard, 1er ordre avec retard, second
ordre) - Modéle de Broida - Modèle de Strecj (2-3 créneaux)
- Méthode des moindres carrés (système dynamique discret) (1 créneau)
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...................................................... 2. Activités pédagogiques
Quelles sont les activités pédagogiques (cours, TD, AP -activité pratique-,
projet, conférence, évaluation) ? Quels sont leur nombre et leur
répartition dans la période ?
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30 heures de cours/TD, suivies par un projet de 60 heures à l'emploi du
temps. Le cours est évalué par un devoir surveillé traditionnel. Cet examen a pour
but de vérifier la compréhension des concepts présentés, de déterminer les
points non acquis (qui peuvent être repris en projet selon les demandes
exprimées). Le projet est évalué lors d'une soutenance et sur la base d'un document mis
en forme sur le canevas d'un article SAE. A renseigner obligatoirement :
Cours : 30...h Travaux Dirigés :............h
Projets: 60h
Activités pratiques :.........h Conférences : ..................h
Evaluations : .........h
Autre forme (détailler) :
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Les conférences sont organisées dans une autre UV e l'option GSE.
3. Supports pédagogiques
Quels sont les supports pédagogiques, où les trouve t-on -Campus,... -?
Quelle bibliographie consulter ? Un polycopié est distribué aux étudiants.
Flaus. La régulation industrielle. Hermes, 1994.
Brosse. Analyse et régulation des processus industriels (2 tomes). Technip,
1993.
Monsef. Modélisation et simulation de systèmes complexes. Tec et Doc,
1996. 6. MODES ET CRITERES D'EVALUATION
Dans les formes d'évaluations prévues, quels sont les critères permettant
d'évaluer les objectifs initiaux ? Quels sont les critères (résultats
d'évaluations, assiduité, implication, ...) pris en compte pour la
validation de l'UV ? Quels sont les conseils de l'enseignant en matière
d'implication, de la manière de travailler L'assiduité est une exigence de l'Ecole, l'étudiant est responsable de son
comportement. L'évaluation ne tient pas directement compte de cette
dimension.
1 DS à la fin du cours
1 soutenance à la fin du projet Nombre d'évaluations (à renseigner obligatoirement) :
Individuel écrit : 1 Individuel oral :
..................
Collectif écrit : .................. Collectif oral :
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