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1G06 REGULATION - GED

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 2 activités d'apprentissage :
    • REGULATION
    • LABORATOIRE DE REGULATION
  • En 2023-2024, elle s'organise au deuxième quadrimestre et couvre 2 crédits (ECTS).
  • L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Gramme
  • Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
  • Modalités d'enseignement
    • Groupe classe
    • en autonomie

Activité d’apprentissage

Les finalités de l'UE

Cette UE contribue au développement des compétences de modélisation, d'analyse et de dimensionnement de systèmes en vue de leur régulation. Son objectif est d'exploiter les outils mathématiques tels que Laplace et Bode pour mieux contrôler des systèmes, leur permettant ainsi de maintenir les performances souhaitées malgré les variations et perturbations auxquelles ils peuvent être confrontés. Cette compétence est essentielle dans la formation d'ingénieur·e·s industriel·le·s à HELMo Gramme. Elle permet aux futur·e·s ingénieur·e·s d'apprendre à modéliser un processus et de le contrôler pour optimiser son fonctionnement. Cela se traduit par une amélioration de l'efficacité, une prolongation de la durée de vie des équipements en réduisant leur usure, une réduction des coûts de production, une amélioration de la qualité des produits, et une diminution de la consommation d'énergie et d'autres ressources, ce qui présente des avantages économiques et environnementaux.

Les contenus de l'UE

Une première approche des systèmes automatisés sera consacrée à la compréhension des principes d'un système régulé et à la déduction des critères de performance recherchés pour un tel système à partir d'expériences concrètes.

Ensuite, nous aborderons l'apprentissage de techniques de modélisation d'un système à l'aide de fonctions de transfert et de schémas-blocs.

Après avoir acquis les compétences pour modéliser des systèmes asservis, le cours se concentrera sur leur analyse à travers leurs réponses temporelles et leurs réponses fréquentielles, notamment les diagrammes de Bode, Black-Nichols et Nyquist.

Une fois familiarisés avec les outils d'analyse, nous explorerons l'étude des régulateurs et correcteurs de type PID, ainsi que le dimensionnement de leurs paramètres à travers des exemples concrets.

Le dispositif pédagogique exploitera le langage Python pour fournir des outils numériques permettant une approche plus efficace, accompagnés de nombreux exemples visant à faciliter la compréhension de la matière.

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

Au terme de cette UE, l'étudiant.e devrait être capable de :

  • Expliquer en quoi consiste la régulation d'un système
  • Identifier un système à partir de sa réponse dans le domaine fréquentiel et/ou temporel
  • Modéliser un système à l'aide d'un schéma-bloc et de réduire celui-ci afin d'en tirer sa fonction de transfert générale
  • Analyser un système donné afin d'en tirer ses caractéristiques de performance
  • Dimensionner un correcteur afin qu'un système donné présente les caractéristiques de performance souhaitées

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

L'UE comporte deux volets (théorie + pratique) dont le premier consiste à apprendre en autonomie les concepts qui seront exploités dans le cadre des travaux pratiques : le cours exploite des applications pratiques en guise de mise en situation et les laboratoires utilisent la théorie vue en autonomie pour réaliser les applications proposées.

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

Dans cette UE, la mobilisation de concepts issus des mathématiques, de la mécanique et de l'électronique est incontournable. En cas de difficulté, nous vous encourageons à revisiter ces notions, car elles ne seront pas réexpliquées en détail.

Le contenu est vaste, et le rythme est soutenu. Il est essentiel de maintenir une régularité dans votre suivi, car chaque séance s'appuie sur les précédentes. Le dispositif pédagogique favorise l'apprentissage autonome, avec un renforcement par le biais des travaux pratiques.

L'approche pédagogique mise en œuvre privilégie l'engagement actif des étudiant·e·s. Vous disposerez de ressources pour approfondir vos connaissances en cas de difficulté. Une étude régulière est préconisée, car l'évaluation se concentre sur la compréhension acquise tout au long de l'année, ce qui limite la nécessité de révisions intensives en période de blocus.

Examen écrit

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses courtes. Elle se déroule à cours ouvert, avec des documents autorisés, avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par vérification générée automatiquement.

Examen oral

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation orale. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. Elle se déroule à cours ouvert, avec des documents autorisés, avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Règles de l’UE

Quels sont les supports et matériels de cours indispensables ?

Supports et matériels de cours

Un ordinateur portable personnel est très fortement conseillé même si les PC de l'école sont mis à disposition.

Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?

Explication de la pondération des différentes épreuves

Pour le calcul de la note globale de l'UE (sur 20 points), les deux épreuves de l'UE sont pondérées comme suit :

  • Examen écrit (modélisation & analyse) : 40%
  • Examen oral (dimensionnement) : 60%

Veuillez noter que l'examen oral n'aura lieu que si l'examen écrit est réussi (score >= 10/20). En effet, l'examen écrit teste les bases nécessaires à la partie orale. L'évaluation de la partie orale n'a donc de sens que si les bases sont acquises, à l'image de commencer à construire une maison qu'à partir du moment où les fondations sont bien terminées.

Une dispense de l'examen écrit en 1ère session peut être acquise lors d'un test écrit ayant lieu hors session. 

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?