Signaux & Systèmes Linéaires 2

Le cours Signaux & Systèmes Linéaires 2 (SSL4301, UE3 Électronique & Commande, semestre 4) est un cours d’automatique appliquée. Il prolonge SSL2302 et MAL4101 vers la commande des systèmes : précision et rapidité des asservissements, stabilité des boucles fermées, réglage de régulateurs PID et de correcteurs à avance/retard de phase, puis passage au numérique pour programmer ces régulateurs sur microcontrôleur (STM32) ou automate programmable. Les applications visent les installations rencontrées au Niger : régulation de vitesse de moteurs asynchrones (pompes, ventilation, moulins), et commande MPPT des onduleurs photovoltaïques.

Objectifs d’apprentissage

• Approfondir l’analyse des systèmes asservis dans le domaine fréquentiel.
• Concevoir des régulateurs PID pour les systèmes de commande industriels.
• Analyser la stabilité des boucles fermées par les critères de Nyquist et Bode.
• Implémenter numériquement des régulateurs sur microcontrôleur ou API.

Prérequis

Signaux & Systèmes Linéaires 1 (SSL2302) : SLI, Laplace, fonction de transfert, Bode ; Maths Appliquées Laplace/Fourier (MAL4101) : éléments simples, marges, transformée en Z.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Systèmes Asservis — Rappels et Approfondissement
2. Leçon 2 — Stabilité des Systèmes Asservis
3. Leçon 3 — Conception de Régulateurs
4. Leçon 4 — Commande Numérique

Travaux pratiques

• Le syllabus ne prévoit pas de TP (0 h). Les 8 h de TD portent sur les exercices corrigés : spécifications temporelles, Routh, marges, Ziegler-Nichols, correcteur à avance de phase, équations aux différences d’un PID.
• TPE (26 h) : simulations conseillées (Python/scipy.signal, Scilab/Xcos ou MATLAB/Simulink) et lecture commentée des exemples de code C (STM32) et ST (API).

Modalités d’évaluation

Volume horaire : CM 16 h, TD 8 h, TP 0 h, TPE 26 h (charge totale 50 h, 3 crédits). Évaluation : examen terminal 100 % (pas de contrôle continu), nature mixte (questions de cours, problèmes de réglage chiffrés). Quiz en ligne pour l’auto-évaluation.

Bibliographie

• G. F. Franklin, J. D. Powell, A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson.
• K. Ogata, Modern Control Engineering, Pearson.
• K. J. Åström, T. Hägglund, PID Controllers: Theory, Design and Tuning, ISA (complément).