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Séance de cours

Contrôle de l'espace d'État

Dans cours

ME-321: Control systems + TP

Provides the students with basic notions and tools for the analysis and control of dynamic systems. Shows them how to design controllers and analyze the performance of controlled systems. ...

Description

Cette séance de cours porte sur le concept de contrôlabilité dans les modèles d'espace d'état, en mettant l'accent sur l'impact des différentes représentations d'espace d'état sur la contrôlabilité. Il explique les tests de maîtrisation, les transformations d'état et l'influence de la maîtrisation sur le gain d'état. La forme modale canonique et la transformation en forme modale sont également discutées, avec des exemples illustrant le calcul des formes modales pour des modèles donnés.

Enseignant·e·s (2)

Christophe Salzmann

Colin Neil Jones

Colin Jones is an Associate Professor in the Automatic Control Laboratory at the Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) in Switzerland. He was a Senior Researcher at the Automatic Control Lab at ETH Zurich until 2011 and obtained a PhD in 2005 from the University of Cambridge for his work on polyhedral computational methods for constrained control. Prior to that, he was at the University of British Columbia in Canada, where he took a BASc and MASc in Electrical Engineering and Mathematics. Colin has worked in a variety of industrial roles, ranging from commercial building control to the development of custom optimization tools focusing on retail human resource scheduling. His current research interests are in the theory and computation of predictive control and optimization, and their application to green energy generation, distribution and management.

Source officielle

Concepts associés (12)

Controllability

Controllability is an important property of a control system and plays a crucial role in many control problems, such as stabilization of unstable systems by feedback, or optimal control. Controllability and observability are dual aspects of the same problem. Roughly, the concept of controllability denotes the ability to move a system around in its entire configuration space using only certain admissible manipulations. The exact definition varies slightly within the framework or the type of models applied.

Théorie du contrôle

En mathématiques et en sciences de l'ingénieur, la théorie du contrôle a comme objet l'étude du comportement de systèmes dynamiques paramétrés en fonction des trajectoires de leurs paramètres. On se place dans un ensemble, l'espace d'état sur lequel on définit une dynamique, c'est-à-dire une loi mathématiques caractérisant l'évolution de variables (dites variables d'état) au sein de cet ensemble. Le déroulement du temps est modélisé par un entier .

Représentation d'état

En automatique, une représentation d'état permet de modéliser un système dynamique en utilisant des variables d'état. Cette représentation, qui peut être linéaire ou non, continue ou discrète, permet de déterminer l'état du système à n'importe quel instant futur si l'on connaît l'état à l'instant initial et le comportement des variables exogènes qui influent sur le système. La représentation d'état du système permet de connaître son comportement "interne" et pas seulement son comportement "externe" comme c'est le cas avec sa fonction de transfert.

Base canonique

En mathématiques, plus précisément en algèbre linéaire, certains espaces vectoriels possèdent une base qualifiée de canonique ; il s'agit d'une base qui se présente de manière naturelle d'après la manière dont l'espace vectoriel est présenté. C'est ainsi que l'on parle de la base canonique de R, de la base canonique de l'espace vectoriel des matrices ou de celui des polynômes. En revanche sur un espace vectoriel quelconque, la notion n'a pas de sens : il n'y a pas de choix de base privilégiée.

Matrice modale

En algèbre linéaire, la matrice modale est utilisée dans le processus de diagonalisation impliquant des valeurs propres et des vecteurs propres. Plus précisément la matrice modale pour la matrice est la matrice n × n formée avec les vecteurs propres de sous forme de colonnes. Elle est utilisée en diagonalisation où est une matrice diagonale n × n avec les valeurs propres de sur la diagonale principale de et des zéros ailleurs. La matrice s'appelle la matrice spectrale pour .

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Séances de cours associées (32)

Représentation Etat-Espace : Contrôlabilité et Observabilité

Explore la représentation de l'espace d'état, la contrôlabilité, l'observabilité et le calcul du régulateur à l'aide de la méthode Ackermann.

Représentation Etat-Espace : Théorème de Structure

Couvre le théorème de structure pour les représentations d'espace d'état et les formes associées.

Représentation État-espace : bases et transformations

Couvre les bases de la représentation état-espace et explore les transformations vers différentes formes.

Observabilité et contrôlabilité

Explore l'observabilité et la contrôlabilité dans les systèmes linéaires, en soulignant l'importance du découplage des entrées pour l'observabilité.

Contrôle et accessibilité

Explore l'accessibilité et la contrôlabilité dans les systèmes de contrôle multivariables, en discutant des essais, des épreuves et de leurs implications.

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Concepts associés (12)

Controllability

Théorie du contrôle

Représentation d'état

Base canonique

Matrice modale

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