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Séance de cours

Représentation Etat-Espace : Contrôlabilité et Observabilité

Dans cours

ME-326: Automatique et commande numérique

Ce cours inclut la modélisation et l'analyse de systèmes dynamiques, l'introduction des principes de base et l'analyse de systèmes en rétroaction, la synthèse de régulateurs dans le domain fréquentiel et dans l'espace d'état, et la commande de systèmes dis ...

Description

Cette séance de cours couvre la conversion d'un système à une équation différentielle de premier ordre, la représentation état-espace, la contrôlabilité, l'observabilité et le calcul d'un régulateur en utilisant la méthode Ackermann. L'instructeur explique comment trouver la représentation de l'espace d'état d'une fonction de transfert, l'importance de la contrôlabilité et de l'observabilité, et l'importance de placer des poteaux dans les endroits souhaités pour la stabilité du système.

Enseignant·e·s (2)

Christophe Salzmann

Alireza Karimi

Alireza Karimi received his B. Sc. and M. Sc. degrees in Electrical Engineering in 1987 and 1990, respectively, from Amir Kabir University (Tehran Polytechnic). Then he received his DEA and Ph. D. degrees both on Automatic Control from Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG) in 1994 and 1997, respectively. He was Assistant Professor at Electrical Engineering Department of Sharif University of Technology in Teheran from 1998 to 2000. Then he joined Automatic Laboratory of Swiss Federal Institute of Technology at Lausanne, Switzerland. He is currently Professor of Automatic Control and the head of "Data-Driven Modelling and Control" group. His research interests include data-driven controller tuning and robust control with application to mechatronic systems and electrical grids.

Source officielle

Proximité ontologique

Information engineering

Automatique: Théorie du contrôle

Mathématiques

Algèbre: Algèbre linéaire

Concepts associés (32)

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.

Stratégie de régulation

Une stratégie (ou topologie) de régulation est, pour un procédé industriel, l'organisation du système de contrôle-commande en vue de maintenir une grandeur physique dans une plage de tolérance donnée. Le choix de stratégie est très important dans les industries de transformation (par exemple les industries chimiques, papetières, agroalimentaires) en raison de la variabilité d'un nombre élevé de grandeurs physiques incidentes (dites « perturbations ») qui y sont présentes.

Automatique

L’automatique est une science qui traite de la modélisation, de l’analyse, de l’identification et de la commande des systèmes dynamiques. Elle inclut la cybernétique au sens étymologique du terme, et a pour fondements théoriques les mathématiques, la théorie du signal et l’informatique théorique. L’automatique permet de commander un système en respectant un cahier des charges (rapidité, précision, stabilité...). Les professionnels en automatique se nomment automaticiens.

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 .

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.

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Séances de cours associées (45)

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.

Stabilité : pôles, zéros et contrôle

Couvre la stabilité, les pôles, les zéros et le contrôle dans les systèmes dynamiques, en soulignant l'importance de l'observabilité.

Observabilité et contrôlabilité

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

Stabilité et rétroaction de l'État

Couvre la stabilité BIBO, la stabilité Lyapunov, la rétroaction d'état et l'affectation de valeur propre.

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Concepts associés (32)

Représentation d'état

Stratégie de régulation