Linear Control

5.00 crédits

30.0 h + 30.0 h

Enseignants

Dochain Denis;

Langue
d'enseignement

Anglais

Préalables

Notions of signals and systems as taught in LEPL1106.

Thèmes abordés

Development of mathematical models for linear dynamical systems (state-space representation, transfer functions) allowing to represent the dynamics in a unified way for a diversity of engineering applications (e.g. electromechanical, mechanical, electrical, chemical, biological, computer science)
Design of control schemes that meet specifications related to stability, transient and steady state performance (accuracy), and robustness. PI and PID controllers, Linear Quadratic Control, Smith predictor, feedforward control, cascade control. Use of software to design controllers.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

With respect to the referentiel AA, this courses contributes to the development, the acquisition and the evaluation of the following learning outcomes :

AA1.1, AA1.2, AA1.3
AA5.3, AA5.4, AA5.5

At the end of the course, the student will be able :

Design control systems based on linear models;
Design of control schemes that meet specifications on related to stability, transient and steady state performance (accuracy), and robustness. PI and PID regulators, Linear Quadratic Control, Smith predictors, feedforward control, cascade control;
Use software to design controllers.;
Implement closed-loop control system in laboratory experiments under conditions similar to those in industrial applications.;
Use industrial PID controller;
Autonomously run automatic control experiments, from the design level to the actual implementation and performance evaluations;

Contenu

Mathematical Models
General principles of closed-loop systems and control
Stability
Steady state accuracy
Disturbance rejection
Performance in transient regime
Robustness
Controller structures and anti-windup
Case studies: electrical systems, mechanical systems, automobile, aeronautics, thermal and nuclear powerplants, heat exchanger, industrial grinding and mixing processes, (bio)chemical processes, distillation columns, biomedical applications, electronics and telecommunication, etc.

Méthodes d'enseignement

Apprentissage par exercices, mise en pratique dans des expériences de laboratoire. Le cours se donnera en présentiel ou en distanciel.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Evaluation hors session des laboratoires et examen écrit, en présentiel ou en distanciel, sous d'évaluation orale ou sur support logiciel pour l'évaluation de labo, sous forme manuscrite ou sur un support logiciel pour l'examen écrit. L'enseignant se réserve le droit d'interroger tout étudiant oralement à part de l'évaluation de laboratoires et de l'examen écrit.

Ressources
en ligne

https://moodleucl.uclouvain.be/course/view.php?id=7834

Bibliographie

Transparents de théorie, notices de laboratoire et d'exercices, fiches, fichiers d'exemples et d'llustration des concepts.
Livre de référence : K. Astrom & R. Murray, Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers http://www.cds.caltech.edu/~murray/amwiki/index.php

Faculté ou entité
en charge

MAP

Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme

Sigle

Crédits

Prérequis

Acquis
d'apprentissage

Master [120] : ingénieur civil mécanicien

MECA2M

Master [120] : ingénieur civil en chimie et science des matériaux

KIMA2M

Master [120] : ingénieur civil électricien

ELEC2M

Mineure en sciences de l'ingénieur : mathématiques appliquées (accessible uniquement pour réinscription)

MINMAP

Master [120] : ingénieur civil électromécanicien

ELME2M

Filière en Génie Biomédical

FILGBIO

Mineure en Mathématiques appliquées

LMINOMAP

Filière en Mathématiques Appliquées

FILMAP