Axes

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1) Les défis auxquels la mécatronique devra répondre dans l'avenir

2) Synthèse des méthodes actuelles de conception de produits complexes

3) Besoins d'une nouvelle approche de conception permettant de fournir une solution adaptée à la mécatronique (systèmes répartis)

4) Présentation du concept objet

5) La conception centrée sur les objets

6) Modélisation des interactions entre un système complexe et ses utilisateurs

Projet : Architecture objet pouvant être appliquée à la robotique mobile ou à la domotique

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1) Les concepts de réseaux et d’instrumentation intelligente pour la mise en oeuvre de la fonction "communiquer"
2) Définition des Instruments Intelligents : Smart sensor/actuator, Intelligent sensor/actuator
3) Synthèse des systèmes de communication (Réseaux de Terrain) : Historique, normalisation, caractéristiques des Réseaux de Terrain actuels, Réseaux de capteurs et d’équipements
4) Conception des Systèmes d'automatisation à Intelligence distribuée : notion d'architectures fonctionnelle, matérielle, et opérationnelle
5) Exemples de domaine d'application : systèmes embarqués automobile et ferroviaire, systèmes de contrôle/commande.
TD - TP : Etude de cas et mise en oeuvre d'applications réparties sur le simulateur de protocoles réseaux OMNET++

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1) Conception de cartes électroniques assistée par ordinateur (ORCAD) :

Saisie de schéma, Documentation, Simulation logique et analogique, Routage

2) Circuits électroniques programmables :

Principaux types de circuits logiques programmables, Conception logique et programmation de système, Microcontrôleur et systèmes de développement,  Etude des principales familles de micro (PICS, AVR, ARM, DSPICS, etc…)

3) Emulation de cartes :

Simulateur et émulateurs, Langage de simulation (MPLAB IDE, KEIL,…), Exemples.

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1) Unité de calcul DSPic.

2) Architecture des DSPic.

3) L’opération MAC

4) Mise en œuvre des filtres numériques : FIR et IIR.

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1) Spécificités des systèmes non linéaires ;

2) Analyse du comportement asymptotique des solutions des systèmes non linéaires (cycle-limite : méthode du 1^er harmonique, point d’équilibre : méthodes de Lyapunov et extension);

3) Commande des systèmes  non linéaires par approche géométrique (linéarisation entrée-sortie, entrée-état, platitude);

4) Commande optimale et principe du minimum de Pontryaguin

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1) Description des équations du problème continu pour des systèmes de géométrie (plaque, membrane, poutre...) et de domaine variés (mécanique, piézoélectrique, piézomagnétique, fluidique, thermique ...)

2) Enumération des différents niveaux de modélisation des microsystèmes

3) Identification de l'ensemble des techniques de modélisation multiphysique à paramètres distribués : éléments finis /différences finies /Superposition modale/...

4) Définition des étapes de résolution du problème : discrétisation, assemblage, calcul

5) Utilisation du principe variationnel et de la superposition modale  pour l'analyse modale, harmonique et transitoire de systèmes micromécaniques

6) Extension au cas de microsystèmes multiphysiques

7) Mise en œuvre des méthodes sous logiciels bond-graph et aux éléments finis

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1) Description des propriétés des matériaux actifs

2) Description des équations constitutives (électriques, mécanique, piézoélectrique, électromagnétiques...)

3) Identification des étapes de construction et résolution d'un modèle multiphysique à paramètres distribués

4) Mise en œuvre des méthodes numériques de conception en utilisant des logiciels aux éléments finis  dédiés à l'approche multiphysique

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1) Notion de couches minces ;

2) Technologies du vide / salle blanche ;

3) Procédés élémentaires de micro/nano-fabrication ;

4) Fabrication des microsystèmes électro-mécatroniques ;

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1) Approche par circuit équivalent des composants électroniques et  optoélectroniques

2) Généralisation de l'approche par circuit équivalent aux systèmes mécaniques

3) Généralisation de l'approche par circuit équivalent aux modèles formels de systèmes dynamiques

4) Utilisant des logiciels à paramètres localisés, simulation et analyse des résultats

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Eléments de radiofréquence :

- Propagation et réflexion sur une ligne en haute fréquence

- Adaptation d’impédance et principaux types de ligne

- Rayonnement et antennes

Microsystèmes radiofréquence :

- Introduction

- Réalisation des impédances et circuits résonnants

Compatibilité électromagnétique :

- Perturbations et interférences électromagnétiques.

- Couplages et blindages électromagnétiques.

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Capteurs MEMS : Technologie, Grandeurs caractéristiques, Calibration, Mise en œuvre

RFID : Tags et transpondeurs, Normes

Internet des objets : Organisations, Procédés de communication

Fusion de données multi-capteur : Les principes, Exemple d'application pour la navigation inertielle

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- Rappels sur les phénomènes d’interférences et diffraction optique

- Technologie des microsystèmes optiques.

- Etude de plusieurs types d’actionnement : Electrooptique, Electrostatique, Acousto-optique

- Etude, modélisation et/ou mise en œuvre de composants et systèmes optomécatroniques : filtre acousto-optique, valves de lumière à micromiroirs ou cristaux liquides

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