Option Systèmes Embarqués et Réseaux Electriques

 

Objectifs

Le développement du contrôle/commande de systèmes s'inscrit aujourd'hui dans une démarche qu'on pourrait résumer de la manière suivante "De la spécification système au logiciel embarqué" et ne doit donc plus être vue selon une démarche cloisonnée entre d'une part les concepteurs de lois de commande, et d'autre part ceux chargés de leur mise en œuvre effective, par exemple sur des systèmes embarqués. Des deux côtés, il apparaît nécessaire de connaître les contraintes et les techniques de l'autre.

Pour preuve, on peut citer par exemple des séminaires organisés pour des ingénieurs, par des éditeurs de logiciel sur cette démarche, l'idée étant de montrer l'intégration de différentes étapes dans la conception de systèmes commandés, à savoir :

1) modélisation/identification,
2) conception du contrôlecommande,
3) simulations,
4) développement de solutions embarquées,
5) analyse de la sûreté/sécurité/fiabilité,
6) mise en œuvre: supervision, diagnostic, décision.

C'est donc cette démarche de développement utilisée dans l'industrie qui a guidé le montage de cette option.

 

Les enjeux

Les enjeux industriels liés à la conception de systèmes commandés et à la mise en œuvre de solutions embarquées, sont immenses. En 2013, 34 priorités de Politique Industrielle Française ont été définies exprimant les atouts existants, à préserver, voire à amplifier au niveau national. Parmi celles-ci, on trouve les thématiques réseaux électriques intelligents et logiciels et systèmes embarqués. Les objectifs de la chaire RTE, signée en 2015 à Centrale Nantes, émargent directement sur la première thématique à travers, entre autres, le cours "d'analyse et commande de systèmes électriques". Plus généralement, les cours de commande et d'informatique embarquée répondront aux problèmes de la 2e thématique mais aussi à d'autres telles que véhicule à pilotage automatique, énergies renouvelables, avion électrique et nouvelle génération d'aéronefs, dirigeables - charges lourdes, etc.

L'enjeu est donc de former des ingénieurs maîtrisant un ensemble d'outils de conceptions de lois de contrôle/commande, et de solutions logicielles embarquées pour leur mise en œuvre effective, et ayant une vision générale de la chaîne de développement d'un système de contrôle/commande.

Systèmes embarqués et réseaux électriques

 
  • UE93
    • Informatique embarquée
    • Méthodologie de la commande linéaire
    • Simulation des systèmes dynamiques-prototypage rapide
    • Analyse et commande de systèmes électriques
  • UE94
    • Identification et filtrage
    • Modélisation et vérification des systèmes embarqués
    • Projet 1
    • Commandes Avancées
    • Stratégie de commande non linéaire, drones
  • UE103
    • AUtomatismes SYnchrones et Supervision
    • Systèmes interconnectés
    • Noyau d'exécutif temps réel
    • Projet 2
    • Implantations discrètes de lois de commande

 

 

 

Exemples de sujets de projets

  • Analyse des dynamiques d'un générateur électrique couplé à un réseau de transport d'énergie électrique (Chaire RTE).
  • Pilotage des voiles d'un paquebot hybride Voiles-Diesel (en lien avec un contrat STX/IRCCyN).
  • Commande d'une picobrasserie à l'aide d'un micro contrôleur Arduino et d'un smartphone.
  • Construction d'un gyropode (mini segway) piloté par micro contrôleur Arduino.

Exemples de sujets de stage et entreprises trouvés par les élèves de l'option

  • Etude de switchs Ethernet embarqués sur des microprocesseurs Télécom pour du logiciel avionique (AIRBUS).
  • Simulation de chaînes de traction hybrides (PSA).
  • Développement d'un plugin d'IHM 2D/3D pour Matlab/Simulink (MBDA).
  • Détermination de l'altitude de vol d'un aéronef (MBDA).

Secteurs d'activités

De part la nature même du contrôle/commande et des systèmes embarqués, les débouchés dans le secteur industriel sont extrêmement vastes :

- aérospatiale, aéronautique (pilotage automatique, avion électrique…)
- automobile (gestion des moteurs thermiques [consommation], gestion du confort…)
- énergie (gestion des réseaux électriques, systèmes de production d'énergie [renouvelable…])
- télécommunications (téléphonie, smartphone…)
- médical (pompe à insuline pour le traitement du diabète, robotisation du geste médical, contrôle de la médicamentation)
- domotique (ensemble des objets connectés de demain, régulation intelligente de température de l'habitat)
- automatisation industrielle (manufacturing, packing en agroalimentaire).

Publié le 16 mars 2017 Mis à jour le 16 mai 2019