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M1 E3A - Site Evry - Apprentissage
Master's degree
Electronique, Energie Electrique, Automatique
Professional training contract
Work-study programme
Life-long learning
French
The E3A Master’s apprenticeship program is designed to stay at the forefront of the latest technological advances and to maintain close ties with leading industries and research laboratories in the field. It trains engineers capable of meeting the technological needs of today’s industry.
The program is based on a work-study model, combining academic courses at the UFR ST of the University of Évry Paris-Saclay with professional immersion in a company through an apprenticeship contract. This dual approach enables students to acquire both solid scientific foundations and hands-on industry experience.
The program provides students with a cross-disciplinary perspective and a strong scientific foundation in control of embedded systems, enabling them to design, implement, test, and validate innovative concepts. Graduates will acquire the following skills:
Master the entire functional chain linking sensors and actuators, as well as the hardware and software architectures for interfacing the different elements of an intelligent system.
Apply a system-level approach to address concrete engineering problems, directly connected to innovation-driven industries.
Model and optimize complex systems, relying on simulation tools and rapid hardware-software prototyping.
Master embedded architectures and interface methodologies, particularly for automotive, avionics, and aerial robotics applications.
Design intelligent systems using standard off-the-shelf components, promoting code reuse, compliance with standards, certification requirements, and eco-responsible design practices.
Develop analytical and observational skills, with the ability to connect theory and practice.
Demonstrate interpersonal competencies such as active listening, teamwork, project management, and effective communication.
Achieve proficiency in English, with a focus on scientific and technical English.
Apprentices acquire skills in intelligent systems, applied to the fields of automotive, aeronautics, and mobile robotics in a broad sense. By continuing into the M2 E3A SIAA apprenticeship program, they may become managers and engineers in the automotive and aeronautical sectors, or pursue doctoral studies in research laboratories.
Within companies and research laboratories, apprentices may be required to:
develop and prototype new products or processes,
conduct test campaigns and prepare maintenance and certification plans,
integrate components into larger systems,
lead projects focused on continuous improvement and innovation.
The targeted careers include, among others:
R&D Engineer, Test Engineer, Systems Engineer, Validation Engineer, Quality Engineer,
Technical Support or Design Office Manager,
Project Manager, Study Director, Technical Sales Engineer, Business Manager, Technical Advisor.
Objectives
The aim of the M1 E3A Apprenticeship program, hosted at the Évry site, is to give students the required skills for the design and development of intelligent mobile systems, with a focus on ground vehicles, aerial systems, and aerospace robotics. The curriculum covers the entire "perception/decision/action" chain, while also addressing issues of communication, interfacing, and integration.
The courses are structured around a fundamental core, a theoretical foundation, and a specialization track. They also include an introduction to business and industry knowledge, in order to prepare students for innovation and industrial integration.
The M1 E3A Apprenticeship program provides the foundation for the Intelligent Automotive and Aeronautical Systems (SIAA) specialization.
Career Opportunities
Career prospects
Après un Master ou Master + Doctorat : chercheur ou enseignant-chercheur
Ingenieur R&D
ingénieur étude conception
Consultant
Ingénieur d’études dans les domaines de l’industrie
Ingénieur d’études dans les domaines de la recherche
Ingénieur d'études industrie / recherche publique
Enseignants-chercheurs
Further Study Opportunities
Master 2
Fees and scholarships
The amounts may vary depending on the programme and your personal circumstances.
The program is intended for candidates who have completed part of their studies in a French higher education institution. Admission to the first year of the Master’s program (M1) is open to holders of a Bachelor’s degree (or equivalent) in the field of Engineering Sciences.
Recruitment takes place at the Bachelor’s level (Bac+3). Students under the age of 30, holding a scientific and technological Bachelor’s degree (L3), are eligible to apply.
Selection is based on the review of the academic record and, if applicable, an interview, followed by the signature of a two-year apprenticeship contract with a host company, which is a mandatory requirement for final admission.
Supporting documents
Compulsory supporting documents
Proof of one year's study in France for non-European candidates.
Copy diplomas.
Detailed description and hourly volume of courses taken since the beginning of the university program.
All transcripts of grades for the years/semesters validated since the BAC on the date of application.
Selection sheet completed.
Additional supporting documents
Certificate of French (compulsory for non-French speakers).
Offer of employment with an approved a work-study contract.
Supporting documents :
- Residence permit stating the country of residence of the first country
- Or receipt of request stating the country of first asylum
- Or document from the UNHCR granting refugee status
- Or receipt of refugee status request delivered in France
- Or residence permit stating the refugee status delivered in France
- Or document stating subsidiary protection in France or abroad
- Or document stating temporary protection in France or abroad.
Fondamentaux de la gestion de projet: objectifs, livrables, contraintes, rôles des acteurs, triangle QCD (qualité, coût, délai)
Planification et suivi: diagrammes (Gantt, PERT, gestion des jalons), structuration par phases (cadrage, planification, exécution, clôture), outils logiciels de gestion de projet (GanttProject, MS Project, Notion, ...).
Gestion des risques: identification des risques (techniques, humains, financiers), méthodes d’évaluation (matrice de criticité, priorisation), stratégies de mitigation et plans d’actions.
Analyse financière de projet: types de coûts, indicateurs d’aide à la décision, simulation de rentabilité et prise de décision
Management de projet humain et organisationnel: communication projet et gestion des conflits, gestion des changements.
6. Mise en situation / Simulation
Objectifs d'apprentissage
Comprendre les enjeux organisationnels, humains et financiers liés à un projet technique.
Utiliser des outils de planification et de suivi de projet (Gantt, PERT, jalons).
Identifier, anticiper et piloter les risques projet de manière proactive.
Maîtriser les critères de décision économique (investissements, TIR, VAN).
Piloter une équipe projet en intégrant les contraintes humaines et organisationnelles.
Appréhender les étapes du changement et l'accompagnement nécessaire à sa mise en œuvre.
Bibliographie
Vincent Drecq, Pratiques de management de projet, DUNOD
Fabrice THEUIL, Réussir un projet avec la méthode PMBOK, Edition INI
Notions de base sur la théorie des asservissements linéaires et de calculs matriciels.
Programme / plan / contenus
Introduction à la représentation d'état. Modélisation d'un système par la représentation d'état. Relation entre Fonction de transfert et représentation d'état. Analyse de la stabilité. Commandabilité et Observabilité. Commande par placement de pôles. Adjonction intégrale. Observateur d'état. Correcteur dynamique, obseverteur d'ordre réduit. Commande LQ et LQG
Représentation d'état et commande des systèmes discrets.
Mécanique du solide (cinématique du point, repères mobiles, torseurs)
Bases d’analyse vectorielle et matricielle
Introduction à la simulation numérique (équations différentielles)
Programme / plan / contenus
Cinématique fondamentale: référentiels, position, vitesse, accélération, systèmes multi-corps, coordonnées généralisées, contraintes cinématiques, projection des vitesses et vitesses angulaires, Jacobienne des vitesses
Dynamique: principes de Newton-Euler, principe puissances virtuelles
Roulement sans glissement: cinématique du virage, centre instantané de rotation, virage de rayon fini et conditions limites,
État stationnaire de virage :dynamique non linéaire, linéarisation autour de points d’équilibre, résolution symbolique modèle deux-roues équivalent sans glissement sans et avec roulis.
Objectifs d'apprentissage
Introduire les principes fondamentaux de la dynamique des systèmes rigides et multi-corps en mouvement.
Formaliser les mouvements de véhicules et de robots mobiles à partir de coordonnées généralisées et de contraintes.
Savoir développer les outils de modélisation dynamique via les approches de Newton-Euler et de puissance virtuelle.
Savoir développer des modèles cinématiques et dynamiques adaptés aux véhicules terrestres et drones.
Savoir exploiter les matrices jacobiennes pour le traitement des vitesses et des puissances virtuelles.
Comprendre les comportements dynamiques typiques (virage, roulis, glissement) dans des systèmes roulants ou volants.
Organisation générale et modalités pédagogiques
UE mutualisée avec le parcours M1 E3A FI PR679
Compétences
A l'issu de ce cours, l'étudiant sera capable de:
Décrire les mouvements (position, vitesse, accélération) dans différents référentiels.
Identifier les coordonnées indépendantes et distinguer les coordonnées généralisées, contraintes holonomes et non-holonomes.
Utiliser une jacobienne pour relier vitesses généralisées et vitesses cartésiennes.
Établir les équations du mouvement par les principes de la dynamique (Newton, puissance virtuelle).
Modéliser le comportement cinématique et dynamique d’un véhicule en virage (modèle deux-roues équivalent, centre instantanée de rotation).
Analyser les effets du roulis, des contraintes de liaison et des régimes stationnaires.
Simuler le mouvement d’un drone quadrirotor en translation et rotation dans un espace 3D.
Bibliographie
Ahmed-A. Shabana, Dynamics of Multibody Systems, Cambridge: Cambridge University Press
Jean-Pierre Brossard, Dynamique du véhicule, Modélisation des systèmes complexes, Sciences appliquées de l’INSA de Lyon
Découvrir les principes de conception matérielle pour les systèmes embarqués numériques.
Comprendre les différences entre logique câblée, programmable et processeur généraliste.
S’initier à la modélisation matérielle et à la description algorithmique à l’aide du langage VHDL.
Appréhender les méthodologies RTL (Register Transfer Level).
Savoir intégrer un processeur softcore dans une architecture matérielle.
Explorer les techniques avancées d’arithmétique embarquée (addition, multiplication rapide), de traitement de signal (filtres numériques, convolution), et de l’arithmétique distribuée.
Organisation générale et modalités pédagogiques
UE mutualisée avec le parcours M1 E3A FI PR679
Compétences
À l’issue de ce module, l’étudiant sera capable de :
Identifier les différences fondamentales entre FPGA, ASIC et CPU.
Modéliser un système numérique combinant machine à états finis (FSM) et chemin de données (datapath).
Décrire, simuler et valider une architecture matérielle à l’aide de VHDL.
Mettre en œuvre un projet sur FPGA avec intégration de blocs matériels.
Concevoir des additionneurs et multiplicateurs adaptés aux contraintes embarquées.
Appliquer des algorithmes de multiplication rapide dans une logique séquentielle ou parallèle.
Concevoir un filtre numérique (FIR/IIR) optimisé avec arithmétique distribuée.
Bibliographie
Stephen Brown, Zvonko Vranesic , Fundamentals Of Digital Logic With Vhdl Design, McGraw-Hill
Steven W. Smith, The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing, California Technical Publishing
De la fonction à l’architecture abstraite d’un programme : classes, méthodes, objet, attributs ,abstractions
Cycle de développement éco-responsable : efficacité énergétique du code, choix d’outils, durabilité logicielle.
Objectifs d'apprentissage
Ce module fournit une culture de programmation orientée vers les applications robotiques et systems mobile dans une finalité d’intégration de système.
L’objectif n’est pas de former à un langage spécifique, mais de comprendre comment structurer et abstraire un programme. Les étudiants passent de la description systémique (fonctions, flux d’information) à l’organisation logicielle (classes, méthodes, modules).
Comprendre la programmation comme outil d’intégration de systèmes robotiques et mobiles.
Comprendre comment représenter un système de traitement sous forme fonctionnelle via une approche systémique (blocs, flux d’information).
Comprendre les principes de structuration logicielle par abstraction : classes, objets, méthodes, modules.
Comprendre les principes d’un cycle de développement éco-responsable dans la pratique de la programmation.
Organisation générale et modalités pédagogiques
UE mutualisée avec le parcours M1 E3A FI PR679
Compétences
Être capable de modéliser un programme à partir d’une description fonctionnelle
Savoir structurer un code en classes, méthodes et modules.
Utiliser Git/GitHub pour organiser, versionner et documenter un projet logiciel collaboratif.
Appliquer des bonnes pratiques de sobriété numérique : efficacité du code, choix d’outils, durabilité logicielle.
Bibliographie
Vincent BOUCHENY, Apprendre la Programmation Orientée Objet avec le langage Python, edition INI
Pascal Roques, UML 2.5 par la pratique, Eyrolles
Bertrand Meyer, Object-Oriented Software Construction, Prentice Hall
Green IT, Guide de conception responsable de services numériques, INR.
1. Modulation et codage en bande de base : représentation de l’information (symboles, valence, débit binaire vs débit symbole, SNR, rapidité de modulation, et probabilité d’erreur), codage en bande de base, modulations numériques à porteuse unique (présentation unifiée de M-PSK et M-QAM, diagramme de l’œil, distance minimale entre symboles et robustesse au bruit)
2. Systèmes de communication mobiles: multiplexage (TDMA, FDMA, OFDMA), application aux réseaux cellulaires, allocation des ressources radio, architecture fonctionnelle (réseau GSM, LTE, 5G), chaîne physique et protocole de communication
3. Communications ad-hoc et mobiles distribuées: principe des réseaux ad-hoc (MANET, VANET), introduction aux communications véhiculaires (C-V2X, 802.11p)
Objectifs d'apprentissage
Comprendre les structures fondamentales d’une chaîne de transmission numérique dans un contexte mobile.
Identifier l’impact des choix de modulation et de codage sur les performances physiques (SNR, BER, débit).
Comprendre les techniques de multiplexage adaptées aux réseaux modernes (OFDM, LTE, 5G).
Comprendre les principes de communication directe entre systèmes mobiles (réseaux ad-hoc, V2X).
Organisation générale et modalités pédagogiques
UE mutualisée avec le parcours M1 E3A FI PR679
Compétences
À l’issue du module, l’étudiant sera capable de :
Analyser les performances d’une chaîne de transmission numérique (qualité de lien, diagramme de l’œil, bruit).
Expliquer et implémenter les modulations M-PSK, M-QAM, et leur relation au débit et à la robustesse.
Décrire les principes du multiplexage temporel et fréquentiel dans les réseaux cellulaires (LTE/5G).
Interpréter le fonctionnement d’un lien de communication sans infrastructure (802.11p, C-V2X).
Niveau Licence : notions de physique, traitement de signal, capteur, signaux et systèmes, Informatique industrielle
Bases en électronique analogique et numérique.
Programme / plan / contenus
Introduction: exigences et contraintes normatives (ISO 26262, ARP4754A, ARP4761)
Capteurs spécifiques: pression de frein, vitesse de roue, accéléromètres et gyroscopes (IMU), capteurs de position angulaire et linéaire, capteurs de pression hydraulique
Actionneurs typiques : systèmes hydrauliques de freinage avec modulateur (ABS, ESP), freinage électro-hydraulique et actionneur à récupération (RBA, SBA), gestion de l’énergie (actionneurs électriques dans les VE/HEV), actionneurs hydrauliques/électriques pour gouvernes, systèmes de freinage avion
Chaîne de communication embarquée: Bus CAN (structure, trames, ID, arbitrage), contraintes (délai, synchronisation des trames, trigger, horodatage)
Filtrage numérique: FIR/ IIR, filtre complémentaire et fusion rapide accéléromètre/gyroscope, estimation de l’attitude, introduction au filtre de Kalman et fusion accélérations linéaires et vitesses angulaires
Objectifs d'apprentissage
Comprendre les exigences spécifiques de l’instrumentation automobile et aéronautique.
Identifier les capteurs et leur rôle dans les boucles de commande.
Savoir expliquer la fonction et la finalité des actionneurs typiques en lien avec les applications de freinage, de gouvernes et de gestion énergétique.
Savoir décrire la chaîne capteur - bus - calculateur - actionneur, en mettant en évidence ses contraintes (délais, synchronisation, sûreté de fonctionnement).
Introduire les techniques de traitement numérique des signaux et les méthodes de fusion de capteurs pour la reconstruction d’états physiques.
Organisation générale et modalités pédagogiques
UE mutualisée avec le parcours M1 E3A FI PR679
Compétences
À l’issue du module, l’étudiant sera capable de :
Sélectionner les capteurs appropriés à une fonction embarquée (freinage, contrôle d’assiette, gestion moteur).
Décrire et modéliser une chaîne complète capteur-bus-calculateur-actionneur.
Prendre en compte les contraintes de synchronisation, d’échantillonnage et de sûreté dans une architecture d’instrumentation.
Implémenter des filtres numériques pour le traitement de signaux capteurs (ex. filtre passe-bas, filtre de Kalman, filtre complémentaire).
Concevoir une stratégie de fusion multi-capteurs adaptée à une estimation d’état (orientation, vitesse, position, etc.).
Bibliographie
Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, Springer.
D.Alazard, Introduction au filtre de Kalman, ISAE
Steven W. Smith, The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing, California Technical Publishing
Notions de robotique mobile (architecture fonctionnelle, capteurs, actionneurs).
Programme / plan / contenus
Connectivité industrielle et réseaux de terrain
Panorama des bus industriels (CAN, CANopen, Modbus RTU, Modbus TCP).
Adressage, trame, topologies, délais, tolérance aux fautes.
Protocoles TCP/UDP dans un contexte temps-réel souple
Étude du bus de confort via la plateforme CAN Training Panel Lighting, analyse des trames échangées entre calculateurs d’éclairage, diagnostic de pannes, et observation du comportement fonctionnel en réponse aux commandes CAN.
Modélisation et analyse de système linéaire: système dynamique linéaire continu/discret, Systèmes MIMO/SISO, système échantillonné, équations récurrente, espace d'état, fonction de transfert (en p et Z)
Modélisation des systèmes linéaires incertains : Représentation par intervalles, modèles polytopiques
Équations d'état pour les systèmes physiques, analyse de stabilité