M2 Aéronautique et spatial: mécanique, automatique, énergétique

Conférenciers invités Enseignants-chercheurs et chercheurs de L'Université Paris-Saclay.

Des évènements (conférences, visites de laboratoires ou de sites industriels) seront proposées tout le long de l'année universitaires.

Une série conférence est organisée dans le cadre de cette formation. Elle a pour objectif de compléter la formation des étudiants (recherche avancée dont soutenance de thèse sur des thématiques relevant de la formation, lien avec le tissu industriel du secteur, ouverture vers les disciplines sociales, de droit et d'économies,...). En outre, des visites de laboratoires de recherche et de sites industriels seront proposées. Des rencontres avec des chercheurs/enseignants-chercheurs, des doctorants et des industriels seront organisées.

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier - Février - Mars - Avril.

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Franck Richecoeur (CentraleSupélec).

Le module d'enseignement de Dynamique des fluides est de type classe inversée. Il repose sur : 1) des vidéos mises en ligne du cours de Mécanique des Fluides de Sébastien Candel, Professeur émérite à CentraleSupélec et Vice président de l'Académie des Sciences, qui ont été réalisées en 2008-2009 pour nos équipes pédagogiques. 2) deux polycopiés Mécanique des Fluides, Tome I & II, S. Candel. 3) 5 séances de 3h réservées à l'emploi du temps consacrées à la mise en oeuvre des concepts du cours par le biais d'exercices d'application et de problèmes concrets dans des systèmes d'intérêt technologique. L'enseignement se termine par un examen écrit personnel de 3h portant sur un problème de mécanique des fluides.

Les compétences visées à l'issue de cet enseignement sont :
- une maîtrise de l'ensemble des concepts fondamentaux
- une capacité de mise en oeuvre de ces concepts dans des situations concrètes non triviales
- une capacité à calculer les grandeurs d'intérêt
- une capacité d'approximation et de modélisation des phénomènes
- une capacité d'analyse critique des hypothèses et des résultats.

Concepts de base de mécanique des fluides.

Septembre - Octobre - Novembre.

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Enseignants de langue de CentraleSupélec.

Cours d'Anglais scientifique.
Pour les non francophones, possibilité de suivre des cours de Français (FLE).

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier - Février - Mars.

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Ronan Vicquelin (CentraleSupélec), Aymeric Vié (CentraleSupélec),.

Septembre - Octobre - Novembre.

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Franck Richecoeur (CentraleSupélec).

Le cours d’Aérodynamique a pour objectif de présenter les outils de dimensionnement d’un avion. On s’attache, à partir d’observation physique, à modéliser le phénomène de portance sur un profil (2D) et sur une aile d’envergure finie. Cette approche montre comment résoudre certains problèmes de mécanique des fluides où la viscosité du fluide peut être négligée. Dans un second temps, le cours s’intéresse à la zone proche de la paroi où se développe la couche limite. On montre en particulier la nécessité de considérer la viscosité du fluide pour pouvoir calculer la traînée de frottement générer le long d’une paroi. Finalement la couche limite turbulente est étudiée, sa structure est détaillée et des outils intégraux permettent de calculer un ordre de grandeur de cette zone de forts cisaillements, démarche essentielle pour la simulation numérique des écoulements au voisinage d’une paroi.

Novembre - Décembre.

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Les enseignants-chercheurs et chercheurs à CentraleSupélec.

Le projet de recherche s'agit d'une véritable formation par la recherche. Le projet consiste en un travail de recherche appliqué à une problématique des secteurs aéronautique et spatial. Ce travail encadré sous la responsabilité scientifique et pédagogique d’enseignants-chercheurs ou de chercheurs.
Durant ce projet, un travail de recherche sera réalisé, allant d’une étude bibliographique pour dresser un état des lieux de l’existant, à la proposition d’une solution innovante pour répondre à la problématique posée et à sa validation sur des cas d’études concrets. Les sujets proposés sont choisis de sorte qu’ils soient compatibles avec un travail d’initiation à la recherche.
Le projet se déroulera sur les semestres.
Il fait l'objet d'un mémoire et d'une soutenance devant un jury.

Octobre - Novembre - Décembre.

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Laurent Goerig, Carole Largeais (Dassault Aviation).

On cherchera à travers cette application particulière, à découvrir et appliquer plusieurs méthodes générales relevant de l’Automatique pour le contrôle de systèmes.
Les objectifs de l’enseignement de cette matière sont :
- Voir (ou revoir) les notions de base en « Automatique » pour le contrôle de systèmes
- Apporter des éléments de base permettant l’analyse d’un système dynamique et la mise au point d’une boucle de contrôle
- Découvrir / Approfondir l’usage de Matlab et de Simulink et de leurs fonctions plus spécifiquement dédiées au contrôle des systèmes et à la simulation temporelle de leur comportement dynamique
- Faire partager notre passion des aéronefs et du contrôle des avions.

Cette étude donnera l’occasion de revoir et d’appliquer les notions suivantes relevant du domaine de l’Automatique: filtre, gain statique, transformée de Laplace / z, bande passante, pulsation de coupure, Shannon, repliement, méthode d’intégration/discrétisation, bloqueur, linéarisation, système en boucle ouverte/fermée, mode propre, amortissement, système dynamique linéaire du premier/second ordre, régime transitoire/permanent, diagramme de Bode, lieu de Black/Nichols, lieu des racines d’Evans, marge de gain/phase, représentation d’état, retour d’état statique/dynamique, placement de pôle, compensateur avance/retard, dépassement, temps de réponse, stabilité, temps de doublement, observateur, principe de séparation, action intégrale, robustesse.

Des notions élémentaires de mécanique du vol sont utilisées dans cette étude.

Novembre - Décembre.

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Ronan Vicquelin (CentraleSupélec).

Les écoulements turbulents sont retrouvés dans la majeur partie des applications industrielles. Le cours aborde plusieurs traits caractéristiques de ces écoulements d’une grande complexité
- Mécanismes fondamentaux, cascade de Kolmogorov
- Bilans et échanges d’énergie cinétique
- Ecoulements turbulents dans une configuration simple : jets, couches limites

et présentes plusieurs approches (RANS, LES) liées à la nécessaire modélisation de la turbulence afin de mener des calculs pratiques.

Novembre - Décembre.

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Sébastien Ducruix (CNRS).

Le cours présente les caractéristiques des ondes acoustiques et leur modélisation à travers l’équation d’onde. Un grand nombre de système aéronautique possède des interactions fortes avec l’acoustique, ils génèrent du bruit et peuvent être profondément perturbés par les ondes acoustiques.

Octobre - Novembre - Décembre.

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Christian Tenaud (CNRS).

Le cours a pour objectif de présenter les phénomènes physiques qui rentrent en jeu dans un écoulement fluide lorsque les effets de compressibilité deviennent non négligeables. Des méthodes spécifiques à la résolution des équations de la mécanique des fluides dans ce contexte sont présentées pour pouvoir dimensionner des systèmes tirant parti de la compressibilité de l’air en particulier.

Octobre - Novembre - Décembre.

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Frédérique Laurent-Nègre (CNRS), Thomas Schmitt (CNRS), Aymeric Vié (CentraleSupélec).

Ce cours vise à donner aux étudiants une vision d’ensemble de la modélisation et simulation des écoulements diphasiques rencontrés notamment dans le contexte de l’injection de carburant liquide dans les moteurs aéronautiques ou automobiles.
Après une présentation du contexte général et de la physique des écoulements à interface, nous aborderons trois types d’approches: les méthodes à interface infiniment fine, les méthodes à interface diffuse, et les méthodes à phase dispersée. Nous focaliserons notre attention aussi bien sur l’aspect dérivation des équations et modélisation, que sur l’aspect approximation et résolution numérique.

Octobre - Novembre - Décembre.

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1) Systèmes à un degré de liberté et introduction des outils de base 2) Rappels de mécanique des milieux continus et solutions analytiques 3) Principe des puissances virtuelles et introduction à l'analyse modale 4) Référentiels tournants.

Dans le domaine des phénomènes dynamiques, les vibrations périodiques dans un milieu borné sont d'une importance primordiale, les vibrations se produisant dans une structure pouvant sérieusement compromettre sa tenue mécanique. Ces phénomènes se rencontrent également dans la génération et la propagation de bruit.
Dans ce cours seront présentées les bases de la dynamique vibratoire et une introduction à l'analyse modale.

Notions de base sur l'algèbre linéaire, sur les équations aux dérivées partielles et leur résolution, sur la méthode des éléments finis, et sur la mécanique des milieux continus.

Dynamics of Structures - J.H. Argyris Structure-Borne Sound - Cremer, L., Heckl Wave Motion in Elastic Solids K. F. Graff Éléments finis: théorie, applications, mise en oeuvre - A. Ern The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, J.Z. Zhu Mid-Frequency-CAE Methodologies for Mid-Frequency Analysis in Vibration and Acoustics P Ladeveze, A Barbarulo, H Riou, L Kovalevsky - 2012 - Leuven University Press, Leuven.

Novembre - Décembre.

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Octobre - Novembre - Décembre.

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Jan Neggers, Véronique Aubin, Camille Gandiolle.

•Rappels de MMC et thermoélasticité. •Cours de thermodynamique des milieux continus dans variable interne et TD applicatif sur l’élasticité anisotrope d’une structure composite. •Cours de viscoélasticité : phénoménologie, mécanismes, modélisation et TD applicatif sur la viscoélasticité d’un rotor d’hélicoptère. •Cours sur les critères d’élasticité, l’élastoplasticité 1D, l’élastoplasticité 3D à travers une modélisation thermodynamique. TD applicatif sur l’exemple du point à haubans. •Introduction à l’endommagement à travers l’étude de l’endommagement continu d’une structure en béton.

Format cours - TD.

Afin de répondre de manière optimale à un cahier des charges contraignant dans la conception de structure et leur optimisation, il est nécessaire de pouvoir prédire la réponse des matériaux considérés.
L’objectif de ce cours est de présenter dans le cadre de la thermodynamique des milieux continus à variables internes les principaux modèles utilisés pour décrire les grandes classes de comportement et la durabilité des matériaux sous sollicitations thermomécaniques. Les connaissances acquises permettront de choisir et utiliser une modélisation pertinente pour la conception des structures. Les modèles présentés ont des applications dans les secteurs du transport, de l’énergie et du génie civil.

Notions de mécanique des milieux continus, élasticité et thermodynamique.

-Mécanique des matériaux solides, J. Lemaître et J.L. Chaboche,A. Benallal, R. Desmorat, Dunod, 3e Ed. 2009. -Mechanics of solid materials, J. Lemaître et J.L. Chaboche, Cambridge Univ. Press, 1994. -Mécanique non-linéaire des matériaux, J. Besson, G. Cai.

Septembre - Octobre - Novembre.

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Olivier Gicquel (CentraleSupélec).

Le cours est structuré en sept séquences de cours (apport de connaissances et mise en pratique) et une séquence de contrôle. Le contrôle a lieu sous la forme d'une épreuve écrite qui porte sur un sujet ouvert que les élèves doivent pouvoir traiter d'eux-mêmes à partir des connaissances acquises durant le cours.

Ce cours présente les bases pour comprendre comment sont déterminées les performances d'un avion ainsi que son comportement dynamique.
Le plan du cours est le suivant :
Séquence 1 : Introduction des grandeurs de bases : notion de vitesse, d'altitude et d'aérodynamique. Mise en place des équations régissant le mouvement de l'avion. Cas du vol plané.
Séquence 2 : Analyse du vol horizontal uniforme et du vol en montée.
Séquence 3 : Vol en descente, Détermination et calcul des facteurs de charges.
Séquence 4 : Calcul du rayon d'action et de l'endurance d'un avion. Méthode pour déterminer les distances de décollage et d'atterrissage.
Séquence 5 : Etude de l'équilibre statique longitudinal et transversal d'un avion. Introduction de la notion de marge statique.
Séquence 6 : Etude de la dynamique de l'avion et de ses modes propres.
Séquence 7 : Mise en oeuvre sous Matlab ou Python (au choix des élèves) du calcul des modes propres. Mise en pratique par la construction et l'optimisation d'un avion en polystyrène.
Séquence 8 : Contrôle 1h30.

Novembre - Décembre.

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Thomas Schirmann (Astrium).

Ce module apporte les éléments de base pour décrire les orbites spatiales et construire des trajectoires. Il introduit les enjeux et innovations récentes du domaine. Il apporte également les méthodes et outils nécessaires à la conception et au pilotage d’un satellite.

Octobre - Novembre - Décembre.

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Aymeric Vié (CentraleSupélec).

L’objectif de ce cours est de donner aux étudiants un aperçu de méthodes numériques qui permettent d’aller vers des simulations complexes en maillages non-structurés avec des schémas d’ordre élevé. Nous aborderons deux aspects: la montée en ordre pour les schémas de transport dans un contexte compressible ou low-mach, et la gestion d’un maillage non-structuré avec les aspects de métriques associés ainsi que la complexité induite sur les schémas numériques. Le cours se décomposera en une partie théorique et une partie pratique en code fortran.

Octobre - Novembre - Décembre.

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Alexis Giauque (Ecole Centrale Lyon).

Ces notions abordées sont les suivantes: • Vues méridienne et aube-à-aube. Ces vues sont intrinsèquement liées aux écoulements dans les turbomachines. Si la vue méridienne est associée à la conservation de la masse, la vue aube-à-aube permet quant à elle d’envisager les échanges d’énergie au sein du fluide. • Triangle des vitesses. Dessiné dans la vue aube-à-aube, il permet de représenter directement les changements de direction du fluide sous l’effet du passage au travers du rotor et du stator. Comme nous le verrons, il s’agit d’un outil puissant d’analyse de ce type d’écoulements. • Théorème d’Euler des turbomachines. Il s’agit du théorème fondamental permettant de relier les échanges d’énergie à l’aérodynamique dans les turbomachines/ • Equilibre radial. Les points précédents permettent d’analyser en détail l’écoulement au niveau du rayon moyen. L’équation de l’équilibre radial permet d’étendre cette analyse du pied à la tête de l’aubage.

Ce cours vise deux objectifs principaux. Le premier est de fournir les outils théoriques principaux permettant la compréhension des écoulements dans les turbomachines. Le second est de lui permettre de mettre en oeuvre ces principes à travers une activité pratique de pré-dimensionnement d’un compresseur.
Quatre idées et principes clés pour la compréhension des écoulements dans les turbomachines structurent ce cours. Ces notions représentent des paliers dans la compréhension de ce type d’écoulement. Chacun peut être franchi de manière séquentielle et assure ainsi d’avancer toujours plus avant dans sa maîtrise du sujet.

Octobre - Novembre - Décembre.

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Franck Richecoeur (CentraleSupélec).

Le cours d’Aérodynamique a pour objectif de présenter les outils de dimensionnement d’un avion. On s’attache, à partir d’observation physique, à modéliser le phénomène de portance sur un profil (2D) et sur une aile d’envergure finie. Cette approche montre comment résoudre certains problèmes de mécanique des fluides où la viscosité du fluide peut être négligée. Dans un second temps, le cours s’intéresse à la zone proche de la paroi où se développe la couche limite. On montre en particulier la nécessité de considérer la viscosité du fluide pour pouvoir calculer la traînée de frottement générer le long d’une paroi. Finalement la couche limite turbulente est étudiée, sa structure est détaillée et des outils intégraux permettent de calculer un ordre de grandeur de cette zone de forts cisaillements, démarche essentielle pour la simulation numérique des écoulements au voisinage d’une paroi.

Novembre - Décembre.

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A préciser.

Plan du cours : 1.Retour sur les démarches de synthèse à un degré de liberté a.rappels des représentations fréquentielle et temporelle des systèmes linéaires continus/discrets b.analyse de l’impact du positionnement des pôles d’un système linéaire continu/discret sur les performances attendues c.limitation des lois de commande à un ddl 2.Synthèse de correcteurs numériques à deux ddl (systèmes linéaires monovariables) – Structure RST – Mise en évidence de la dynamique en suivi et en rejet de perturbation. Difficulté de généralisation aux systèmes multivariables 3.Synthèse de lois de commande par retour d’état et observateur (cas linéaire multivariable) a.commande LQ (critère quadratique à horizon infini, paramètres de réglage) b.filtre de Kalman (asymptotique, introduit via l'approche par dualité) – Commande LQG 4.Variantes des stratégies précédentes a.commande par retour d’état avec action intégrale b.introduction d’un modèle de perturbation.

Cette UE a pour objectif, dans le contexte des systèmes complexes, de traiter à la fois les problématiques de suivi de trajectoire et de rejet de perturbation. Cette démarche sera en particulier mise en œuvre dans le cadre des systèmes multi-entrées multi-sorties.
Ce module apportera les acquis d’apprentissage et les compétences requises pour :
•dans le cadre de systèmes monovariables, effectuer la synthèse de correcteurs numériques polynomiaux à deux degrés de liberté, permettant de découpler les dynamiques en suivi de trajectoire et en rejet de perturbation?:
- faire le choix des dynamiques en suivi et en régulation en fonction des spécifications imposées
- synthétiser la loi de commande sous forme d’un correcteur RST polynomial à deux degrés de liberté
•dans le contexte des systèmes complexes multi-entrées multi-sorties, mettre en œuvre des lois de commande par retour d’état avec observateur?:
-permettant de satisfaire les spécifications imposées en suivi de trajectoire et en rejet de perturbation
-avec un niveau de robustesse satisfaisant
•implanter les lois de commande développées dans un contexte temps réel et valider les performances obtenues.

Analyse et commande de systèmes monovariables asservis (en continu et en discret).

[1] P. Borne. Analyse et régulation des processus industriels. Editions Technip, 1993. [2]E. Godoy and E. Ostertag. Commande numérique des systèmes. Ellipses, Technosup, 2003. [3]Y. Sévely. Systèmes et asservissements linéaires échantillonnés. Dunod Université, 1973. [4]F. Lewis. Optimal Control. Wiley-Interscience, 1986. [5]R. A. De Carlo. Linear Systems: A state Variable Approach with numerical Implementation. Prentice Hall, 1989. [6]B. Anderson and J. Moore. Optimal Control: Linear Quadratic Methods. Prentice Hall, 1990. [7]S. Kwakernaak. Linear Optimal Control Systems. Wiley

Septembre - Octobre - Novembre.

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Sihem Tebbani, Didier Dumur, Pedro Rodriguez.

L'UE est constituée de 3 parties : - Commande optimale - Commande prédictive - Commande par modes glissants

Chacune des parties est constituées de cours magistraux suivis de séances de TD.

Cette UE permettra d'acquérir les compétences suivants :
•Concevoir une loi de commande à partir d’un modèle dynamique nominal.
•Analyser un cahier de charges concernant la commande d’un système dynamique
•Implémenter une loi de commande à base d’optimisation

Elle est décomposée en trois grandes parties :
- Commande optimale
- Commande prédictive
- Commande par modes glissants.

Analyse et commande de systèmes linéaires. Optimisation sans contraintes.

- Kirk, D. E. (2012). Optimal control theory: an introduction. Courier Corporation. - Bryson, A. E.; Ho, Y.-C. (1975). "Applied Optimal Control: Optimization, Estimation and Control" (Revised ed.). New York: John Wiley and Sons. ISBN 0-470-11481-9. - Bitm.

Novembre - Décembre.

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Andreas Hein (centraleSupélec), Marija Jankovic (centraleSupélec), Nabil Sadou (centraleSupélec).

L'UE sera composée de 7 cours, chaque cours sera suivi d'une étude de cas. 1Introduction à l’Ingénierie système, 2Introduction à l’architecture système, 3Introduction à l’analyse et l’optimisation de système, 4Introduction à la notion de management des compromis des performances 5Introduction à la modélisation d’aide à la décision relative à l’architecture système, Identification des différents types de modélisation, aide à la décision multi-critères 6Introduction à la branche remontante du modèle en « V », 7Introduction à Model Based System Engineering (MBSE).

Face à une complexité grandissante ne permettant pas de résoudre les problèmes de façon ad hoc, il est nécessaire d’organiser la résolution systématique de ces problématiques en se fondant sur l’approche système. L’ingénierie système est développée afin de permettre une résolution collaborative et conjointe des problèmes complexes. Elle se fonde sur la prise en compte du cycle de vie des systèmes ainsi que des contraintes relatives à leurs évolutions.
Ce cours a pour objectif d’initier les étudiants à l’analyse approfondie des systèmes. Ainsi, les techniques les plus avancées seront examinées dans le cadre de ce cours. L’objectif est de préparer les étudiants à se positionner aux frontières des connaissances de l’Ingénierie système et à être les vecteurs de changement dans les entreprises.

Approches et technique de modélisation de systèmes.

•INCOSE Systems Engineering Handbook: A Guide for System Life Cycle Processes and Activities, 2016 •NASA Systems Engineering Handbook, 2016 •“Trade-space exploration”, Crawley, MIT Press.

Septembre - Octobre - Novembre.

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Olivier Gicquel (CentraleSupélec).

Le cours est structuré en sept séquences de cours (apport de connaissances et mise en pratique) et une séquence de contrôle. Le contrôle a lieu sous la forme d'une épreuve écrite qui porte sur un sujet ouvert que les élèves doivent pouvoir traiter d'eux-mêmes à partir des connaissances acquises durant le cours.

Ce cours présente les bases pour comprendre comment sont déterminées les performances d'un avion ainsi que son comportement dynamique.
Le plan du cours est le suivant :
Séquence 1 : Introduction des grandeurs de bases : notion de vitesse, d'altitude et d'aérodynamique. Mise en place des équations régissant le mouvement de l'avion. Cas du vol plané.
Séquence 2 : Analyse du vol horizontal uniforme et du vol en montée.
Séquence 3 : Vol en descente, Détermination et calcul des facteurs de charges.
Séquence 4 : Calcul du rayon d'action et de l'endurance d'un avion. Méthode pour déterminer les distances de décollage et d'atterrissage.
Séquence 5 : Etude de l'équilibre statique longitudinal et transversal d'un avion. Introduction de la notion de marge statique.
Séquence 6 : Etude de la dynamique de l'avion et de ses modes propres.
Séquence 7 : Mise en oeuvre sous Matlab ou Python (au choix des élèves) du calcul des modes propres. Mise en pratique par la construction et l'optimisation d'un avion en polystyrène.
Séquence 8 : Contrôle 1h30.

Novembre - Décembre.

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Guillaume Sandou (centraleSupélec), Stéphane Font (centraleSupélec).

L'UE sera constituée de trois grandes parties : - Analyse des systèmes, Structuration des systèmes, réduction d’ordre. - Modélisation multiphysique de systèmes complexe avec Modelica. - Identification des systèmes.

Chaque partie comportera des cours magistraux suivis de TD d'application sur des cas d'études.

Compétences acquises à l'issue de cette UE :
- Au vu des données, proposer une structure de représentation de l’expérience, à partir de modèles à temps continu, à temps discret
- Mettre en œuvre l’identification des paramètres des transferts (à temps discret) intervenant dans la structure de représentation d’un objet
- Analyser la pertinence du modèle déterminé, notamment en prenant en compte l’analyse des résidus de l’identification.

Plan du cours :
- Analyse des systèmes, Structuration des systèmes, réduction d’ordre.
- Modélisation multiphysique de systèmes complexe avec Modelica.
- Identification des systèmes.

Modélisation et analyse de systèmes linéaires.

- System Identification: Theory for user. Lennart Ljung. Prentice Hall, Information and system sciences series.

- System Identification. Torsten Söderström, Peter Stoica. Prentice Hall International series in Systems and Control Engineering.

Novembre - Décembre.

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Enseignants-chercheurs et chercheurs de CentraleSupélec.

Projet de recherche à temps partiel de septembre à avril (volume total d’au moins 200h sur les deux semestres).

Le projet de recherche s'agit d'une véritable formation par la recherche. Le projet consiste en un travail de recherche en automatique et traitement du signal appliqués à une problématique des secteurs aéronautique et spatial. Ce travail encadré sous la responsabilité scientifique et pédagogique d’enseignants-chercheurs ou de chercheurs.
Durant ce projet, un travail de recherche sera réalisé, allant d’une étude bibliographique pour dresser un état des lieux de l’existant, à la proposition d’une solution innovante pour répondre à la problématique posée et à sa validation sur des cas d’études concrets. Les sujets proposés sont choisis de sorte qu’ils soient compatibles avec un travail d’initiation à la recherche.
Le projet se déroulera sur les deux semestres.
Il fait l'objet d'un mémoire et d'une soutenance devant un jury.

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre.

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Enseignants-chercheurs et chercheurs de CentraleSupélec (tutorat).

Les étudiants doivent effectuer un stage de recherche de quatre à cinq mois (d’avril à fin août) au sein d’un laboratoire de recherche ou d’une équipe industrielle, sur une application issue du secteur Aéronautique et Spatial. Ce stage doit comporter une recherche bibliographique complète en lien avec la thématique du stage. Le stage donne lieu à un rapport ainsi qu’à une soutenance devant un jury composé du corps enseignant et d’un représentant du laboratoire de recherche ou de l’entreprise où le stage a été effectué.

Aout - Avril - Mai - Juin - Juillet.

Stage en entreprise

Antoine Renaud (CentraleSupélec).

Il s'agit d'abord de rappeler les concepts fondamentaux du traitement de signaux discrets en vue d’applications dans les domaines de la mécanique, de l’aéronautique et du spatial.
Les outils de traitement des signaux sont alors utilisés en direct sur des exemples fondamentaux. Un banc d’acquisition de signaux permet d’enregistrer des signaux instationnaires qui doivent ensuite être analysés avec Matlab. En fil rouge, un problème d’optimisation est proposé à résoudre sous Simulink.

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Les enseignants-chercheurs et chercheurs à CentraleSupélec.

Le projet de recherche s'agit d'une véritable formation par la recherche. Le projet consiste en un travail de recherche appliqué à une problématique des secteurs aéronautique et spatial. Ce travail encadré sous la responsabilité scientifique et pédagogique d’enseignants-chercheurs ou de chercheurs.
Durant ce projet, un travail de recherche sera réalisé, allant d’une étude bibliographique pour dresser un état des lieux de l’existant, à la proposition d’une solution innovante pour répondre à la problématique posée et à sa validation sur des cas d’études concrets. Les sujets proposés sont choisis de sorte qu’ils soient compatibles avec un travail d’initiation à la recherche.
Le projet se déroulera sur les semestres.
Il fait l'objet d'un mémoire et d'une soutenance devant un jury.

Janvier - Février - Mars - Avril.

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Ce cours comprends deux parties:
- Turboréacteurs: Description générale des moteurs à réaction.
- Combustion.

Janvier - Février.

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Maria Makarova, Cristina Vlad, Cristina Maniu, Philippe Feyel.

L'UE sera composée de trois grandes parties : - Estimateurs avancés - Commande par optimisation Hinfini - Commande des systèmes à paramètres variant

Chaque partie sera constituée de cours magistraux suivis de TD avec une mise en application des concepts théoriques. Un cas d'étude clôture l'UE avec une mise en application de l'ensemble des notions théoriques sur un cas issue de l'industrie.

Cette UE aborde la commande des systèmes par des outils méthodologiques faisant appel à des outils théoriques plus avancés que ceux introduits dans l'UE "Méthodes de commandes avancées" du semestre 3. Il traite en particulier les aspects incertitude, observation dans un contexte stochastique avec des objectifs de robustesse.
Les notions abordées sont :
- Estimateurs avancés
- Commande par optimisation Hinfini
- Commande des systèmes à paramètres variant
- Etude de cas.

A la fin de cet UE, l’étudiant sera capable de mettre en place des méthodes d’estimation dans diverses situations et notamment pour des systèmes non linéaires et/ou incertains et de faire la synthèse de commandes robustes pour des systèmes linéaires et linéaires à paramètres variant (ou non linéaires traités comme tels).

Méthodes d'estimation et de commande dans le cas déterministe.

- O. Sename, P. Gaspar, J. Bokor (Eds.), Robust Control and Linear Parameter Varying Approches – Application to Vehicle Dynamics, Springer, 2013.

- S. Skogestad, I Postlethwaite, Multivariable feedback control – Analysis and design (2nd edition). John Wi.

Janvier - Février - Mars - Avril.

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Thomas Schirmann (Astrium).

Ce module apporte les éléments de base pour décrire les orbites spatiales et construire des trajectoires. Il introduit les enjeux et innovations récentes du domaine. Il apporte également les méthodes et outils nécessaires à la conception et au pilotage d’un satellite.

Janvier - Février - Mars - Avril.

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Enseignants-chercheurs et chercheurs de CentraleSupélec.

Travail à temps partiel de septembre à avril (au moins 200h de travail).

Le projet de recherche s'agit d'une véritable formation par la recherche. Le projet consiste en un travail de recherche en automatique et traitement du signal appliqués à une problématique des secteurs aéronautique et spatial. Ce travail encadré sous la responsabilité scientifique et pédagogique d’enseignants-chercheurs ou de chercheurs.
Durant ce projet, un travail de recherche sera réalisé, allant d’une étude bibliographique pour dresser un état des lieux de l’existant, à la proposition d’une solution innovante pour répondre à la problématique posée et à sa validation sur des cas d’études concrets. Les sujets proposés sont choisis de sorte qu’ils soient compatibles avec un travail d’initiation à la recherche.
Le projet se déroulera sur les deux semestres.
Il fait l'objet d'un mémoire et d'une soutenance devant un jury.

Janvier - Février - Mars - Avril.

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Description générale des moteurs à réaction.
Performances, rayon d’action à haute altitude, poussée spécifique, impulsion spécifique, consommation spécifique. Rayon d’action en croisière à basse altitude. Analyse de cycles de réacteurs idéaux. Le turboréacteur idéal, calcul de la poussée spécifique et de la consommation spécifique. Le cycle du statoréacteur. Calculs de performances en fonction du taux de compression, du nombre de Mach de vol et de la température d’entrée turbine. Cycle optimaux.
Analyse de turboréacteurs avec réchauffe. Analyse de turboréacteurs avec double flux. Effet de la dilution sur les performances. Turboréacteur à double flux avec mélange de flux. Effet des pertes. Influence du comportement non-idéal des composants du moteur. Fonctionnement en dehors du point nominal.
Caractéristiques des éléments principaux des turboréacteurs. Comportement dynamique au cours d’un changement de régime, limite de pompage. Théorie élémentaire des machines tournantes. Écoulements méridien, écoulements de grille, écoulements secondaires. Équation d’Euler, triangles de vitesse dans un compresseur, relation de pression au travers de grilles d’aubes. Aérodynamique des turbines.

Janvier - Février - Mars - Avril.

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