Métaheuristiques

Ce cours d'automatique est spécialement destiné aux étudiants scientifiques du second cycle, et concerne notamment ceux qui sont engagés dans des études d'ingénieur. Il est la transcription d'un cours traité à l'Ecole Spéciale des Travaux Publics et à l'Ecole Supérieure de Mécanique et d'Electricité Sudria. A travers l'étude des "systèmes" continus et linéaires, représentés sous forme de fonction de transfert, et l'étude plus spécialisée des systèmes qui ne respectent plus l'une des trois conditions précédentes (c'est-à-dire les systèmes échantillonnés, non linéaires, et décrits à l'aide des variables d'état), l'accent est mis sur les explications physiques et les exemples, plutôt que sur les démonstrations, qui ne sont traitées en détail que lorsqu'elles sont indispensables à la bonne compréhension du résultat. SOMMAIRE Première partie : Systèmes asservis linéaires continus - Chapitre 1 : Introduction à l'automatique - Définition de l'automatique - Exemple d'un système asservi : conduite d'un véhicule - Intérêts de l'automatique - Bref historique de l'automatique - Chapitre 2 : Représentation des systèmes dynamiques - Définitions concernant les systèmes dynamiques - Différents types de modèles - Différents types de représentations - Relations de passage d'une représentation à l'autre - Identification - Chapitre 3 : Différents types de systèmes : représentation des réponses temporelle et harmonique - Différents types de systèmes - Différents diagrammes pour la représentation harmonique - Représentation harmonique des processus élémentaires - Chapitre 4 : Analyse des systèmes asservis - Passage de la boucle ouverte à la boucle fermée - Stabilité ; définitions et propriétés - Critères de stabilité - Précision des systèmes bouclés - Chapitre 5 : Correction des systèmes asservis - Correction cascade ou série - Correction parallèle. Deuxième partie : Systèmes asservis linéaires échantillonnés - Chapitre 1 : Echantillonnage et reconstitution du signal - Introduction - Définition de l'échantillonnage d'un signal - Reconstitution du signal continu - Remarques complémentaires : Réalisation pratique d'un échantillonneur bloqueur d'ordre zéro ; Courbe de gain du bloqueur d'ordre zéro ; Influence des bruits - Chapitre 2 : Transformée en z - Définition - Exemples de calculs de transformées en z - Tableau des principales transformées en z - Propriétés de la transformée en z - Transformée en z inverse - Chapitre 3 : Analyse des systèmes échantillonnés - Préambule - Transmittance échantillonnée - Stabilité des systèmes échantillonnés - Précision en régime permanent des systèmes échantillonnés - Chapitre 4 : Synthèse des systèmes échantillonnés - Préambule - Principales méthodes de correction des systèmes échantillonnés - Synthèse d'un système à réponse plate. Troisième partie : Systèmes asservis non linéaires - Chapitre 1 : Généralités sur les systèmes non linéaires - Limitations des méthodes linéaires - Définition des systèmes non linéaires - Principales non-linéarités rencontrées dans les systèmes asservis - Classification des non-linéarités - Systèmes asservis possédant un seul élément non linéaire - Principales méthodes d'étude des systèmes asservis non linéaires - Chapitre 2 : Méthode de l'approximation du premier harmonique - Principe de la méthode - Conditions de validité de la méthode pour un système asservi - Etude de la fonction de transfert généralisés - Etude de la stabilité en régime libre des asservissements à un organe non linéaire - Performances et compensation - Oscillations forcées synchrones - Conclusions sur la méthode de l'approximation du premier harmonique - Chapitre 3 : Présentation succincte de la méthode du plan phase - Principe de la méthode - Application à un asservissement par plus ou moins - Chapitre 4 : Notions sur la méthode de Cypkin pour l'étude des oscillations des asservissements par plus ou moins - Préambule - Principe de la méthode de Cypkin. Quatrième partie : Notions sur la théorie des variables d'état - Chapitre 1 : Introduction de la représentation d'état - Origine et place de la théorie des variables d'état - Introduction de la représentation d'état - Chapitre 2 : Caractéristiques générales de la représentation d'état - Méthodes de mise en équations d'état d'un système à partir de sa fonction de transfert - Méthodes de résolution des équations d'état - Notions de commandabilité et d'observabilité - Chapitre 3 : Aperçu sur les applications - Commande des systèmes linéaires - Notion d'estimateur - Identifications des processes. Bibliographie - Index

Résumé : L'optimisation multiobjectif et ses applications Les ingénieurs se heurtent quotidiennement, quel que soit leur secteur d'activité, à des problèmes d'optimisation. Il peut s'agir de minimiser un coût de production, d'optimiser le parcours d'un véhicule, d'améliorer les performances d'un circuit électronique, d'affiner un modèle de calcul, de fournir une aide à la décision à des managers, etc. On parle d'optimisation multiobjectif dans les cas complexes où l'on doit optimiser simultanément plusieurs objectifs contradictoires, ce qui amène à choisir une solution de compromis parmi une multitude de solutions possibles. Un ouvrage de référence illustré d'études de cas Destiné à tous les ingénieurs confrontés à des problèmes d'optimisation, ainsi qu'aux spécialistes en recherche opérationnelle et en aide à la décision, cet ouvrage présente dans une première partie les principes de l'optimisation multiobjectif en décrivant toutes les méthodes permettant de résoudre ce type de problème. La deuxième partie explique comment évaluer les performances de ces méthodes et choisir la méthode la mieux adaptée à un problème donné. La dernière partie propose trois études de cas réels : optimisation de la simulation numérique d'un processus industriel (CEA), dimensionnement d'un réseau de télécommunication (France Télécom RED), outil d'aide à la décision pour le traitement d'appels d'offres (EADS). A qui s'adresse le livre ? ? Aux élèves ingénieurs et étudiants en mathématiques appliquées, algorithmique, sciences de l'ingénieur (électronique, automatique, mécanique), économie (recherche opérationnelle), etc. ? Aux ingénieurs, enseignants-chercheurs, informaticiens, industriels, économistes et décideurs ayant à résoudre des problèmes complexes d'optimisation ou d'aide à la décision.