UE37 - Régulation 3
En pratique
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Cette unité d'enseignement (UE) articule 1 activité d'apprentissage :
- Régulation 3
- En 2026-2027, elle s'organise au premier quadrimestre et couvre 3 crédits (ECTS).
- L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Saint-Laurent
- Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
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Modalités d'enseignement
- Auditoire
- Travaux pratiques dans un local équipé spécifiquement
Activité d’apprentissage
Les finalités de l'UE
Cette unité d'enseignement vise à donner aux étudiants les bases conceptuelles de la régulation industrielle et de l'automatisme des procédés continus, en les rendant capables de comprendre, dimensionner et régler une boucle de régulation classique (PID) telle qu'on la rencontre sur le terrain, sans exiger une maîtrise mathématique avancée. L'UE privilégie la compréhension physique des phénomènes (réponse d'un procédé, rôle de chaque action du PID, comportement face aux perturbations) plutôt que le formalisme mathématique pour lui-même, afin de préparer les étudiants à dialoguer efficacement avec des automaticiens, à interpréter des courbes de réglage, et à intervenir de façon pertinente sur des installations réelles (échangeurs, réacteurs, colonnes, boucles de niveau, débit, pression et température).
Les contenus de l'UE
- Rappels conceptuels : dérivée et intégrale comme grandeurs physiques (vitesse de variation, accumulation), sans lourdeur calculatoire.
- Modélisation des procédés : équations différentielles simples, notion de procédé du premier et du second ordre.
- Introduction à la transformée de Laplace comme outil de lecture du comportement dynamique.
- Réponse indicielle des systèmes du premier et du second ordre ; lecture graphique des paramètres caractéristiques.
- Procédés à retard et modélisation pratique par la méthode de Broïda.
- Le régulateur PID : rôle physique de chaque action (Proportionnelle, Intégrale, Dérivée).
- Méthodes de réglage du PID : Empirique, Ziegler-Nichols (boucle ouverte et boucle fermée), Cohen-Coon, Chien-Hrones-Reswick, critères IAE/ITAE, méthode de Takahashi, et méthode SIMC (Skogestad).
- Limites pratiques du PID : bruit de mesure et filtrage de l'action dérivée, saturation de l'actionneur et protection antiwindup.
- Extensions du PID classique : anticipation par feedforward, couplages entre boucles et notions de régulation multivariable.
- Ouverture vers des approches alternatives : logique floue et perspectives d'intelligence artificielle appliquées à la régulation.
Les acquis d'apprentissage visés par l'UE
Au terme de cette unité d'enseignement, l'étudiant sera capable de :
- Identifier et caractériser le comportement dynamique d'un procédé industriel à partir de sa réponse indicielle (ordre, gain, constante de temps, retard).
- Expliquer le rôle physique de chacune des trois actions d'un régulateur PID et anticiper l'effet d'une modification de leurs paramètres sur la réponse d'une boucle.
- Choisir et appliquer une méthode de réglage adaptée aux contraintes d'un procédé donné (rapidité, robustesse, absence de dépassement, rejet de perturbation).
- Identifier les limites pratiques d'une boucle PID réelle (bruit, saturation) et proposer les solutions correctives appropriées (filtrage, antiwindup).
- Reconnaître les situations nécessitant une anticipation (feedforward) ou révélant un couplage entre boucles, et argumenter le choix d'une structure de régulation adaptée.
- Situer les apports et les limites des approches non conventionnelles (logique floue, intelligence artificielle) par rapport à la régulation classique.
Les méthodes d'enseignement-apprentissage
Cette UE allie des cours théoriques, ex-cathedra, où de nombreux exemples sont proposés, avec des travaux pratiques en laboratoire. Ceux-ci permettent de mettre en application les principes des systèmes abordés théoriquement.
Engagement attendu de la part de l'étudiant.e
Dans cette UE, les concepts abordés sont complexes : il est donc conseillé de réaliser des synthèses personnelles au fur et à mesure des séances de cours. Leur mémorisation sera nécessaire, y travailler régulièrement semble donc une stratégie utile à la réussite.
La présence aux laboratoires permet de tester en direct les concepts vus en cours théorique une présence assidue, permet d'avancer régulièrement et de mieux comprendre la théorie.
Dépôts rapports
Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée de manière continue. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.
Cours théoriques
Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite, une formulation orale. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.
Laboratoires
Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation orale, une réalisation par mise en pratique. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.
Règles de l’UE
Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?
Explication de la pondération des différentes épreuves
La note globale de l’UE est attribuée selon cette pondération :
-Les rapports à rendre à la fin des laboratoires: 15%
-L'examen de laboratoire 35%
-L'examen théorique 50%
En seconde session, il n'y a pas de rapports à rendre. L'examen de laboratoire compte pour 50% et l'examen théorique pour 50%.
Quelles sont les informations administratives de cette UE ?
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UE prérequises
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UE corequises
Aucune -
Langue d'enseignement
Français -
Responsable de cette UE
CULOT Alexis -
Jury de délibération
- Président.e : HERMESSE Dominique
- Secrétaire : DOSTIE Andrée-Anne
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Identification
- Code :
- Cycle : 1er cycle
- Niveau CEC : 6
- 37 heures
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Cursus
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Enseignants prenant part à cette UE
Aucune