Questions d’examen pour le cours de
MECA0017 : SYSTEMES DE CONTROLE DES VEHICULES P. D
UYSINXAnnée Académique 2009-2010
1. Expliquez pourquoi le contexte actuel d’évolution de l’automobile est favorable à l’émergence de systèmes actifs de plus en plus développés. Expliquez cette tendance avec les exemples de la sécurité et des réductions d’émissions de polluant.
2. Quels sont les objectifs et les exigences d’un système d’antiblocage des roues ? Quel est le principe de fonctionnement d’un ABS. Présentez le concept en utilisant un modèle très simple. Donner le principe d’un algorithme de base permettant de créer un système anti-blocage des roues.
3. Montrez comment on peut estimer la vitesse des roues et comment prédire le blocage des roues ? Quels sont les critères généralement retenus pour le blocage des roues ? Présentez et expliquez un cycle de contrôle type d’un ABS sur un exemple.
4. Quels sont les composants d’un système ABS ? Précisez leur principe de
fonctionnement et leurs caractéristiques. Quelles sont les différentes architectures du système de freinage équipé d’un ABS. Quel est à la topologie du système (nombre de canaux, capteurs, topologie…)
5. Expliquez et développez une modélisation permettant d’étudier un système ABS simple pour un modèle de quart de voiture.
6. Décrivez les différentes alternatives qui se présentent pour réaliser un contrôleur pour un ABS. Comparez les.
7. Présentez un modèle simplifié dit modèle bicyclette de la dynamique du véhicule en virage et adaptez le pour prendre en compte un freinage différentiel sur les quatre roues. Déduisez-en le principe de fonctionnement d’un système ESP.
8. Quels sont les principes d’un système de stabilité latérale. Quelle est l’architecture d’un système ESP ? Quelle est leur hiérarchie ? Quelles sont leurs fonctions respectives ?
9. Quels sont les composants et capteurs d’un système ESP ? Précisez leur principe de fonctionnement et leurs caractéristiques.
10. Développez un modèle analytique à 3 ddl permettant de prédire l’évolution de la vitesse d’avance, de la vitesse latérale (ou l’angle de dérive) et de la vitesse de lacet en fonction de force de freinage sous les quatre roues. Mettez l’équation de la dynamique du système sous forme canonique.
11. A partir de l’équation canonique de la dynamique du système véhicule, donnez un algorithme de contrôle permettant de déterminer à chaque instant les forces de freinage à appliquer sous les roues afin d’assurer une dynamique latérale donnée en utilisant la méthode placement de pôles.
12. Comment dans un contrôleur ESP peut-on évaluer les variables d’état ? Comment prédire les valeurs des variables de contrôle ? En pratique, quelles sont les valeurs de seuils (références) pour les variables d’écart ? Donner un ou plusieurs exemples illustrant le principe de fonctionnement.
13. Etudiez le problème de référence à 1 ddl de l’isolation vibratoire d’un corps « propre » vis-à-vis des vibrations d’un corps « sale ». Déduisez-en le principe du « sky-hook damper » et du « Integral force feedback ».
14. Appliquez les principes de l’isolation active des vibrations au problème de la suspension active des véhicules. Utilisez le modèle du quart de voiture.
15. Expliquez la manière dont on peut construire un régulateur permettant le contrôle en position d’un système simple à 1 degré de liberté. Expliquez comment le concept peut être étendu pour assurer le suivi de trajectoire d’un système dynamique de masse unitaire.
16. Expliquez le concept de contrôleur en position pour construire un régulateur assurant le contrôle du mouvement d’un système linéaire à 1 degré de liberté. Introduisez et expliquez la notion de contrôleur avec partitionnement pour le suivi de trajectoire.
17. Décrivez le principe de contrôleurs avec partitionnement dans le cas d’un système dynamique linéaire. Etendez le résultat au cas de systèmes non linéaires et de systèmes à plusieurs degrés de liberté. En pratique comment le concept est il implanté ?
18. Pour la régulation d’un système non linéaire, introduisez les concepts de surface de glissement, de condition de glissement et de contrôleur en mode glissant.
19. Développez la théorie des contrôleurs en mode glissant pour un suivi de trajectoire parfait à l’aide d’une loi de commutation discontinue dans le cas d’un système du second ordre.
20. Introduisez les notions nécessaires à la création d’une version continue de la loi de commutation de contrôleurs en mode glissant.
21. Illustrer l’application des contrôleurs en mode glissant au cas d’un ABS.
22. Présenter un résumé des différentes techniques de fabrication de MEMS sur la base de techniques d’usinage du silicium.
23. Présentez les principes (transduction, mesure) sous-jacents à la réalisation de micro- capteurs MEMS de pression et d’accélération.
24. Présentez une synthèse et une comparaison des différents micro-actionneurs électrostatiques.
Pour rappel, l’examen consiste en : 1. Le matin : Théorie
i. une question de théorie extraite de la liste ci-dessus (préparation à livres ouverts)
ii. des sous questions de connaissance générale
2. L’après-midi : la présentation du travail sur les suspensions actives (20+10 minutes)
