Description
Historique, notions et définitions des commandes de vol. Action des gouvernes. Définition des repères. Cinématique de l'avion. Modèle mathématique de l'avion rigide : équations du mouvement non linéaire, équilibrage, linéarisation et découplage des mouvements longitudinal et latéral. Étude de la stabilité : modes longitudinaux et latéraux. Qualités de vol et de manoeuvrabilité. Lois de commande : systèmes d'augmentation de la stabilité et de la contrôlabilité, pilote automatique et automanette. Conception par des méthodes classiques (lieu des racines, diagramme de Bode) et modernes (commande modale, commande optimale). Modélisation du moteur à réaction : revue des principes de base des turbines à gaz. Commande des moteurs d'avion.

Description
Linéarisation et classification des systèmes. Équations d'état : résolution, série de Peano-Baker, matrice de transition, théorie de Floquet. Stabilité : critères de stabilité, équation de Lyapunov. Commandabilité et observabilité. Réalisabilité : représentations entrée/sortie, minimalité, réalisation de Gilbert, perte de minimalité. Retour d'état : modes commandables, forme de Kalman, test de PBH (Popov-Belevitch-Hautus), formes canoniques commandables, forme de Brunovsky, indices de commandabilité, stabilisation par retour d'état, positionnement des pôles, stabilisabilité. Estimation d'état : observateur de Luenberger, principe de séparation, observateurs réduits, stabilisation par retour de sortie. Description en fractions polynomiales : décomposition irréductible en fractions polynomiales matricielles, identité de Bézout, forme d'Hermite, réalisations minimales, positionnement des pôles.

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Organisation hiérarchisée des réseaux électriques. Fonctions de commande, surveillance, évaluation de sécurité, étude de stabilité et opération économique des réseaux. Modèles mathématiques d'équipement de génération. Problèmes particuliers de commande des génératrices hydro-électriques. Boucle de commande de puissance active. Réglage fréquence puissance. Concept d'erreur de zone. Réglage primaire, secondaire et tertiaire. Répartition économique. Estimateurs d'état. Stabilité transitoire. Analyse des systèmes non linéaires dans le plan de phase. Méthodes directes d'analyse de stabilité transitoire. Stabilité petit signal. Analyse par valeurs propres. Commande des systèmes d'excitation de machines synchrones. Stabilisateur PSS (« Power system stabilizer ») des réseaux électriques. Oscillations basses fréquences interzones.

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Nature, structure et propriétés de systèmes non linéaires. Éléments des systèmes dynamiques : analyse qualitative ; équivalence topologique ; hyperbolicité et variété centre ; cycle limite ; bifurcations. Perturbations régulières et singulières. Théorie de Lyapunov et principe d'invariance de LaSalle. Stabilité des systèmes stationnaires et instationnaires. Approche de la géométrie différentielle : commandabilité ; observabilité ; linéarisabilité ; découplage. Passivité et stabilité au sens entrée-sortie. Conception des systèmes de commande non linéaires : linéarisation par bouclage d'état ; formes canoniques et dynamique des zéros ; observateur et retour de sortie ; platitude. Commande par la méthode de Lyapunov : fonction de Lyapunov assignable ; méthode « integrator backstepping ». Commande robuste et adaptive : commande par mode de glissement ; robustification par amortissement non linéaire ; stabilité entrée-état et ses variations ; théorème du petit gain.

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Formulation du problème général à l'industrie de transformation : normes, pratiques, stratégies. Modélisation et identification des processus : non-linéarités, retards, couplages. Rappels sur les systèmes monovariables utilisant la transformée en Z. Étude des systèmes hybrides dans l'espace d'état : discrétisation du système continu multivariable, représentation par variables d'état du compensateur décrit par équations aux différences. Synthèse de la compensation par retour d'état en temps discret : commande modale, commande optimale, observateur. Compensateurs pour systèmes avec retards. Compensateurs pour des processus soumis à des perturbations aléatoires : variance minimum, commande stochastique optimale, filtre de Kalman. Auto-adaptation par identification en temps réel. Filtrage discret.

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Rappels de mécanique: définition des repères, équations du mouvement. Modélisation mathématique de systèmes aéronautiques (avions, hélicoptères, multicoptères). Équilibrage, linéarisation et analyse des caractéristiques dynamiques. Stratégies de commande. Conception de boucles de commande par des méthodes classiques et modernes (commande modale, commande optimale, synthèse H-infini, commande linéarisante). Mécanique spatiale : lois de Kepler, mouvement à force centrale et paramètres orbitaux. Modélisation mathématique de systèmes spatiaux (véhicules spatiaux, satellites, lanceurs). Perturbations orbitales. Stabilisation et commande d'attitude. Manœuvres orbitales. Commande des lanceurs. Implémentation numérique.

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Systèmes de coordonnées pour les problèmes de navigation. Éléments de géodésie et de mécanique céleste. Instruments de radionavigation. Éléments de cinématique pour la modélisation du mouvement d'un mobile. Modélisation des capteurs. Équations de navigation. Fusion de données et correction des erreurs de mesure par filtrage de Kalman étendu. Navigation inertielle (INS). Systèmes de positionnement par satellites : cas du GPS. Principes de conception des systèmes de navigation intégrée : application aux centrales d'attitude et de cap et aux systèmes hybrides INS/GPS. Introduction au problème de cartographie et localisation simultanées (SLAM).

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Éléments d'optimisation : fonction de coût d'une ou plusieurs variables avec ou sans contraintes. Calcul des variations. Formulation de problèmes de commande optimale : principe du minimum de Pontryagin. Solutions numériques : tir non linéaire, quasi-linéarisation, méthode du gradient. Commande en temps minimum et à énergie minimum. Formation de problèmes de commande optimale pour les systèmes linéaires. Commande optimale linéaire quadratique : propriétés, résolutions numériques, exemples d'application. Éléments de programmation dynamique. Solutions voisines par deuxième variation. Formulation du problème d'estimation optimale pour les systèmes linéaires : filtre de Kalman, filtres de Kalman étendus, propriétés et exemples d'application.

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Types d'incertitudes : structurée et non structurée. Perturbations paramétriques : Kharitonov, théorème des côtés, applications gardiennes. Préliminaires mathématiques : fonctions rationnelles stables, factorisation première, valeurs singulières, norme H-infini. Paramétrisation de Youla. Stabilisation forte et stabilisation simultanée. Stabilité interne et performance robuste. Contraintes de design. Appariement de modèles et interpolation de Nevanlina-Pick. Théorème du petit gain. Représentation LFT (« Linear Fractional Transformation ») et forme standard. Critères et marges de stabilité robuste. Valeurs singulières structurées, mu-analyse et commande H-infini.

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Représentation du bruit dans les systèmes dynamiques discrets. Prédiction et propriété de Markov. Processus gaussiens. Évolution des statistiques principales des systèmes linéaires bruités : moyenne, covariance, et leur comportement asymptotique. Commande optimale et principe d'optimalité de Bellman. Programmation dynamique : formes déterministe et stochastique. Application aux systèmes linéaires bruités parfaitement observés : régulateur optimal linéaire quadratique. Bruit de mesure et systèmes partiellement observés : estimateurs à variance minimale et à maximum de vraisemblance; filtre de Kalman. Commande optimale des systèmes aléatoires partiellement observés. Optimalité du principe de séparation entre filtrage et commande dans les systèmes linéaires gaussiens. Chaînes de Markov commandées. Problèmes de temps d'arrêt optimal. Routage optimal en télécommunications.

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Révision de la théorie des probabilités. Processus aléatoires. Vecteurs aléatoires. Caractérisation de processus aléatoires. Stationnarité. Fonction de corrélation et spectre. Transformations linéaires. Représentation matricielle. Les processus de Gauss et de Poisson. Passage de processus aléatoires dans des systèmes linéaires. Études des filtres adaptés et application au problème de la décision optimale en présence de bruit. Estimation optimale de processus aléatoires en présence de bruit. Minimisation de l'erreur quadratique moyenne. Théorème de la projection. Équation de Wiener-Hopf. Filtres réalisables et non réalisables. Prédiction sans bruit. Analyse générale de l'estimation optimale en présence de bruit gaussien. Éléments de théorie de la décision en présence de bruit. Minimisation du risque. Critère de Bayes, problème du minimax, critère de Neyman-Pearson. Analyse des performances. Caractéristiques d'opération de récepteurs. Problème Gaussien général en décision optimale. Tests d'hypothèses multidimensionnels.

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Définitions et paramètres mathématiques associés à la caractérisation de l'information : entropie, information mutuelle dans le cas discret et continu. Encodage des sources discrètes sans mémoire, deux théorèmes de Shannon, inégalité de Kraft-Szilard et théorème de MacMillan. Codes optimaux de Huffman. Introduction à l'encodage universel et aux techniques dérivées de l'algorithme de Ziv-Lempel. Voies discrètes de transmission et leur capacité, réciproque faible du théorème de codage de canal de Shannon. Codage en bloc aléatoire et bornes d'erreurs asymptotiques correspondantes. Démonstration du codage de canal de Shannon et ses implications. Éléments de codage de canal, codes en bloc et convolutionnels.

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Concepts généraux de la commande des systèmes numériques. Éléments de systèmes embarqués temps-réel, programmation multitâche, interfaçage analogique/numérique. Analyse des systèmes échantillonnés dans le domaine fréquentiel et dans l'espace d'état. Discrétisation temporelle et reconstitution du signal. Modélisation et identification des systèmes en temps discret. Synthèse des lois de commande des systèmes numériques : compensateurs à deux degrés de liberté, retour d'état et de sortie, suivi de trajectoire.

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Architecture mécanique et informatique d'un système de commande de robots. Cinématique directe, inverse, incrémentale. Modèle dynamique et commande. Techniques de planification des tâches. Génération de trajectoire. Exemple de langage de programmation spécialisé. Planification de tâches et suivi de trajectoires pour des robots mobiles. Éléments de vision artificielle pour la commande des systèmes incorporant un robot.

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Analyse et modélisation statique et dynamique de composants actifs MOS et bipolaires. Miroirs et références de courant MOS et bipolaires. Amplificateurs différentiels à charge passive et à charge active, circuit cascode replié. Polarisation et limites d'opération linéaire des circuits d'amplification. Étages de sortie push-pull classe A et classe AB, inverseurs CMOS, réponse en fréquence, théorème de Miller. Rétroaction négative appliquée aux circuits analogiques linéaires, propriétés et réalisations pratiques. Conception d'amplificateurs opérationnels bipolaires et CMOS, gain, réponse en fréquence, polarisation, caractéristiques statiques et dynamiques et stabilité. Réalisation d'un circuit analogique de complexité moyenne sur circuit imprimé.

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Caractérisation des images et perception. Numérisation, représentation et manipulation des images. Traitements élémentaires dans les domaines spatial et fréquentiel. Restauration d'images et reconstruction tomographique. Analyse multi-résolutions, codage et compression, segmentation. Analyse morphologique, segmentation d'images et détection de contours. Reconnaissance de formes.

Description
Identification paramétrique. Systèmes linéaires. Algorithme du gradient. Algorithme des moindres carrés. Persistance d'excitation. Analyse de convergence. Filtrage. Domaines d'incertitude. Matrices d'information. Extension aux systèmes non linéaires. Commande adaptative. Commande par modèle de référence. Schémas avec erreur sur l'entrée. Schémas avec erreur sur la sortie. Commandes adaptatives directe et indirecte.

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Architecture d'un système temps réel. Modélisation d'un système temps réel. Spécification temporelle. Langages de spécification et de programmation pour le temps réel. Analyse et prédiction de performance. Outils d'analyse et de conception pour systèmes temps réel. Fiabilité et tolérance aux pannes. Implémentation. Systèmes d'exploitation temps réel. Spécification et validation. Cas types.

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Introduction à la vision par ordinateur. Caractéristiques des capteurs vidéo pour le spectre visible. Filtre de Bayer. Extraction des régions d'intérêt : par soustraction d'arrière-plan, par segmentation, par flux optique, par classification. Description des régions d'intérêt : couleur, forme, texture, descripteurs globaux, descripteurs locaux, descripteurs appris. Suivi des régions d'intérêt : modèle génératif et modèle discriminatif, suivi par détection, suivi par estimation de la densité de probabilité, suivi par classification. Modélisation d'humains. Reconnaissance d'activités/actions : par suivi, par historique de mouvements, par apprentissage. Capteurs infrarouges : technologies et caractéristiques.

Description
Définitions fondamentales et enjeux commerciaux. Problématique de la perception artificielle : défis technologiques, limites théoriques et pratiques. Synthèse critique des différentes approches de reconnaissance de signaux et d'images. Méthodes statistiques paramétriques et non paramétriques. Méthodes structurelles et syntaxiques. Méthodes cognitives, symboliques, connexionistes, évolutives. Processeurs spécialisés. Exemples en traitement automatique de l'écriture et en vérification de signatures. Applications industrielles, biomédicales et biométriques.

Description
Architecture de microprocesseurs et de processeurs embarqués. Architectures superscalaires. Conception de processeurs dédiés et accélération des calculs. Processeurs à jeu d'instructions étendu. Vérification des systèmes intégrés. Conception structurée. Organisation régulière et calculs en parallèle : par sélection et anticipation. Architectures d'unité de commande. Microprogrammation. Erreurs de synchronisation. Circuits asynchrones. Communications endochrones. Régions isochrones. Consommation énergétique. Conception pour une basse consommation énergétique. Comparaison des méthodes de conception. Plateformes de conception pour les systèmes sur puces. Réduction de l'échelle et évolution technologique.

Description
Buts et objectifs des tests. Défauts physiques et modèles de pannes. Génération de tests pour les circuits combinatoires, séquentiels et analogiques. Tests de matrices logiques programmables (PLA) et de mémoires. Simulation de défauts. Conception pour la testabilité structurée. Auto-test incorporé dans un circuit. Tests au niveau plaque; tests industriels. Techniques de mesure et de caractérisation.

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Fondements biologiques. Motivations de l'approche connexionniste distribuée pour la résolution de problèmes de régression, de classification et d'estimation de fonction de densité. Paradigmes d'apprentissage supervisé, non supervisé et renforcé. Théorie statistique de l'apprentissage. Dilemme biais-variance. Dimension VC. Approches discriminantes, probabilistes et génétiques. Optimisation incrémentale et globale. Validation croisée. Réseaux à propagation avant, et à rétroaction. Lois d'apprentissage Hebbienne, compétitive, stochastique et par correction d'erreurs. Architectures classiques : perceptron à une et plusieurs couches, réseau à base radiale, machine à supports vectoriels, comité de machines, machine de Boltzmann, réseaux bayesiens, carte auto-organisatrice, réseau spatiotemporel, réseau de Hopfield. Exploration et réduction de l'espace de recherche. Malédiction de la dimensionnalité. Neurodynamique.

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Circuits intégrés analogiques. Analyse et modélisation statique et dynamique de composants actifs. Fonctions analogiques et mixtes (analogiques/numériques) courantes : amplificateurs opérationnels, convertisseurs de données (analogiques à numériques - A/N) et N/A. Considérations pratiques d'intégration et de réalisation de circuits mixtes. Conception de circuits électroniques à condensateurs commutés. Techniques de conception de circuits : mode courant et mode tension. Technologies CMOS (semiconducteur à métal oxyde complémentaire) bipolaire et BiCMOS. Logiciels de synthèse et de conception des circuits analogiques et mixtes. Applications : régulateurs de tension, sources de courant et de tension programmables, modulateurs et démodulateurs, commutateurs, préamplificateurs et amplificateurs avancés, filtres analogiques variés, systèmes d'acquisition et de traitement de données.

Description
Caractérisation et représentation des circuits à l'aide des matrices Z, Y, ABCD et des paramètres S. Caractéristiques des transistors micro-ondes; techniques de polarisation. Adaptation d'impédance utilisant des éléments distribués et/ou localisés. Représentation d'un circuit par des graphes de fluence; règle de Mason. Gains en puissance. Transistor unilatéral et bilatéral; étude de la stabilité : cercles de stabilité, facteur de Rollet; cercles de gain constant, facteur de bruit, taux d'ondes stationnaires. Techniques de conception des amplificateurs avec gain maximal, à faible bruit, à haute puissance et à large bande. Techniques de conception d'oscillateurs à résistance négative. Conception assistée par ordinateur des circuits micro-ondes.

Description
Formulation probabiliste du problème de la transmission de messages numériques dans des voies de communication bruitées. Représentation géométrique des signaux et du bruit. Structures de récepteurs optimaux. Calculs de probabilités d'erreur des principales constellations. Borne union et borne de Chernoff sur les probabilités d'erreurs. Signalisation efficace par séquences et bornes sur la probabilité d'erreur. Taux de coupure et capacité des canaux de communications. Systèmes de contrôle d'erreurs par codage en bloc et codage convolutionnel. Décodage probabiliste des codes convolutionnels : décodage de Viterbi et décodage itératif. Applications, tendances et développements récents.

Description
Conception des architectures des processeurs numériques uni et bidimensionnels. Techniques d'arithmétique rapide. Multiplication tridimensionnelle, division combinatoire. Parallélisme, pipelining et multitraitement. Processeurs pour le traitement du signal, pour les transformées de Fourier, de Walsh-Hadamard, de filtrage 1D et 2D. Processeurs cellulaires pour intégration à très grande échelle ITGE (VLSI).

Description
Outils théoriques de l'analyse spectrale généralisée et des transformées orthogonales de Karhunen-Loève, Fourier, Walsh-Hadamard, Chrestenson, Hankel, Hartley et Hilbert. Corrélation, convolution et transformations des signaux bidimensionnels et des images. Techniques de conception des filtres numériques : Chebychev, elliptiques, Bessel, filtres en treillis et autres. Produits Kronecker des matrices et matrices de mélange parfait à base générale. Architectures des processeurs pour l'analyse spectrale généralisée. Architectures de processeurs parallèles à base 4 pour la transformation de Fourier rapide.

Description
Analyse et modélisation statique et dynamique de composants actifs MOS et bipolaires. Miroirs et références de courant MOS et bipolaires. Amplificateurs différentiels à charge passive et à charge active, circuit cascode replié. Polarisation et limites d'opération linéaire des circuits d'amplification. Étages de sortie push-pull classe A et classe AB, inverseurs CMOS, réponse en fréquence, théorème de Miller. Rétroaction négative appliquée aux circuits analogiques linéaires, propriétés et réalisations pratiques. Conception d'amplificateurs opérationnels bipolaires et CMOS, gain, réponse en fréquence, polarisation, caractéristiques statiques et dynamiques et stabilité. Réalisation d'un circuit analogique de complexité moyenne sur circuit imprimé.

Description
Circuits intégrés à très grande échelle. Niveaux d'abstraction. Transistors MOS. Procédés de fabrication CMOS. Famille logique statique. Électromigration. Thyristors parasites. Règles de conception et dessin de masques. Horloges et synchronisation. Architecture à transferts de registres. Délais dans les interconnexions. Commande de grosses charges capacitives. Réseau logique programmable (PLA). Structures de mémoire. Méthodes de conception. Langage VHDL, synthèse, placement et routage. Circuits prédiffusés et à cellules normalisées. Modèles de pannes et test. Vérification. Exemples tirés de composants VLSI.

Description
Prototypage rapide de systèmes numériques sur des plateformes matérielles à base de circuits programmables. Architecture des circuits programmables avancés, en particulier les FPGA (Field Programmable Gate Array). Méthodologies pour le prototypage rapide de systèmes numériques : synthèse par des langages de haut niveau, systèmes mixtes (matériel – logiciel) possiblement multiprocesseurs, spécialisation de microprocesseur, utilisation de modules numériques préconçus «IP-Cores» (Intellectual Property), conception de modules matériels (langage VHDL ou Verilog). Logiciels dédiés pour le prototypage rapide de systèmes numériques : description, simulation, synthèse, vérification et programmation de circuits. Conception et réalisation personnelle d'un système numérique intégré sur une seule puce. Optimisation des performances : compromis taille/vitesse.

Description
Introduction aux microsystèmes dédiés aux applications biologiques et aux laboratoires sur puces. Miniaturisation et effets d'échelle. Techniques de microfabrication dans le verre, le silicium et les polymères. Techniques de fonctionnalisation de surfaces. Propriétés des écoulements visqueux. Diffusion, convection et réaction dans les milieux aqueux. Capillarité. Effets électrocinétiques sur puces. Composantes de circuits microfluidiques : résistances hydrauliques, valves, mélangeurs, pompes. Applications des principes étudiés à la conception de biomicrosystèmes : modélisation par éléments finis, libération contrôlée de médicaments, PCR (polymerase chain reaction) sur puces, culture cellulaire 2D et 3D sur puces, séparation et piégeage par électrophorèse, biocapteurs intégrés.

Description
Introduction à la conception conjointe logiciel/matériel. Techniques de vérification fonctionnelle pour le matériel : génération aléatoire de tests sous contraintes, couverture de code, couverture fonctionnelle et assertions. Plan de vérification. Stimuli et réponse. Banc d'essai et concept de réutilisation pour différents niveaux d'abstraction. Langages System Verilog et SystemC pour la modélisation et la vérification de systèmes embarqués. Covérification, codébogage et cosimulation. Définition du codesign logiciel/matériel. Étapes de codesign : allocation, partitionnement logiciel/matériel, ordonnancement et raffinement. Estimation de performance. Synthèse du logiciel, du matériel et du protocole de communication. Implémentation. Études de cas d'outils industriels.

Description
Revue de l'architecture des microprocesseurs, de leurs métriques de performance et de leurs métriques de complexité. Principes des processeurs configurables. Conception de processeurs configurables pour le traitement d'images, la cryptographie et le traitement des signaux. Langages de description architecturale. Compilateurs à cibles multiples. Configuration et extension automatisée d'un processeur embarqué. Revue de la littérature courante sur les processeurs embarqués configurables.

Description
Organisation hiérarchisée des réseaux électriques. Fonctions de commande, surveillance, évaluation de sécurité, étude de stabilité et opération économique des réseaux. Modèles mathématiques d'équipement de génération. Problèmes particuliers de commande des génératrices hydro-électriques. Boucle de commande de puissance active. Réglage fréquence puissance. Concept d'erreur de zone. Réglage primaire, secondaire et tertiaire. Répartition économique. Estimateurs d'état. Stabilité transitoire. Analyse des systèmes non linéaires dans le plan de phase. Méthodes directes d'analyse de stabilité transitoire. Stabilité petit signal. Analyse par valeurs propres. Commande des systèmes d'excitation de machines synchrones. Stabilisateur PSS (« Power system stabilizer ») des réseaux électriques. Oscillations basses fréquences interzones.

Description
Génération des hautes tensions continues, alternatives et transitoires. Mesures de tension et de courant en haute tension: diviseurs résistifs, capacitifs et mixtes, shunts, transformateurs de courant, boucles inductives, convertisseurs. Caractéristiques de l'appareillage haute tension : transformateurs d'essais et en cascade, générateurs de choc, redresseurs. Appareillage de connexion en haute tension : sectionneurs, interrupteurs, contacteurs, disjoncteurs et fusibles. Techniques de mesure et détection des décharges partielles. Effet couronne. Décharges à barrière diélectrique. Essais en haute tension. Mécanismes de dégradation et de claquage dans les isolants solides, les gaz et les liquides.

Description
Production décentralisée, aux microréseaux et réseaux électriques intelligents. Rôle de la production décentralisée en tant qu'interface entre la source d'énergie renouvelable et les réseaux électriques intelligents. Composantes fondamentales des réseaux électriques intelligents: systèmes de contrôle, unités de mesure, systèmes de communication et systèmes informatiques. Problèmes reliés aux microréseaux électriques intelligents: détection d'îlotage et protection d'îlotage. Outils mathématiques pour la modélisation et le contrôle des microréseaux électriques intelligents. Détection active d'îlotage et boucle à phase asservie améliorée. Stratégies de contrôle en mode « raccordé au réseau ». Stratégies de contrôle de microréseaux en modes autonomes: cas des charges passives, déséquilibrées et non linéaires. Analyse de stabilité des microréseaux en mode îlotage.

Description
Introduction aux grands réseaux électriques. Les structures typiques, les sources de production, énergies renouvelables, transport et distribution. Les logiciels de simulation. Matrices de représentation des réseaux. Analyse nodale, équations d'état, analyse hybride. Régime permanent. Modélisation des lignes de transport, des transformateurs, des charges et des sources. Études de court-circuit à l'aide des circuits de séquence. Écoulement de puissance monophasé. Écoulement de puissance triphasé. Stabilité de tension. Introduction aux transitoires électromécaniques. Introduction aux transitoires électromagnétiques.

Description
Réseaux de distribution d'électricité. Concepts de base. Lignes et câbles de distribution, caractéristiques physiques. Réseau de neutre. Techniques de protection des réseaux de distribution. Coordination de la protection, défaillance des équipements. Continuité de service, normes, étendue et durée des pannes. Architectures de réseau. Production distribuée, études d'intégration au réseau, protection. Qualité de l'onde, exigences de raccordement, harmoniques, creux de tension, papillotement. Logiciels d'analyse des réseaux de distribution, écoulement de puissance déséquilibré, régime perturbé.

Description
Introduction: classification des phénomènes, structure d'un réseau électrique. Rappels sur la modélisation des composants: lignes, transformateurs, machines électriques, charges. Systèmes d'excitation des machines. Régime permanent. Stabilité : stabilité transitoire, stabilité de tension, stabilité petits signaux. Méthodes de compensation: stabilisateurs, compensation série et shunt. Oscillations sous-synchrones. Phénomènes électromagnétiques transitoires: défauts, manœuvres, foudre. Méthodes et outils de simulation numérique.

Description
Rappel de notions d'analyse de circuits triphasés et des composantes symétriques. Calcul des niveaux de défaut, rôle des différents types de protection. Mise à la terre des réseaux. Modélisation des équipements de puissance et calcul des courants de court-circuit. Technique de mesure. Protection contre les surintensités; protection des dispositifs statiques, magnétiques et électromécaniques.

Description
Éléments d'un réseau de transport. Calcul des paramètres de lignes. Transformateurs: circuits équivalents, pertes, mise sous tension, protection. Disjoncteurs: fonctionnement et dimensionnement. Équipements de compensation: condensateurs, branchements série et shunt, inductances shunt, FACTS (Flexible Alternative Current Transmission Systems). Coordination d'isolement. Parafoudres: fonctionnement et dimensionnement.

Description
Introduction aux concepts de réseaux électriques intelligents tels que les microréseaux électriques, le bâtiment intelligent, la centrale électrique virtuelle, le bâtiment à zéro énergie nette. Structure et composantes fondamentales des mini-réseaux : système de gestion d'énergie, production décentralisée, systèmes de stockage, infrastructure de mesure et communication, véhicules électriques, charges. Prédiction et modélisation de la production renouvelable et consommation électrique. Stratégies de réponse à la demande. Techniques d'optimisation et approches de gestion d'énergie dans les microréseaux : programmation linéaire, non-linéaire, commande prédictive, optimisation robuste. Concept d'un réseau de microréseaux intelligents : avantages, applications et topologies. Méthodes de contrôle optimal centralisées, distribuées et décentralisées. Optimisation appliquée à un réseau de microréseaux intelligents.

Description
Équations fondamentales des champs électromagnétiques (potentiels et ondes acoustiques). Ondes en milieux inhomogènes et stratifiés : ondes rapides, rétrogrades, de fuite, de Zenneck et plasmons. Guides d'ondes et cavités : fonctions propres, diagrammes de dispersion, dispersion d'impulsion et vitesses électromagnétiques. Fonctions de Green : séries de fonctions propres, Wronskien et transformation de Fourier. Rayonnement au travers d'ouvertures et ondes à faisceau : théorème d'extinction et diffraction de Fresnel et Frauenhofer. Structures périodiques : incluant théorie des modes couplés. Milieux dispersifs, anisotropes : plasmas, ferrites et composants relatifs et métamatériaux. Diffusion par des objets conducteurs et diélectriques : diffusion de Rayleigh et acoustique. Structures et guides d'ondes planaires : intégration dans le plan complexe et interprétation physique et excitation de substrats homogènes et inhomogènes. Éléments d'électromagnétisme multi-échelle et multi-physique.

Description
Utilisation et conception d'appareils pour les mesures automatisées en micro-ondes. Évaluation et calcul d'erreurs. Graphes de fluence impliquant les paramètres « S ». Protocole de communication IEEE-488 entre appareils. Analyseurs de réseaux conventionnels et leur architecture. Applications dans le domaine fréquentiel et conversions des données dans le domaine temporel. Réflectométrie dans le domaine temporel. Analyseur à six-ports, étalonnage. Analyseur de spectre et ses applications. Mesures et caractérisation des matériaux (permittivité et perméabilité complexe) par la méthode de la cavité résonnante utilisant la méthode active en hyperfréquences. Mesures et évaluations de performance dans les télécommunications numériques.

Description
Caractérisation et représentation des circuits à l'aide des matrices Z, Y, ABCD et des paramètres S. Caractéristiques des transistors micro-ondes; techniques de polarisation. Adaptation d'impédance utilisant des éléments distribués et/ou localisés. Représentation d'un circuit par des graphes de fluence; règle de Mason. Gains en puissance. Transistor unilatéral et bilatéral; étude de la stabilité : cercles de stabilité, facteur de Rollet; cercles de gain constant, facteur de bruit, taux d'ondes stationnaires. Techniques de conception des amplificateurs avec gain maximal, à faible bruit, à haute puissance et à large bande. Techniques de conception d'oscillateurs à résistance négative. Conception assistée par ordinateur des circuits micro-ondes.

Description
Circuits non-linéaires: concepts, modélisation quasi-statique, analyse et simulation. Caractérisation et modélisation grand signal de transistors micro-ondes: mesures «loadpull» à la fondamentale et aux harmoniques, techiques d'extraction des modèles non-linéaires de transistors à effet de champ et de transistors bipolaires. Conception de circuits (technologies MIC MHMIC et MMIC): amplificateurs de puissance, multiplicateurs de fréquence, mélangeurs et oscillateurs.

Description
Caractéristiques des antennes, théorèmes et principes d'électromagnétisme : théorèmes d'équivalence, d'induction, de réciprocité, de Babinet, principe de dualité, théorie des images. Équation intégrale du champ électrique et solution par méthode des moments. Optique géométrique, optique physique et théorie géométrique de la diffraction. Analyse et synthèse de réseaux d'antennes. Étude d'éléments rayonnants : antennes filaires et imprimées, à périodicité logarithmique, à fente, biconique, Yagi-Uda, à microruban, cornets, réflecteurs paraboliques.

Description
Équations de Maxwell avec des conditions aux limites. Concepts des solutions statiques et dynamiques. Méthodes numériques dans les domaines temporel et fréquentiel. Discrétisation spatiale et transformation spectrale. Techniques modernes appliquées à des problèmes à deux et à trois dimensions. Méthodes spectrales. Méthode de lignes. «Transmission Line Matrix (TLM)».

Description
Définitions et paramètres mathématiques associés à la caractérisation de l'information : entropie, information mutuelle dans le cas discret et continu. Encodage des sources discrètes sans mémoire, deux théorèmes de Shannon, inégalité de Kraft-Szilard et théorème de MacMillan. Codes optimaux de Huffman. Introduction à l'encodage universel et aux techniques dérivées de l'algorithme de Ziv-Lempel. Voies discrètes de transmission et leur capacité, réciproque faible du théorème de codage de canal de Shannon. Codage en bloc aléatoire et bornes d'erreurs asymptotiques correspondantes. Démonstration du codage de canal de Shannon et ses implications. Éléments de codage de canal, codes en bloc et convolutionnels.

Description
Formulation probabiliste du problème de la transmission de messages numériques dans des voies de communication bruitées. Représentation géométrique des signaux et du bruit. Structures de récepteurs optimaux. Calculs de probabilités d'erreur des principales constellations. Borne union et borne de Chernoff sur les probabilités d'erreurs. Signalisation efficace par séquences et bornes sur la probabilité d'erreur. Taux de coupure et capacité des canaux de communications. Systèmes de contrôle d'erreurs par codage en bloc et codage convolutionnel. Décodage probabiliste des codes convolutionnels : décodage de Viterbi et décodage itératif. Applications, tendances et développements récents.

Description
Fonctionnement physique d'un réseau optique (source, gestion physique de canaux et de signaux, propagation et amplification, détection et bruit) dans un contexte de télécommunication et de capteurs optiques. Concepts fondamentaux de la lumière (équation d'onde, polarisation, diffraction, dispersion et interférence). Guides d'onde diélectriques (fibres optiques), sources lumineuses (LED et laser semi-conducteurs), amplification par fibre optique (terre-rares et optique non-linéaire) et détecteurs de lumière (conversion de lumière en signal électrique). Composants passifs (réseaux de Bragg, coupleurs, circulateurs) et composants actifs (modulateur EO par optique non-linéaire), gestion du bruit. Systèmes de capteurs optiques ponctuels (types de senseurs et fonctionnement) et distribués (principes de réflectométrie temporelle (OTDR) et dans le domaine de Fourier (OFDR)).