Projet de fin d'études PFE automatisme et informatique industrielle

Description du projet :

Le but du projet est  de réaliser un système intégré dans une  habitation ou un bâtiment et pouvant être piloté par Internet,  et qui peut envoyer  via le réseau électrique  ( 220 VA) des commandes numériques, d’allumage et d’arrêt (ou d’extinction) aux différents périphériques qui y sont branchés, par exemple :  d’éclairage et de chauffage. 

Plan de travail

1. Réaliser d’abord le système à intégrer dans une  habitation ou dans un bâtiment.
2. Rajouter à ce système, la fonction de pilotage  via Internet.

Mots clés :

Compétences requises : 

• Systèmes à microprocesseurs et systèmes à microcontrôleurs
• Programmation en langage C et programmation en langage java

Description du projet :

Le but est de réaliser un bras capable de prendre les mesures d’une pièce automatiquement.

Dans un bureau de métrologie, on contrôle les dimensions des pièces en les comparant au dessin technique. Ce système de mesure tridimensionnelle de surfaces, effectue cette opération. Il est constitué d’un bras articulé commandé par un automate, et à sa tête on place une diode laser.

Ce projet est réalisé en plusieurs étapes

1. Réalisation mécanique du système constitué du bras articulé.
2. Réalisation de la commande
3. Acquisition et traitement de la mesure

Difficultés du travail

Positionnement du bras avec une haute précision sur la surface de la pièce

Réglage de la tête laser pour prendre la mesure

Mesure des diamètres des cercles

Et, bien sûr, la mise en route du système

Plan de travail

1. Etude de la faisabilité du système ; 2) Réalisation du système ;  3) Réalisation de la commande ;  4) Mise en route

       5) Acquisition et traitement de la mesure

Mots clés :

Métrologie, mesure, automate, diode laser, bras articulé

Compétences requises : 

Programmation des automates

Réalisations mécaniques

Description du projet :

Le projet consiste à doter le centre de calcul de la faculté des sciences et de la technologie d’un système de télésurveillance  conçu autour d’un réseau de caméra web ou mini caméra.

Plan de travail

1. Etude de la problématique
2. Proposer une structure matériel
3. Conception et implémentation du logiciel de gestion et de commande

Rédaction du mémoire du PFE

Mots clés :

Compétences requises : 

Description du projet

La théorie de la commande a connu une grande évolution  que ce soit sur le plan méthodologique ou sur le plan technologique. Ainsi, plusieurs boucles de régulation se sont passées du plan de la conception au plan de la réalisation ,et ceci grâce à la micro informatique.  On se propose de synthétiser un régulateur numérique à l’aide de la méthode de placement de pôles.

Plan de travail

Ce travail se fera  en trois étapes :

1. élaborer un modèle de commande représentant le comportement entrée sortie du système.
2. Calculer un régulateur numérique répondant au cahier de charges et vérifiant les performances désirées.
3. Mettre en œuvre le régulateur sur ordinateur.

Mots clés :

Méthode de placement de pôles, commande numérique

Compétences requises 

- Théorie sur la commande numérique des systèmes.

- Programmation avec Matlab.

Description du projet :

C'est un projet de recherche scientifique, il représente une suite des travaux réalisés par les étudiants ingénieurs dans le cadre de faire le diagnostique des défauts de la machine asynchrone mais alimenté par un convertisseur statique tel que onduleur MLI.

Plan de travail

1. Moteur Asynchrone

               1.1 Constitution et principe de fonctionnement

               1.2 les différents défauts et leurs méthodes de diagnostics

               1.3 Modélisation du moteur

2. Onduleur MLI

               2.1 Généralités sur les convertisseurs statiques

               2.2 principe de fonctionnement d'un onduleur

               2.3 Modélisation d'un onduleur

3. Association Moteur - Onduleur

             3-1 Simulation Moteur-Onduleur (moteur sans défaut)

             3-2 Simulation Moteur-Onduleur (moteur avec défaut)

Mots clés :

moteur asynchrone, diagnostic, FFT, MLI, défauts.           

Compétences requises : 

1. Programmation Sous Matlab ou C++

2. Traitement de signal et introduction d'une nouvelle méthode

3. Analyse des Problèmes de l'industrie et proposition des nouvelles méthodes de détection.

Description du projet :

Un banc d’essai de transfert (passif et actif) de chaleur par convection se trouve en panne au lobo7. 

Il comprend :

• un tube,
• un élément chauffant à puissance variable par rhéostat,
• un ensemble de mesure de température, (en panne)
• un moteur à vitesse variable par un rhéostat, (en panne)
• Boitier de commande : (fait varier et Indique la puissance délivrée à l’élément chauffant, commande la vitesse du moteur, indique la température de l’aire dans le tube) 

Il ne s’agit pas de réparer le banc uniquement, mais de procéder à son transformation en un banc numérique de transfert de chaleur, de régulation et d’asservissement de température.

Plan de travail

1. Réaliser une carte (protégée thermiquement) de commande universelle d’un moteur CC de faible puissance (moins de 1KW).
2. Réaliser un rhéostat électronique alimenté par le secteur 220Vac pour commander l’élément chauffant.
3. Réaliser une carte à base d’un microcontrôleur reliée à un PC pour commander le Banc d’essai : (commander l’élément chauffant et le moteur, mesurer la température, la réguler ou l’asservir).

Mots clés :

Pont H, Gradateur, PIC ou AVR, USB, Régulation et asservissement de température

Compétences requises : 

Réalisation de maquettes, Programmation de microcontrôleurs, Electronique de puissance (gradateurs, moteur CC, variation de vitesse…) , Régulation, Asservissement.

Description du projet :

Une voiture exige un minimum de soin si on ne veut pas voir sa carrosserie ternir et prendre un aspect délavé. Il faut savoir qu’une peinture subite des agressions quotidiennes dues au climat et aux différents polluants. C’est pour cette raison qu’il est important de laver régulièrement sa voiture. Lavage automatique ou lavage manuel. Le lavage peut se faire aux rouleaux. Cette technique est la plus populaire car elle ne nécessite aucun effort, elle est très rapide et c’est la moins onéreuse. Néanmoins que cette technique peut laisser des traces, sorte de micro-rayures dues aux fibres des brosses. Autre technique est celle du lavage à haute pression qui est rapide. Elle permet également de nettoyer avec précision les bas de caisses et les pare-chocs et évite les micro-rayures car il n’y a pas de contact avec la peinture. Le programme de lavage se décompose en 4 étapes : prélavage qui consiste à un lavage à l’eau chaude (eau adoucie) et au détergent à faible débit le débit d’eau. Lavage : lavage à l’eau chaude et au détergent à plus forte pression. Rinçage : rinçage à l’eau chaude ou froide à forte pression. Finition: rinçage à l’eau froide à faible débit. Ensuite nettoyeur de nettoyage jantes. La gestion et la commande seront effectuées  un automate programmable industriel. Dans ce projet l’étudiant  doit réaliser une mini station de lavage (partie mécanique et électrique)  

Plan de travail

1-Automates programmables

2- description des lavages automatiques de voitures

3- réalisation de la maquette

Mots clés :

automatisme- lavage automatique – automate programmable-

Compétences requises : 

automatisme- instrumentation ( capteur + actionneurs) -moteurs 

Description du projet :

1) Objectif :

l’objectif de ce sujet est de commandé un robot par un message vocal provenant d’un locuteur quelconque, dans des environnements souvent perturbés par le bruit, quelques soient son mode d’élocution, la syntaxe et le vocabulaire utilisées. le problème de la reconnaissance de la parole est un sujet d’actualité et pour l’instant, seules les solutions partielles sont aptes à répondre aux différentes tâches que la machine doit effectuer.

2) EMD (la décomposition modale empirique) : est utilisée pour extraire les paramètres significatifs du signal de la parole, elle est définie par un processus appelé tamisage qui permet de décomposer le signal en contributions de base appelés modes empirique ou IMF( intrinsic mode function) qui sont des signaux de type AM-FM mono composante, chacun de moyenne nulle. La décomposition est local, itérative, séquentielle et entièrement piloté par les données. L’extraction des IMF est non linéaire, mais leur recombinaison pour la reconstruction exacte du signal est linéaire. En se basant essentiellement sur les variations du signal, l’EMD permet une interprétation des phénomènes physiques présents. En plus de sa simplicité de mise en œuvre informatique et de sa capacité à décrire ponctuellement et de manière instantanée les phénomènes fréquentiels non résolus par l’analyse de fourier, L’EMD est bien adaptée à l’étude des signaux non stationnaires ce qui ma poussé à l’utilisé car la parole est un signal non stationnaire.

3) Les SVM peuvent être caractérisés comme des modèles de calculs apprenant, généralisant et organisant des données.

Dans ce sujet les SVM sont utilisés pour la phase d’apprentissage et la phase de classification c'est-à-dire pour la reconnaissance de la parole.

Plan de travail

1. construction du corpus d’entrée 
2. prétraitement  du signal de la parole
3. Parametrisation du signal de la parole en utilisant EMD
4. Apprentissage par les SVM
5. Reconnaissance des mots isoles par les SVM

Mots clés :

: traitement de la parole, apprentissage, reconnaissance, SVM, EMD

Compétences requises : 

traitement du signal, les SVM , Matlab

Description du projet :

1) Objectif : L’objectif de ce sujet est de commandé un robot par un message vocal provenant d’un locuteur quelconque, dans des environnements souvent perturbés par le bruit, quelques soient son mode d’élocution, la syntaxe et le vocabulaire utilisées. le problème de la reconnaissance de la parole est un sujet d’actualité et pour l’instant, seules les solutions partielles sont aptes à répondre aux différentes tâches que la machine doit effectuer.

2) EMD (la décomposition modale empirique) : est utilisée pour extraire les paramètres significatifs du signal de la parole, elle est définie par un processus appelé tamisage qui permet de décomposer le signal en contributions de base appelés modes empirique ou IMF( intrinsic mode function) qui sont des signaux de type AM-FM mono composante, chacun de moyenne nulle. La décomposition est local, itérative, séquentielle et entièrement piloté par les données. L’extraction des IMF est non linéaire, mais leur recombinaison pour la reconstruction exacte du signal est linéaire. En se basant essentiellement sur les variations du signal, l’EMD permet une interprétation des phénomènes physiques présents. En plus de sa simplicité de mise en œuvre informatique et de sa capacité à décrire ponctuellement et de manière instantanée les phénomènes fréquentiels non résolus par l’analyse de fourier, L’EMD est bien adaptée à l’étude des signaux non stationnaires ce qui ma poussé à l’utilisé car la parole est un signal non stationnaire.

Les réseaux de neurones sont des modèles de calcul dont l’inspiration originelle est le modèle biologique, c est à dire le modèle du système nerveux humain.

En général on peut dire que les réseaux de neurones peuvent être caractérisés comme des modèles de calculs apprenant, généralisant et organisant des données.

Dans ce sujet les réseaux de neurones sont utilisés pour la phase d’apprentissage et la phase de classification c'est-à-dire pour la reconnaissance de la parole.

Plan de travail

1. construction du corpus d’entrée 
2. prétraitement  du signal de la parole
3. Parametrisation du signal de la parole en utilisant EMD
4. Apprentissage par les réseaux de neurones
5. Reconnaissance des mots isoles par les  réseaux de neurones

Mots clés :

traitement de la parole, EMD, apprentissage, classification, réseaux de neurones

Compétences requises : 

Traitement du signal, réseaux de neurones, Matlab

Description du projet :

• Une bascule de control (pesage, comptage, control des bouteilles de gaz) géré par un automate programmable relié à la salle de contrôle par une laissons optique.
• Essai de reproduire l’interface graphique du système de gestion de production. Connaissons tous les paramètres à visualisé.

Plan de travail

• visite sur site en plusieurs séances pour comprendre le principe de fonctionnement.
• Analyse de tous les capteurs qui transmettre l’information ver le bascule de contrôle.
• Proposition d’une interface graphique adéquate et adapté aux équipes de maintenance et contrôle de la production.

Mots clés :

GPAO ; pesage, automate programmable, bascule de contrôle.

Compétences requises : 

MII

Description du projet :

Ce travail est l’une des composantes d’une contribution à l’implémentation d’un système de suivi des feux de forêt qui s’étend sur plusieurs projets.

Le présent projet de fin d’études traite la cinquième étape qui a pour objectif la concrétisation de la phase de synthèse sur FPGA des méthodes de détection traitées dans le projet précédent.

Ainsi, les procédures de placement/routage sur kits de développement FPGA seront finalisées pour une modélisation plus réaliste avec des contraintes rationnelles.

Plan de travail

- Principe de la télédétection des feux de forêts;

- Méthode proposée;

- Implémentation Hardware ;

- Tests et essais ;

- Résultats.

Mots clés :

Feu de forêt, Méthode, FPGA, Implémentation

Compétences requises : 

Etudiants motivés, ayant de bonnes connaissances en programmation et mise en oeuvre sur kit de développement FPGA.

Description du projet :

Le Scilab est un logiciel libre, contrairement à Matlab. Cependant, les ondelettes ne figurent pas dans les applications de Scilab.
Le but est donc d’essayer de chercher à trouver des fonctions Scilab automatiques permettant d’appliquer quelques ondelettes dans certains domaines tels que celui de la détection et la classification. Cette application sera comparée à celle de Matlab pour sa validation.

Plan de travail

1. Bibliographie,
2. Etude théorique sur les ondelettes,
3. Elaboration des algorithmes et programmation Scilab,
4. Résultats et conclusion.

Mots clés :

Scilab, Matlab, Ondelettes, Fonctions Scilab, Détection et classification.

Compétences requises : 

L’étudiant serait capable d’appliquer quelques ondelettes dans le domaine de la détection et de la classification en utilisant un logiciel libre au lieu de Mathlab. Le domaine de la détection et de la classification est domaine très important et nécessite donc quelques outils de traitement que l’étudiant est sensé maîtriser.