Bureau d'étude n°1

L'objectif de ce bureau d'étude est de mettre en œuvre la modélisation par acteurs dans un cadre homogène (un seul modèle de calcul par modèle).

On utilisera l'environnement de modélisation Ptolemy II.

L'éditeur de modèles Ptolemy est Vergil (à rechercher dans le menu des applications).

Avant d'aborder les deux systèmes proposés dans ce sujet, les élèves sont encouragés à étudier les exemples fournis avec Ptolemy.

Four micro-ondes

L'objectif est d'étudier le produit synchrone de deux automates sur l'exemple du four micro-ondes exposé en cours.

1. Créer un nouveau modèle (File > New > GraphEditor), et y placer le directeur SR (Synchronous Reactive)
2. Insérer un acteur ArrowKeySensor (qui se trouve dans Actors > IO) afin de pouvoir contrôler la simulation avec les flèches du clavier
3. Ajouter un modèle modal (que l'on trouvera dans Utilities) modélisant la porte (entrées open et close, sorties opened et closed)
4. Relier ses entrées aux sorties correspondant aux flèches gauche et droite
5. Ajouter un modèle modal modélisant la production de micro-ondes (entrées start et stop, sorties on et off)
6. Relier ses entrées aux sorties correspondant aux flèches haut et bas
7. Ajouter les composants nécessaires au calcul et à l'affichage de la présence simultanée des signaux on et opened
8. Exécuter le modèle
9. Mettre à jour le modèle de la production de micro-ondes de façon à prendre en compte l'état de la porte
10. Comparer le comportement du modèle quand le signal opened est fourni avec et sans retard (Actors > DomainSpecific > SynchronousReactive > NonStrictDelay)

Régulateur de vitesse

L'objectif est de modéliser le régulateur de vitesse d'une voiture. Ce modèle peut se décomposer comme suit :

• le modèle de la logique de contrôle (activation ou non de la régulation)
• le modèle de la régulation (pilotage de l'accélération en fonction de l'écart à la vitesse de consigne)
• le modèle de la dynamique de la voiture (masse, frottements aérodynamique, comportement moteur)
• le modèle de l'environnement de la voiture (pente de la route, vent)

Un squelette de modèle Ptolemy vous est fournit. Ce modèle donne la structure nécessaire pour faire fonctionner le contrôleur et le modèle de la dynamique. On suppose pour l'instant que la pente est constante et nulle et que la sortie du régulateur est nulle, on ne s'intéresse qu'à la logique de contrôle du régulateur.

1. Décrivez le comportement de l'acteur Speed check qui détermine si la vitesse est valable comme consigne en fonction des paramètres "lowspeed" et "highspeed" du modèle.
2. Décrivez le comportement du contrôleur à l'aide d'un automate
3. Donnez un modèle simple de la dynamique de la voiture dans l'acteur Car Model
4. Vérifiez que la variable active change bien de valeur comme demandé (Cf les annotations dans le modèle).

Pour aller plus loin

Construisez un modèle simple de régulateur (zone morte et régulation proportionnelle à l'écart de vitesse en dehors de cette zone) et vérifiez son fonctionnement. Construisez un modèle simple de variation de la pente de la route (sinusoïde de basse fréquence), et vérifiez le bon fonctionnement du régulateur lorsque la pente varie.