Introduction

Voici une sélection très personnelle de livres sur l'asservissement, et plus précisément sur le contrôle des systèmes à temps discret.

Je ne prétends être ni objectif, ni spécialiste du sujet. J'ai juste potassé pas mal de bouquins, ce qui m'a permis de comparer la façon dont ils abordent et expliquent les choses. Si tous sont rigoureux et pointus, il est évident qu'ils ne s'adressent pas tous au même public et que les capacités pédagogiques des auteurs sont très variables. Avec le recul, je propose ici un ordre de lecture et les ouvrages qui me semblent clefs.

Dernier détail, cette sélection cible les livres qui nous concernent, c'est-à-dire les systèmes de contrôle numériques (à temps discret).

Les bases

"Commande numérique de systèmes dynamiques" de Roland Longchamp

Un livre dont la lecture devrait être obligatoire avant la lecture de tous les autres.

C'est une excellente "introduction" au sujet. Un gros pavé de 766 pages, très bien écrit, très clair, très didactique. Contrairement aux autres livres, l'auteur ne suppose pas que le lecteur connaît les systèmes à temps continu. Il prend tout depuis le début, pour arriver au contrôle RST et aux commandes adaptatives.

Les deux premières parties portent sur les bases des systèmes numériques (à temps discret). Si on connaît déjà le sujet (par l'étude des systèmes à temps continu par exemple), on peut la lire rapidement en ne s'attachant qu'aux particularités du temps discrets. Si on ne connaît rien au contrôle, c'est à lire avec attention. De tous les ouvrages, c'est celui qui présente les bases de la façon la plus complète et la plus abordable.

La troisième partie est la partie clef pour nous : l'auteur y présente les régulateurs RST, et surtout la façon dont leur calcul peut être automatisé. Là où les autres ouvrages présentent le sujet de façon théorique, l'auteur rajoute l'aspect pratique, avec une description complète des algorithmes de synthèse, prêts à être codés. Le reste de la troisième partie me semble moins intéressante : l'identification est trop complexe pour moi (trop de notations), et les commandes adaptatives et floues sont trop généralistes.

Un seul regret : j'aurais aimé un peu plus de détails sur l'influence des emplacements des zéros des fonctions de transfert sur la réponse d'un système...

Bref, très bon bouquin, à lire en tout premier.

Contrôle avancé

"Représentation d'état pour la modélisation et la commande des systèmes" de Luc Jaulin

Un tout petit livre de 200 pages, qui se lit en moins de deux heures. Il présente les bases de la représentation d'état, ainsi que ses principaux résultats. Clair, simple, sans aucune démonstration mathématique, c'est une très bonne introduction au sujet.

A lire dans le métro, ça changera des journaux habituels...

"Digital control of dynamic systems" de G. Franklin / JD. Powell / M. Workman

Avec le livre de Longchamp ci-dessus, c'est un passage obligé.

Les bases y sont abordées de façon plus succinte. L'auteur se focalise sur la réalisation de systèmes de contrôle numériques. En d'autres termes, il adopte une approche résolument pratique (sans pour autant sacrifier la théorie...).

Si on a lu le livre de Longchamp, on pourra passer rapidement sur les parties 1 à 7, pour commencer le vrai travail à la partie 8. L'auteur présente la représentation d'état de façon approfondie, ainsi que le contrôle optimal multivariable (MIMO). Ces deux parties sont impressionantes de clareté, c'est de loin le livre le plus abouti sur le sujet.

L'auteur présente aussi deux parties qu'on ne retrouve pas (ou à peine effleuré) ailleurs sur certaines particularités critiques des systèmes numériques : les effets de la quantification et la sélection de la vitesse d'échantillonage.

Bref, un must. A mon avis, si on doit avoir deux livres, c'est celui de Longchamp et celui-ci !

"Digital Control Systems" de B. Kuo

Une des grandes bibles du sujet, pour ceux qui veulent aller au fond de la théorie et qui n'ont pas peur des mathématiques ! Complet, rigoureux, mais un parfois un peu ardu (comprendre "super complexe").

"Control system design" de G. Goodwin / S. Graebe / M. Salgado

Une mention spéciale pour celui-ci, qui traite non seulement des systèmes numériques (donc à temps discret) mais aussi des système à temps continu. Il vous permettra de faire le parallèle entre les deux mondes, et surtout de bien apréhender leurs différences.

Point fort : une partie très approfondie sur le contrôle MIMO, le contrôle optimal et par prédiction de modèle (model predictive control). De plus, les transparents de ce livre ainsi que des complèments sont disponibles en ligne...

Les autres

A mon goût peut-être un peu moins intéressants, voici les autres que j'ai lus :

• "Modern control systems" de R. Dorf et R. Bishop
• "Modern control engineering" de K. Ogata
• "Control system design guide" de G. Ellis
• "Automatic control systems" de B. Kuo et F. Golnaraghi

Si j'ai le temps, je rédigerai quelques lignes dessus...