En deuxième année de classe préparatoire (filière Maths Physique), j'ai été mené à faire un Tipe. Voici un bref résumé de ce que j'ai fait, suivit de ma présentation oral et des résultats d'expériences:          

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Objectif : L'objectif est de créer un chauffage à base de logique floue régulant la température d'une enceinte en fonction du caractère économe de l'utilisateur. Il s'agit principalement de la conception d'un algorithme de régulation sous Python, d'une interface ordinateur-capteurs et d'une enceinte expérimentale.

Principe : Le programme de régulation est lancé depuis un ordinateur. Une durée notée tc, le caractère économe, la température de consigne et les caractéristiques de l'enceinte sont écrits dans un fichier de cet ordinateur - le caractère économe est sous forme d'une note sur 10 (plus la note est élevée, plus l'utilisateur est économe) -.Tous les tc : à partir des températures intérieures et extérieures obtenues via deux capteurs, l'algorithme calcule un temps de chauffe (< tc) et l'envoie à un Arduino (microcontrôleur). Ce dernier déclenche l'alimentation de la résistance chauffante puis l'arrête dès que le temps de chauffe calculé est écoulé.

-La programmation en Python de l'algorithme de logique floue via l'interface microcontrôleur, de l'enregistrement et de l'affichage en temps réel des valeurs caractéristiques de la régulation,
-La programmation en C du microcontrôleur qui sert d'interface entre les capteurs de températures, la commande de chauffage et l'ordinateur,
-La création de l'enceinte expérimentale,
-Le calcul des déperditions thermiques objectives à partir de la température extérieure courante et de la température de consigne.

Voici mon support pour ma présentation oral: Oral.pdf , elle suit le plan suivant:

I/ Le Fonctionnement : 
     1) Fonctionnement général de l'algorithme
     2) Dialogue entre les différents composants (interface)
     3) Capteurs et conversion
     4) Présence de logique floue (lois, fonction d'appartenance, obtention d'une décision)
 
II/ Les travaux réalisés :
     1) Programmation en Python 
     2) Programmation en C du microcontrôleur
     3) L'enceinte expérimentale (protocole, photo)
     4) Calcul des déperditions thermiques objectives.

III/ Les résultats :
     Les différentes courbes de régulations et tableau récapitulatif

Pour mieux comprendre mon tipe voici le dossier explicatif:  Dossier-TIPE.pdf
Pour voir directement les résultats allez en bas de la page, ou à la fin du dossier (plus précis).


                                               Illustration 3: Le tableau des résultats pour une température de consigne de 26°C.



Observation: 1-Le retard augmente progressivement avec le caractère économe:
                        2- Le temps de montée est d'autant plus long que le caractère économe est élevé:
                        3- Le dépassement décroit Avec la note du caractère économe
                        4- le dépassement pour E=10 correspond au pas de mesure du capteur de température.

Analyse: 1- le temps de réaction du système est d'autant plus long que l'utilisateur est économe (on chauffe moins fort au début)
               2- plus l'utilisateur est économe Plus le système est lent (moins on chauffe par tour de boucle)
               3- plus l'utilisateur est économe, moins d'énergie sera ''gachée''

Mais on observe quelques valeurs particulières ne correspondant pas à l'observation générale. Ces petits défauts peuvent être expliqués par les limites de l'expérience: la température extérieure n'a pas été maitrisée, c'est pourquoi ses variations et sa valeur de départ diffèrent selon les expériences. On observe sur le tableau ci-dessous que les températures de départ appartiennent à l'intervalle [18.1°C;19.2°C] il y a donc un écart maximal de 1,1° . Cependant, la température extérieure moyenne appartient à l'intervalle [18°C;18.7°C] donc avec un écart maximal de 0,7°. Alors que les variations de la température extérieure sont tout de même très proches: elles appartiennent à l'intervalle [0.4°;0.7°], un écart maximal de 0,3° de différence de variation a été observé.
Le retard peut être modifié si le résistor servant de radiateur a été précédemment allumé. Ces résultats peuvent d'ailleurs justifier les petits décalages observés (souligné en gras dans le tableau )