Tutoriel d'automatique avec Python

Introduction et installation


Introduction

Matlab est un logiciel commercialisé par la société américaine Mathworks. C’est un outil très utilisé en automatique et une référence dans l’industrie et en enseignement.
Néanmoins de nos jours, le langage de programmation Python apparaît de plus en plus comme une alternative intéressante pour les industriels et pour les enseignants. Le langage est ouvert et gratuit, et de nombreux packages et boîtes à outils existent désormais pour étendre Python au monde de l’automatique.

Le but de ce site web est de vous permettre de réaliser une partie des tds mathlab et python chez vous, afin de mieux comprendre les concepts abordés en cours.
En savoir plus

Installation de Python via Anaconda


Pour pouvoir exécuter des programmes python, il est nécessaire d'installer d'abord python. En effet le language python est un language interprété.
C'est-à-dire que python va lire votre code et exécuter les commandes associées sans compiler votre programme (voir TD de python).
A son installation, Anaconda installera Python ainsi que les principaux packages pour une utilisation scientifique de python. L'avantage d'anaconda est d'éviter les problèmes d’incompatibilités entre les différents packages et de simplifier leur installation. On travaillera avec la version 3.X de python.

Téléchargement d'Anaconda :

Guides d'installation : De plus,une alternative à l'installation est possible si vous êtes à l'aise avec l'utilisation des jupyter notebooks (c'est ce qui est utilisé lors des tds d'apprentissage du python). On pourra s'en servir pour travailler directement à travers un serveur jupyter notebook en ligne.
Voici, le lien : Jupyter Python

Notebooks

Félicitations ! À ce stade vous avez tous les outils pour faire de l'automatique avec python. Pour vous présenter les possibilités de python en automatique continue, nous avons réalisé deux notebooks qui devraient vous permettre de réaliser l'équivalent des commandes mathlab des tds en python. Nous détaillons comment les ouvrir et le fonctionnement des notebooks (bien que déjà vu en TD).
  1. Notebook fonctions de transfert,Bode et réponse fréquentielle
  2. Notebook réponse temporelle

Ouverture des notebooks

Avec Anaconda

  • Ordinateurs INSA
  • Capture d'écran du menu
  • Ligne de commande
  • Si vous avez installé Anaconda, il vous suffit d'exécuter la commande suivante sur le terminal (Mac / Linux) ou l'invite de commandes (Windows): jupyter notebook
  • Menu démarrer
  • Un raccourci est également disponible dans le menu démarrer (sous windows) en recherchant "jupyter notebook".
    Capture d'écran du menu windows
  • Anaconda Navigator
  • Il est également possible de lancer le notebook depuis Anaconda, en ouvrant Anaconda navigator.

    Une fois jupyter notebook ouvert il vous suffit d'ouvrir les notebooks fournis en les cherchant parmi les fichiers qui s'affichent (ceux dans vos documents ou votre home sous linux).
Avec Jupyter en ligne
Sinon si vous utilisez la version en ligne, cliquez sur file->open et dans la fenêtre qui s'ouvre cliquez sur upload, pour transférer le notebook à ouvrir, puis cliquez dessus.

Si malgé tout vous éprouvez toujours des difficultés à ouvrir les notebooks ce lien peut vous aider: Aide exécution notebooks


Création et exécution de notebooks
Vous pouvez créer un nouveau notebook afin d'éxécuter votre code python. Pour ce faire, faire file->new. Puis tapez votre texte dans une cellule vide et cliquez sur run ou faire alt+ENTER pour éxécuter.

Spyder

Maintenant que vous avez les bases de python avec l'automatique grâce aux notebooks, vous pouvez créer votre propre code: soit directement dans un notebook comme abordé précédemment soit dans spyder afin de mieux visualiser les graphiques.

Spyder est un IDE (environnement de développement intégré) installé avec Anaconda pour éditer et éxécuter votre code python.
Il vous suffit d'exécuter votre code au sein de spyder pour bénéficier d'options avancées sur les graphiques.
Vous pouvez exécuter le code des notebooks directement dans Spyder.

Lancer Spyder

  • Depuis le menu démarrer
  • Chercher "Spyder" dans la barre de recherche du menu démarrer:
    Capture d'écran du menu démarrer
  • Avec Anaconda Navigator
  • Ouvrir Anaconda navigator (depuis le menu démarrer ou un raccourci) et cliquer sur spyder:
    Capture d'écran du menu démarrer

Image du logiciel spyder
Pour créer un fichier python faire File->Nouveau.
Pour l'exécuter il suffit d'appuyer sur F5.

Afin de mieux visualiser les graphiques il faut les ouvrir dans une fenêtre séparée de la console.
Pour cela une petite configuration de spider est nécessaire.

Paramètrage de Spyder
Cliquez sur Outils->Préférences puis sélectionnez automatique dans le menu déroulant, comme sur la capture ci-dessous
Capture d'écran du paramétrage spyder

Image du bode avec spyder
Remarque:
Il faut cliquer sur le bouton en forme de loupe pour avoir un curseur
À propos

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Site créé par Rémi Fache

Si nous attribuons les phénomènes inexpliqués au hasard, ce n'est que par des lacunes de notre connaissance. Pierre Simon De Laplace