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« Comment les outils de communications permettent de prendre en compte les besoins de l'utilisateur ? »

Outils de communication TSti2D

Cours : Présentation des outils SysMl 03/10/2019

Presentation SysMl_Prof.doc - 1 / 7 - Date : 03/10/2019

Portes de l’Oisans

Objectifs : Comprendre le contexte de l’ingénierie système et la nécessité des outils SysMl Connaître les différents diagrammes, savoir quand les utiliser Décoder un diagramme SysMl

1- L’ingénierie système Système : ensemble d'éléments interagissant entre eux selon certains principes ou règles. Pour définir un système, on précisera :

- sa frontière : un élément appartient soit au système, soit à son environnement,

- sa mission : sa raison d’être, ses objectifs,

- ses fonctions (ce que font les entités faisant partie du système, leur organisation et interactions),

- ses interactions avec son environnement,

Ingénierie système : Approche scientifique interdisciplinaire, dont le but est de formaliser et d'appréhender la conception de systèmes complexes (Matière, Energie, Information).

A quoi ça sert ? Quelles sont les limites d’utilisation et les performances ?

Quels sont ses composants ? Comment sont-ils organisés et reliés ?

Comment ça fonctionne ? Quel est le comportement prévu ?

Matière : Concevoir l’enveloppe du système, la partie mécanique et structurelle

=> « Mécanicien », « Architecte »

(STI2D ITEC / STI2D AC)

Energie : Gérer l’énergie (consommation, recharge) et

choisir les composants

=> « Electricien » (STI2D EE)

Information : Piloter le système en tenant compte des capteurs et

consignes

=> « Informaticien » (STI2D SIN)

Formalisation d’un besoin (Services à rendre,

performances, ergonomie…) => « Client »

Guidon

Roues

Plateforme

USAGER

TERRAIN

ENERGIE






DIAGRAMMES FONCTIONNELS

2- Vues globales des diagrammes SysMl Le « SYStème Modeling Language » est un langage graphique permettant d’avoir une représentation du système et de son cahier des charges sous une forme synthétique et universelle.

Selon la complexité du système étudié, on dispose de 9 diagrammes pour aborder les aspects fonctionnels, structurels, ou comportementaux. 6 sont utilisés en prébac.

3- Le diagramme des cas d’utilisation Buts : - Exprime les services (use cases) offert par le système aux utilisateurs (actors). - Délimite le système et montre globalement les interactions avec son environnement. - N’aborde pas le problème sous un aspect technique.

Règles : - un cadre délimite le système et contient un ensemble de séquences d’actions, - A gauche on place les acteurs humains, à droite les acteurs non humains, - Les actions réalisables par le système (les services rendus) s’expriment sous forme de verbe à l’infinitif plus compléments - Les actions peuvent être liées entre elles (Include, Extend…)

DIAGRAMMES COMPORTEMENTAUX

DIAGRAMMES STRUCTURELS

Diagramme des exigences (REQ)

Diagramme de définition des blocs (BDD)

Diagramme de définition des blocs (BDD)

Diagramme des cas d’utilisation (UC)

Diagramme de séquence (SD)

Diagramme des états (STM)

DEPLACER SANS EFFORT

REGLER LES PARAMETRES

RECHARGER

DEPLACER SANS EFFORT

REGLER LES PARAMETRES

RECHARGER






4- Le diagramme des exigences Buts : - Exprime les fonctions à réaliser et/ou les performances (technique, fiabilité…) à atteindre, - Fait apparaitre les contraintes de développement (environnementale, normes…), - Sert à établir un contrat entre le client et les concepteurs du système (Cahier des charges), Règles : - Chaque exigence figure dans un rectangle, avec un texte descriptif et un identifiant unique, - On peut décomposer une exigence en exigences unitaires, - On peut ajouter des données quantitatives et des précisions (Refine, satisfy…), - On peut également faire apparaitre certains composants matériels en lien avec l’exigence,

Exemple d’informations extraites d’un diagramme d’exigences :

- Citer les 5 fonctions techniques à développer pour se « Déplacer sans effort »

Définir une consigne de vitesse, définir une direction, maintenir l’équilibre, stocker et restituer l’énergie, régler la sensibilité du gyropode. - Quelle est la vitesse maximale prévue pour le gyropode à concevoir ?

18km/h (=> Lien « refine »). - Quels types « d’utilisateurs » sont prévus pour cet appareil ?

Débutant, intermédiaire, normal. - Quel composant permettra de garantir l’équilibre du gyropode ?

Gyroscope (=> Lien « satisy » avec un « block »)

- Proposer d’autres exigences qui auraient pu figurer sur ce diagramme selon vos critères ?

Critère esthétique, économiques (coût), environnementaux (recyclabilité, émissions CO2…).






5- Le diagramme de définition des blocs Buts : - Montrer l’organisation matérielle des éléments constituants le système, Règles : - Un bloc peut représenter un système, un sous système ou un composant élémentaire, - Un bloc se représente par un rectangle comprenant son nom et son type, - On peut faire apparaitre des attributs (propriétés qui caractérisent ce bloc). - Des arcs entre blocs indiquent la composition et le nombre de blocs dans la composition,

Exemple d’informations extraites d’un diagramme de définition des blocs :

- Citer les 3 principaux sous-ensembles du gyropode :

Guidon, Roues, Châssis. - Quels sont les éléments qui figurent en double sur cet appareil.

Roues, variateurs, motoréducteurs, codeurs incrémentaux. - A votre avis, pourquoi a-t-on prévu 2 motoréducteurs dans le groupe propulseur ?

Pour permettre de changer de direction / de tourner sur place (roues indépendantes). - Quels sont les éléments qui s’ajouteront sur le guidon ?

Pupitre, Afficheur LCD, potentiomètre.






5- Le diagramme des blocs internes Buts : - Explique comment l’information et l’énergie circulent dans le système Règles : - A la différence des diagrammes blocs, les blocs comportent 1 ou plusieurs ports, - Les ports matérialisent des flux d’énergie, de matière ou d’information, - Ces flux peuvent être en entrées, en sorties, ou bidirectionnels) et relient les blocs,

Exemple d’informations extraites d’un diagramme des blocs internes:

- Quels sont les entrées du calculateur ? les sorties ?

Entrées : Mode, direction, inclinaison, vitesse des roues, alimentation. Sorties : Consigne de vitesse et direction. - Quel est le rôle des codeurs incrémentaux ?

Apporter au calculateur, une information sur la vitesse de rotation des roues. - Quels sont les éléments qui seront alimentés par les batteries ?

Le calculateur et le groupe propulseur. - Quel est le rôle du variateur ?

Moduler/distribuer l’énergie électrique vers le motoréducteur en fonction des consignes du calculateur, à partir de l’énergie stockée dans les batteries.






6- Le diagramme de séquences Buts : - Décrit chronologiquement les échanges de messages (pour 1 scénario défini), Règles : - Il comporte une « ligne de vie » verticale pour le système et les acteurs extérieurs, - Les flèches pleines représentent des messages à destination du système, - Les flèches pointillées représentent la réponse du système, - La temporalité se lie de haut en bas,

Exemple d’informations extraites d’un diagramme de séquences:

- Que doit-il normalement se passer au branchement du gyropode ?

Il doit y avoir un allumage clignotant des diodes vertes pendant la charge puis un allumage permanent des diodes vertes pour que montrer la charge est complète. - Quelle est la durée prévue pour la charge des batteries ?

12H. - Que se passe-t-il en cas de dysfonctionnement de la charge ? Allumage des diodes rouges et interruption de la charge. Nécessité de débrancher.

Scénario : « RECHARGER »






7- Le diagramme d’états Buts : - Etablit un inventaire des états du système, - Liste les liens entre états et les conditions de passage entre 2 états liés, - Modélise l'évolution de l'état du système en fonction des événements qui peuvent se produire. Règles : - Chaque état est représenté par un rectangle

Exemple d’informations extraites d’un diagramme d’états:

- Combien d’états différents ce diagramme distingue-t-il ? Nommer les.

On distingue 6 états. Rotation à gauche, à droite, marche avant, marche arrière, repos, chargement.

- Sous quelle(s) condition(s), le gyropode va-t-il tourner à droite ?

Guidon pivoté vers la droite.

- Comment doivent être pilotés les moteurs pour tourner à droite ?

Le moteur gauche doit tourner plus vite que le moteur droit.

- Sous quelle(s) condition(s), le gyropode va-t-il avancer ?

Si la plateforme est inclinée vers l’avant.

- Comment doivent être pilotés les moteurs pour avancer en ligne droite ?

Les moteurs doivent tourner à la même vitesse.

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