Les spécialités du professeur Pascal Bigras comprennent la commande des systèmes dynamiques non-linéaires, plus spécifiquement la commande des systèmes robotiques ainsi que celle des actionneurs pneumatiques, l'étude de la robustesse ainsi que la commande adaptative et par réseaux neuroniques. Il s'intéresse également à l’optimisation et à l’identification de systèmes, à la modélisation ainsi qu'au contrôle des robots flexibles. Il participe au développement d’algorithmes de simulation de systèmes électriques, hydrauliques et pneumatiques.
 
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Formation académique
Expérience professionnelle
Autre réalisation
Association professionnelle
Bourses et prix d'excellence
Encadrement / supervision d'étudiants
Publications
 
FORMATION ACADÉMIQUE

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Institution Spécialisation Diplôme Année
École Polytechnique de Montréal Génie électrique et de génie informatique, section automatique * Ph.D. 1993-1997
École de technologie supérieure Technologie des systèmes ** M.ing. 1991-1993
École de technologie supérieure Génie électrique B.ing. 1987-1991
* Projet de recherche: Proposition d'une commande qui assure la robustesse du suivi de trajectoires dans l'espace de travail d'une classe de manipulateurs flexibles.
** Projet d'application: Étude d'une commande neuronique appliquée à un robot et réalisation de la loi de contrôle à l'aide d'un microprocesseur dédié au traitement numérique des signaux.


EXPÉRIENCE PROFESSIONNELLE

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1998
École de technologie supérieure Ingénieur de laboratoire
Responsabilités
Préparer des séminaires portant sur des logiciels spécialisés utilisés par les étudiants des cycles supérieurs.
Assurer un support informatique aux professeurs qui participent aux différents projets de recherche de l’École.
Administrer un réseau d’ordinateurs fonctionnant avec le système d’exploitation Windows NT.
Réalisations :
Préparation et dispense d’un séminaire sur la bibliothèque d’optimisation du logiciel Matlab.
Rédaction d’un guide d’apprentissage du fonctionnement de base du logiciel Matlab.
Développement d’une bibliothèque de modélisation de systèmes robotiques dans le logiciel Maple.
Développement de programmes en langage Matlab servant à l’optimisation de modèles aéroélastiques d’avion.
Développement d’un programme en langage C utilisé pour calculer l’exponentiel de matrices mal conditionnées.
Restructuration d’un projet en langage C servant à la simulation parallèle de réseaux électriques.
Développement de plusieurs programmes servant à faciliter l’administration du réseau de postes de travail NT.
1998
Aerocorp Technologies Inc. Ingénieur en robotique
Responsabilités :
Préparer des séminaires portant sur des logiciels spécialisés utilisés par les étudiants des cycles supérieurs.
Assurer un support informatique aux professeurs qui participent aux différents projets de recherche de l’École.
Administrer un réseau d’ordinateurs fonctionnant avec le système d’exploitation Windows NT.
Réalisations :
Réalisation des systèmes de commande de position et de force à l’aide d’un DSP en points fixes.
1998
École de technologie supérieure Chargé de cours
Responsabilités :
Enseigner le cours de commande par ordinateur au Département de génie de la production automatisée.
Enseigner le cours de commande numérique par microprocesseur au Département de génie électrique.
Réalisatons :
Rédaction de notes pour le cours de commande par ordinateur.
Révision des laboratoires pour le cours de commande par ordinateur.
Mise à jour et déverminage du logiciel utilisé pour les laboratoires du cours de commande par ordinateur.
1989-93
École de technologie supérieure Assistant de recherche
Responsabilités :
Optimiser un algorithme servant à résoudre des systèmes d’équations nodales utilisés pour la simulation de réseaux électriques.
Développer une méthode de décomposition des règles de gestion des réservoirs d'une installation hydroélectrique à l'aide de réseaux neuronaux.
Développer une méthode de conception de filtres numériques à délai de groupe constant
Réalisations :
Réalisation des programmes informatiques pour vérifier le bon fonctionnement d’un algorithme de résolution de systèmes d’équations nodales.
Réalisation des programmes informatiques pour vérifier le bon fonctionnement de méthodes de décomposition des règles de gestion des réservoirs d'une installation hydroélectrique.
Programmation d’outils informatiques utilisés pour faciliter la conception de filtres numériques.


AUTRE RÉALISATION

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1995-2001 Modélisation et développement du module de simulation d’un logiciel de simulation de systèmes hydrauliques et pneumatiques.


ASSOCIATION PROFESSIONNELLE

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Depuis 1991 : Membre de l'Ordre des ingénieurs du Québec


BOURSES ET PRIX D'EXCELLENCE

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2000 : Prix du Ministre de l’éducation pour le didacticiel Hydrau+Pneu.
1993-1996 : Bourse de doctorat FCAR, Gouvernement du Québec
1991-1993 : Bourse de maîtrise FCAR, Gouvernement du Québec
1992 : Bourse de maîtrise, École de technologie supérieure
1988 : Bourse d'été CRSNG, Gouvernement du Canada
1993 : Médaille d'or du Gouverneur Général du Canada


ENCADREMENT / SUPERVISION D'ÉTUDIANTS AUX ÉTUDES SUPÉRIEURES

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Nom
Années Sujet de recherche Diplôme
Karim Kayhati 2000- Commande des actionneurs pneumatiques Ph.D.
Emmanuel Jolys 1999-2001 Automatisation du levage des longes M.Ing.
Patrick Lessard 1999-2001 Commande d'un robot marcheur M.Ing.
Mhamed Boughalem 1999-2001 Identification d'un modèle d'avion aéroélastique M.Ing.


LISTE DES PUBLICATIONS

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Articles publiés dans des revues avec comité de lecture
P. Bigras, M. Saad & J. O'Shea, 2001, Robust Trajectory Tracking in the Workspace of a Class of Flexible Robots, Journal of Robotic Systems, vol. 18, no.6, pp.275-288
R Botez, P. Bigras, 1999, Methods for aerodynamics approximation in the Laplace domain for the aeroservoelastic studies, Libertas Matematica., vol. XIX, pp.171-181.
P. Bigras, M. Saad & J. O'Shea, 1998, Exponential Trajectory Tracking Control in the Workspace of a Class of Flexible Robots, Journal of Robotic Systems, vol.15, no.9, pp.487-504.
M. Saad, P. Bigras, A. Turgeon & R. Duquette, 1996, Fuzzy Learning Decomposition for the Scheduling of Hydroelectric Power Systems, Water Resources Research, vol.32, pp. 179-186.
M.Saad, P. Bigras, L.A. Dessaint, K. Al Haddad, 1994, Adaptive Robot Control Using Neural Networks, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol.41,no.2, pp.173-181.
M. Saad, A. Turgeon, P. Bigras & R. Duquette, 1994, Learning Decomposition Technique for the Operation of Long-Term Hydroelectric Power Systems, Water Resources Research, vol.30, pp. 3195-3202.
M. Saad, L.A. Dessaint, P. Bigras, K. Al Haddad, 1994, Adaptive Versus Neural Adaptive Control: Application to Robotics, International Journal of Adaptive Control and Signal Processing, vol.8, pp.223-236.
Articles soumis dans des revues avec comité de lecture
P. Bigras, M. Saad & J. O'Shea, 2001, Convergence Analysis of an Inverse Flexible Manipulator Model Algorithm, Submitted to Journal of Vibration and Control.
P. Bigras, 2001, Pressure Control of Pneumatic System With Non Negligible Connection Port Restriction, Submitted to Journal of Control Engineering Practice.
Articles dans des comptes rendus de conférence
P. Petrov & P. Bigras, 2001, A Practical Approach to Feedback Path Control for an Articulated Mining Vehicle, IROS 2001, Maui, USA.
P. Bigras, T. Wong & R. Botez, 2001, Pressure Tracking Control of a Double Restriction Pneumatic System, CA2001, pp. 273-278, Banff, Canada.
P. Bigras, M. Saad, J. O'Shea & R. Botez, 2000, Inverse Flexible Manipulator Model Algorithm with Convergence Analysis, ISR 2000, pp. 162-167, Montréal, Canada.
P. Petrov, J. de Lafontaine, P. Bigras, M. Tétrault, 2000, Lateral Control of a Skid-Steering Mining Vehicle, IROS 2000, pp.1804-1809, Takamatsu, Japan.
P. Bigras, M. Saad & J. O'Shea, 1997, Adaptive Trajectory Tracking in the Workspace of a Class of Flexible Robots, SYROCO'97, vol.3, pp.669-676, Nantes, France.
P. Bigras, M. Saad & J. O'Shea, 1995, Suivi de trajectoires dans l'espace de travail d'un manipulateur flexible, 2ième Conférence Internationale sur l'Automatisation Industrielle, vol.1, pp.67-70, Nancy, France.
S. Lupien, P. Lessard, G. Lambert, P. Bigras, T.S. Sankar, 2001 A VERSATILE DESIGN PLATFORM FOR A WALKING ROBOT IN HARSH ENVIRONMENTS, 27th Design Automation Conference.
K. Karim, P. Bigras, L-A Dessaint, 2001, Non linear control of pneumatic actuators, 29th ICC&IE, Montréal, Canada, Nov. 2001.
T. Wong, P. Bigras, D. Cervera, 2001, Hydro+pneu: a quasi realtime hydraulic and pneumatic system simulation package, 29th ICC&IE, Montréal, Canada, Nov 2001.
P. Bigras, 2001, Pressure Control of Pneumatic System With Non Negligible Connection Port Restriction, ARA26, Montréal, Canada, Juillet 2001.
T. Wong, P. Bigras, D. Cervera, 2001, HYDRAULIC AND PNEUMATIC SYSTEM SIMULATION:DESIGN AND APPLICATIONS, ARA26, Montréal, Canada, Juillet 2001.
P. Bigras, M. Saad, J. O'Shea & R. Botez, 2000, Convergence analysis of Inverse flexible manipulator model algorithm, ARA25 , pp. 252-255, Cleveland, USA.
R.M. Botez, D. Biskri, P. Bigras, R. Kouch, 2000, Presentation of two methods for the aeroservoelastic interactions studies, ARA25, pp.241-244, Cleveland, USA.
R.M. Botez, P. Bigras, 1999, Optimization of generalized aerodynamic forces for the aeroservoelasticity studies”, 3rd International Conference on Engineering Aero-Hydroelasticity, pp. 122-128, Prague, Czech Republic.
R.M. Botez, P. Bigras, 1999, Aerodynamic approximation of unsteady forces for the aeroservoelasticity study, 46th CASI Canadian Aeronautics and Space Institute Annual Conference, pp. 155-161, Montréal, Canada.
P. Bigras, M. Saad & J. O'Shea, 1995, Suivi de trajectoires dans l'espace de travail d'une classe de manipulateurs flexibles: Étude de stabilité, Congrès Canadien de génie électrique et informatique, vol.1, pp.67-70, Montréal, Canada.
C.S. Gargour, V. Ramachandran, P. Bigras, 1990, Approximation of Constant Group-Delays over different Bandwidth in the Discrete Domain, and Applications to 1D and 2D Filtering. 15 th. Biennial Symposium on Communications, pp.160-163.

 

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Commande des actionneurs pneumatiques
Les manipulateurs robotiques d’aujourd’hui sont le plus souvent commandés par l’entremise d’actionneurs électriques et hydrauliques. Ils sont rarement commandés par des actionneurs pneumatiques. Ces actionneurs offrent pourtant un bon rapport entre la puissance qu’ils peuvent fournir et leur propre poids. Leur modèle dynamique est cependant fortement non-linéaire et incertain. Ce qui les rend difficiles à commander.

L’objectif à court terme de ce projet de recherche est d’améliorer la précision de ces actionneurs en proposant des stratégies de commande non-linéaires robustes basées sur des nouvelles méthodes d’asservissement robustes. À long terme, les actionneurs pneumatiques seront utilisés pour générer le mouvement de systèmes robotiques complexes.

Commande de robots mobiles
La commande des véhicules miniers est très complexe car les hypothèses de non glissement des roues avec le sol ne peuvent être vérifiées. En effet, les véhicules miniers sont dotés de chenilles qui doivent nécessairement glisser lorsque le véhicule tourne. Ce glissement peut être caractérisé par une contrainte de vitesse (non honolome) et un modèle de frottement avec le sol.

L’objectif du projet est d’étudier l’effet du frottement au sol sur le système de commande servant à assurer le suivi géométrique d’un chemin.

Développement d'un logiciel de simulation de systemes hydrauliques et pneumatiques
Ce projet de développement d'un logiciel de simulation des systèmes hydrauliques et pneumatiques est réalisé grâce à un partenaria entre Tony Wong et Pascal Bigras professeur à l’ÉTS ainsi qu'avec Daniel Cervera, professeur au cégep de Valleyfield. Ce logiciel de simulation intitulé Hydrau+Pneu a remporté le Prix du ministre de l’Éducation du Québec pour l’année 1999-2000.

 


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