Généralités
Les systèmes techniques - possibles solutions à des problématiques du développement durable - sont aujourd'hui :
de plus en plus complexes
pluritechnologiques, au sens MEI (Matière Energie Information)
Les délais de développement et de mise au point sont longs, les coûts d'étude importants. Un moyen de gagner en efficacité, c'est à dire de :
faire les bons choix techniques
corriger des imperfections
tester le système dans des conditions extrêmes dans lesquelles il serait même difficile de placer un prototype
valider des performances
prédire un fonctionnement
est de recourir à un modèle de comportement.
Définition : Modèle de comportement
Un modèle de comportement d'un système est une représentation abstraite, au sens mathématique, du système, élaborée à l'aide d'un logiciel de simulation.
Il est généralement mis au point en :
faisant des approximations, pour que les calculs associés ne prennent pas trop de temps
formulant des hypothèses (point de fonctionnement, intervalles de variation de certains paramètres, ...) qu'il convient de vérifier par la suite
Cela signifie qu'il ne peut pas représenter parfaitement le réel, mais certains modèles, patiemment mis au point ont une « finesse de grain »
remarquable.
Un système peut être abordé à partir de trois domaines :
domaine du réel : le système réel est en situation de fonctionnement
Au début de la conception ce n'est pas le cas mais des exigences ont déjà été formulées à son égard, il s'agit des performances attendues.
domaine des mesures : le système est instrumenté grâce à des capteurs qui enregistrent l'évolution de certaines grandeurs
L'analyse des résultats (courbes, données numériques,...) permet d'accéder aux performances mesurées.
domaine du virtuel : le modèle élaboré est soumis à des sollicitations (paramètres d'entrée), la simulation donne accès aux performances simulées.
Il existe des écarts entre les performances relatives à chacun de ces domaines. L'analyse des écarts permet, selon le cas, d'affiner le modèle, de revenir sur la conception, de mettre en œuvre des moyens de mesure/contrôle plus adéquats,...
Ces trois domaines sont liés (voir flèches numérotées sur la figure ci-dessus). Ainsi, il est possible de :
vérifier les performances attendues d'un système
valider une modélisation à partir d'expérimentations
prévoir le comportement ou valider une performance du système