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Dissertations / Theses on the topic 'Commandes robustes/adaptatives'
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1
Xu, Shi Jie. "Contribution à la commande robuste et adaptative : application aux robots manipulateurs." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10313.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire, de nouveaux critères de robustesse pour les systèmes linéaires incertains et a équations différentielles d'ordre élevé ont été proposés à partir des théorèmes de Gerschgorin et Kharitonov ou de la théorie de Lyapunov. Les développements des déterminants d'une somme de matrices, de son adjointe et de son inverse ont été établis. Nous avons proposé un nouveau modèle d'état avec incertitudes, plus apte à décrire les systèmes incertains réels. Nous avons développé, pour des systèmes incertains, des bornes supérieures des variations, relative et absolue, du cout quadratique lorsqu'un régulateur quadratique linéaire nominal est utilisé. Nous avons proposé des correcteurs à cout garanti pour des systèmes incertains. Nous avons étudié la synthèse des correcteurs pour les systèmes incertains. Divers correcteurs à bornitudes ultimes uniformes ont été obtenus. Nous avons discuté des méthodes de synthèse des correcteurs adaptatifs et adaptatifs robustes pour les systèmes incertains. Un algorithme de commande hybride robuste-adaptative a été développé. Nous avons proposé un nouveau modèle pour l'identification des paramètres d'un robot. Nous avons proposé des lois de commande robustes et un nouveau correcteur hybride robuste-adaptatif pour les robots. Les simulations ont montré les avantages de ce correcteur robuste-adaptatif
2
Constantinescu, Aurelian. "Commande robuste et adaptative d'une suspension active." Grenoble INPG, 2001. http://www.theses.fr/2001INPG0130.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de l'identification et de la commande robuste et adaptative des systèmes mécaniques destinés à assurer une isolation vibratoire. L'application du contrôle actif est effectuée sur une suspension active. Les problèmes abordés sont des problèmes d'atténuation large bande et bande étroite. Le premier axe du travail, correspond à l'atténuation large bande, consiste à donner une méthodologie de commande robuste pour la vérification des contraintes imposées, la principale contrainte étant un gabarit sur la densité spectrale de la force résiduelle mesurée. La méthodologie proposée consiste en l'identification en boucle ouverte du chemin secondaire de la suspension active, le calcul d'un régulateur satisfaisant les performances désirées, l'amélioration du modèle pour la commande par identification en boucle fermée, le re-calcul d'un régulateur et la réduction de la complexité du régulateur ainsi obtenu. Les résultats obtenus sont validés sur le système réel. Le deuxième axe du travavail concerne l'atténuation des perturbations bande étroite. L'approche utilisée est la régulation adaptative, les deux algorithmes présentés étant basés sur le principe du modèle interne. Le premier algorithme - indirect - est basé sur l'identification du modèle de la perturbation et le calcul du régulateur par placement de pôles. Le deuxième - direct - est basé sur la paramétrisation de Youla-Kucera (Q-paramétrisation). Les deux algorithmes sont mis en oeuvre sur le système réel.
3
Ouattara, Seydou. "Mise en œuvre d'une loi de commande adaptative floue indirecte." Valenciennes, 1996. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/34633a72-0657-4c61-8628-c72bea21021e.
Full textAbstract:
Les récents progrès théoriques et le nombre croissant des applications industrielles de la commande floue lui permettent de prendre place à côté des théories classiques de commande. Cependant il reste à mettre en œuvre des stratégies de réglage automatique des différents paramètres intervenant dans la conception des régulateurs flous. Le travail présenté dans ce mémoire propose la possibilité de réaliser une loi de commande adaptative floue indirecte. Il consiste à modifier les gains d'un régulateur flou en fonction des résultats d'une identification d'un modèle linéaire pseudo-continu du système utilisant le formalisme de l'opérateur delta. Dans un premier temps, une méthode d'obtention des gains robustes optimaux du régulateur flou pour une classe de systèmes linéaires du premier et du second ordre est proposée. Une analyse statistique est effectuée sur l'ensemble des résultats de l'optimisation non linéaire et permet de mettre en évidence qu'il n'existe pas de relations générales liant les gains du régulateur flou à un ou plusieurs paramètres du système. Cette absence de relations marquées conduit à mettre en œuvre un modèle flou d'évolution des gains du régulateur en fonction des paramètres du système. L’approche envisagée est du type floue car elle permet au travers des règles linguistiques de conserver les relations locales mises en évidence par l'analyse statistique. Cette modélisation permet de mettre en œuvre un algorithme d'adaptation des gains du régulateur flou en fonction des paramètres dynamiques du système. La technique d'identification développée est basée sur la méthode des moindres carrés récursifs et l'utilisation du formalisme de l'opérateur delta. Enfin un superviseur central permet de piloter à la fois les modules d'identification et de commande en sélectionnant, soit un régulateur robuste à gains constants, soit un régulateur adaptatif pour améliorer les performances de la boucle fermée. Des essais en simulation et sur un procédé de régulation de niveau d'eau ont permis de valider l'approche.
4
Antoinette, Patrice Luc. "Techniques de robustesse et d'auto-séquencement pour la commande auto-adaptative des aéronefs." Thesis, Toulouse, ISAE, 2012. http://www.theses.fr/2012ESAE0018/document.
Full textAbstract:
Pour synthétiser un correcteur robuste pour un système linéaire incertain, il existe de nombreuses méthodes linéaires. Cependant, bien souvent, le gain en robustesse se fait au détriment de la performance. Aussi, dans cette thèse, on s'intéresse à la situation où la plage des valeurs possibles des paramètres est "très grande" par rapport à la "faible" variation du niveau de performance souhaité. Dans cette situation, il peut alors s'avérer intéressant d'utiliser des correcteurs séquencés. Seulement, la mise en place de cette solution nécessite que le correcteur ait à sa disposition les paramètres sur lesquels il sera séquencé. Et il peut arriver que l'on ne souhaite pas (à cause de considérations de réalisation pratique), ou que l'on ne puisse pas disposer de la mesure de ces paramètres. On est alors amené à estimer ces paramètres et donc à utiliser le paradigme de la commande adaptative. Dans cette thèse, on cherche à proposer une méthodologie de synthèse d'un correcteur auto-adaptatif afin de résoudre un problème de commande robuste d'un procédé linéaire incertain. Après une étude théorique ayant pour objectif de proposer une telle méthodologie, le cas d'un avion instable est traité à titre d'application, permettant ainsi de mettre en évidence le bénéfice que la stratégie proposée peut apporter à la commande d'un système incertainMany linear methods exist to design a robust controller for an uncertain linear system. This thesis considered the situation where the range of possible values of parameters is "very large" in relation to "small" variations in the desired level of performance. Frequently, an increase in robustness is obtained at the expense of a performance loss. The use of scheduled controllers may be an innovative way to address this problem. The implementation of this solution requires the controller has at its disposal the parameters on which the scheduling is done. However, it may occur that making the measure of the parameters available is not desired (for example, because of practical implementation aspects) or not possible. In these situations, the designer of the controller is led to estimate these parameters and then to use the paradigm of adaptive control. This thesis explored a methodology for designing an adaptive controller in which to solve the problem of robust control for an uncertain linear plant. A theoretical study was first undertaken which aimed to propose such a methodology; followed by, a study of the case of an unstable airplane as an application. Such an analysis highlighted the benefits that the proposed strategy can bring to the control for an uncertain plant
5
Giri, Fouad. "Convergence et robustesse en commande adaptative indirecte." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37613938g.
Full text
6
Ikhouane, Fayçal. "Commande adaptative non-linéaire. : Synthèse Robuste et Analyse Transitoire." Caen, 2001. http://www.theses.fr/2001CAEN2043.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l'étude de robustesse et l'analyse transitoire en commande adaptative non-linéaire, développée par l'approche du backstepping. Il s'agit d'une technique récursive pour élaborer la loi de commande et développer une fonction de Lyapunov pour l'analyse de la boucle fermée. Les travaux antérieurs dans ce domaine ont focalisé sur les procédés sujets uniquement à l'incertitude paramétrique. Nous nous pencherons sur les procédés linéaires qui, en plus des incertitudes paramétriques, sont soumis à des dynamiques négligées et des perturbations externes. Pour commander ces systèmes nous profiterons d'outils de synthèse déjà utilisés avec succès en commande adaptative classique, dite linéaire. Ainsi, nous proposerons deux lois de commande robustes, l'une utilisant la modification dite 'switching sigma' et l'autre comprenant une projection des paramètres estimé sur un convexe borné contenant les vrais paramètres. Nous montrerons que ces deux outils qui sont interchangeables en commande adaptative linéaire, ne le sont plus en commande adaptative non-linéaire. Dans le cas général où les dynamiques négligées n'affectent pas le degré relatif du modèle, le résultat de stabilité est global. Autrement, la stabilité est régionale avec une région d'attraction inversement proportionnelle à la taille des incertitudes.
7
Ouddah, Nadir. "Commande robuste de machines à réluctance variable pour la traction de véhicules électriques." Thesis, Cergy-Pontoise, 2015. http://www.theses.fr/2015CERG0789.
Full textAbstract:
Le moteur à réluctance variable (MRV) est en train de gagner beaucoup d'intérêt dans les applications de traction électrique grâce à la compatibilité significative entre ses caractéristiques naturelles et les exigences de l'industrie automobile. Cependant, à cause de la caractéristique fortement non linéaire des grandeurs électromagnétiques du MRV, l'usure du moteur, les variations paramétriques dues aux tolérances de fabrication, et la dérive des paramètres durant le fonctionnement, les stratégies de commande classique ne permettent pas d'assurer des hautes performances de suivi de trajectoire et de robustesse en stabilité dans l'environnement de fonctionnement d'un véhicule électrique. Dans ce contexte, le premier objectif de cette thèse est de proposer des stratégies de commande robustes du MRV en prenant en considération les contraintes imposées par les applications de traction. Afin d'atteindre cet objectif, une structure de commande en cascade, composée d'une boucle externe de vitesse et d'une boucle interne de courant, est envisagée. Les objectifs de synthèse sont ensuite fixés à travers un cahier des charges formulé en termes de gabarits fréquentiels, et les correcteurs robustes et adaptatifs de vitesse et de courant sont ainsi synthétisés en se basant sur les approches de commande H-infini et LPV/H- infini. La faisabilité des correcteurs constitue également un critère important dans les applications de traction électrique où la puissance de calcul embarqué dans le véhicule est très limitée. Ce critère est pris en considération dans cette thèse à travers l'utilisation des approches de synthèse des correcteurs H- infini d'ordre fixe. Les performances de ces correcteurs sont analysées et comparées avec les performances des correcteurs H- infini classiques à travers une étude par la μ-analyse de la robustesse en stabilité et une évaluation expérimentale. Le deuxième objectif de ces travaux de thèse est d'évaluer l'intérêt de la commande sans capteurs mécanique du MRV en se basant sur des méthodes d'estimation. Des observateurs robustes basés sur les modes glissants et le filtrage de Kalman sont ainsi synthétisés. Les performances et la robustesse de ces observateurs sont ensuite comparées expérimentalement dans une perspective d'une application de traction électriqueThe switched reluctance motor (SRM) is gaining much interest in electric vehicle applications. It includes robustness to harsh operational conditions, rugged structure, fault tolerant operation and a wide range of speed. However, due to the highly nonlinear electromagnetic characteristic, wear and tear of motor, manufacturing tolerances and parameters drift during operation, classical control strategies do not ensure high dynamical performance and robustness under various operating conditions in electric vehicle environment. In this context, the first purpose of this thesis is to propose robust control strategies of the SRM taking into account the constraints imposed by electric vehicle applications. To achieve this objective, a cascade control scheme is adopted; it consists of an outer speed loop and an inner current loop. Controllers design aims are fixed through specifications formulated in frequency domain, robust and adaptive controllers of speed and currents are thus synthesized based on H- infini and LPV/H- infini control approaches. Feasibility of these controllers is also an important criterion in electric vehicles applications where embedded computing power is very limited. This criterion is taken into account in this thesis by using fixed order controller synthesis approaches. The performances of these controllers are analyzed and compared with the performances of standard H- infini controllers through an experimental evaluation and a robustness analysis is performed using the concept of the Singular Structured Value, i.e. the μ-analysis. The second objective of this thesis is to assess the interest of the sensorless control of SRM. Robust observers based on second order sliding mode (SMO2) and Kalman filtering techniques (EKF) are designed to estimate the mechanical states of SRM. Performances and robustness of these observers are then compared experimentally in perspective of electric vehicle application
8
Hussain, Ayman. "Contribution à la commande adaptative robuste par modes glissants." Reims, 2008. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000994.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objectif le développement d’une famille de commandes adaptatives robustes par modes glissant pour une large classe de systèmes non linéaires incertains et perturbés. Ainsi, deux lois de commande ont été développées. Dans la première, le modèle du système a été reformulé de telle sorte que toutes les dynamiques inconnues soient regroupées dans une seule fonction et ainsi utiliser un seul approximateur. Dans ce contexte, les réseaux d’ondelettes flous ont été d’abord utilisés vus leurs convergences rapides mais ils ne permettent de donner de bons résultats en présence des informations linguistiques incertaines. Afin de remédier à cela, un système flou de type-2 a été utilisé. Pour assurer la robustesse vis-à-vis des perturbations externes, des incertitudes et erreurs d’approximation, le mode glissant a été proposé. Pour réduire les sollicitations au démarrage au niveau du signal de commande, une surface non-linéaire a été introduite. La loi de commande ainsi construite permet d’assurer la robustesse et la stabilité globale du système bouclé tout en éliminant le phénomène de chattering dans le cas du mode glissant classique. Cependant, le choix des gains de la surface de glissement devient compliqué pour des systèmes d’ordre supérieur à 2. Pour résoudre ce problème, une nouvelle loi de commande par mode glissant a été proposée. L’avantage principal de cette approche réside dans le fait que la surface de glissement a été modifiée de telle sorte que la phase d’approche a été supprimée ce qui rend le système plus robuste et augmente sa vitesse de convergence aux signaux de références. .This thesis aims to develop a family of adaptive robust sliding modes for a large class of non-linear uncertain and disturbed. Two control laws were developed. In the first, the model system has been reformed such that all the unknown dynamics are combined in one function and then use a single approximation. In this context, fuzzy wavelet networks were first used thanks to their rapid convergence but they don’t give good results in the presence of uncertain linguistic information. To resolve this, a fuzzy system of type-2 was used. To ensure robustness against external disturbances, uncertainty and approximation errors, the sliding mode has been proposed. To reduce the stresses at the start of the signal, a non-linear was introduced. The control law is built to ensure the robustness and overall stability of the closed system in addition to it’s capacity of eliminating the phenomenon of chattering in the case of classical sliding mode. However, the choice of the gains of the sliding surface becomes complicated for systems of order greater than 2. To overcome this problem, a new control law using sliding mode has been proposed. The main advantage of this approach is that the sliding surface has been modified so that the approach has been removed which makes the system more robust and increases its speed of convergence to the reference signal. .
9
Hussain, Ayman Zaytoon Janan Hamzaoui Abdelaziz. "Contribution à la commande adaptative robuste par modes glissants." Reims : S.C.D. de l'Université, 2008. http://scdurca.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000994.pdf.
Full text
10
Canart, Régis. "Contribution à la commande adaptative et prédictive." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10143.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire sont étudiées des lois de commande basées sur des méthodes adaptatives indirectes et prédictives, pour contrôler des systèmes multivariables, non linéaires, soumis à des perturbations et évoluant dans le temps de manière inconnue a priori. La première partie concerne la définition du modèle à utiliser pour identifier et obtenir une approximation satisfaisante du comportement du precessus. Un bon compromis entre la simplicité et la justesse du modèle est obtenu avec des modèles du type linéaire auto-régressif. Des extentions sont proposées pour tenir compte de discontinuités sur la commande dans le cas particulier des systèmes mécaniques avec des actionneurs comportant une zone inactive. L'adaptation des paramètres du modèle est le second point crucial pour identifier correctement le processus. Les algorithmes d'adaptation développés sont fondés sur le principe des moindres carrés récursifs,auquel des améliorations ont été apportées pour réduire la sensibilité au bruit et pour résoudre les problèmes numériques survenant lorsque la condition d'excitation permanente n'est pas vérifiée. Dans les troisième et quatrième chapitres, des lois de commande sont déterminées pour minimiser les erreurs sur un horizon de prédiction de plusieurs pas. Des critères quadratiques sont établis pour améliorer la robustesse de la loi de commande vis-à-vis des bruits de mesure, pour traiter des systèmes à retars purs, et pour aboutir à des commandes régulières limitant les sollicitations sur les actionneurs et le processus. L'application de ces algorithmes en simulation et expérimentalement valide les résultats obtenus et montre la robustesse et les avantages des lois de commande adaptatives et prédictives proposées.
11
Martin, Alain. "Commande adaptative robuste. Application au controle des engins en tungage." Nice, 1988. http://www.theses.fr/1988NICE4346.
Full textAbstract:
L'objectif de cette these est de prouver qu'une commande auto-adaptative peut etre credible et performante appliquee a des cas concrets provenant de l'industrie aeronautique. Une nouvelle approche ainsi qu'une methodologie de reglage sont proposees. Les performances de l'identification des parametres physiques sont predites hors ligne (trainages specifies, covariances. . . ) grace a l'utilisation d'extra-signaux optimaux additifs sur la commande et avec l'aide de la theorie du filtrage lineaire non stationnaire optimal de kalman. Les compromis necessaires (extra signaux venant "agiter" le systeme) sont mis en evidence permettant theoriquement l'emploi de la methode sur n'importe quel systeme monovariable. Enfin, des simulations jugees dimensionnantes (systeme instable en boucle ouverte et parametriquement fortement disperse, bruits stochastiques importants. . . ) sont montrees prouvent la validite de la theorie et la justesse des predictions hors ligne
12
RAYNAUD, HENRI. "Etude et applications de la robustesse de la commande adaptative." Paris 11, 1990. http://www.theses.fr/1990PA112039.
Full textAbstract:
Ce travail vise a ameliorer les algorithmes d'estimation et de commande utilises pour la commande adaptative lineaire d'un systeme dynamique a temps discret. Dans une premiere partie, une procedure d'estimation basee sur un algorithme d'estimation de type moindres carres recursifs est developpee. On montre que cette procedure, sous des hypotheses appropriees sur le systeme a commander, garantit la bornitude globale des signaux de la boucle adaptative (stabilite bibo), et qu'elle fournit un ellipsoide de certitude contenant le parametre a estimer. Dans la deuxieme partie, on elabore une methode de commande, basee sur la minimisation d'un critere h-infini, qui permet de stabiliser tous les sytemes correspondant a un ellipsoide de l'espace parametrique de meme forme que l'ellipsoide de certitude
13
Ferrères, Gilles. "De l'utilisation des outils de robustesse pour la commande adaptative." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0008.
Full textAbstract:
Nous proposons une methodologie de synthese d'un schema de commande adaptative, dans laquelle on combine la commande h, les techniques d'analyse de la robustesse et une technique d'estimation robuste. Nous considerons d'abord le cas d'un processus lineaire soumis a de fortes incertitudes parametriques ainsi qu'a des dynamiques negligees. On synthetise une loi de commande de type h par facteurs premiers. On utilise par ailleurs une technique d'identification par appartenance a un ensemble pour estimer un modele d'etat du processus en presence de bruits de mesure et de dynamiques negligees. Dans la mesure ou l'estimateur fournit une mesure des incertitudes sur le modele estime du processus, il est possible de contourner le principe d'equivalence certaine et d'adapter en ligne les performances de la loi de commande en fonction des incertitudes de modele. La convergence en temps fini de l'estimateur permet de garantir la stabilite et la robustesse du schema d'adaptation: on utilise en particulier les techniques de / analyse pour etudier les proprietes de stabilite et de robustesse de ce schema de commande. On applique la methodologie a un probleme de pilotage missile. On etend d'autre part cette methodologie au cas d'un processus non lineaire
14
Zerkaoui, Salem. "Commande neuronale adaptative des systèmes non linéaires." Le Havre, 2007. http://www.theses.fr/2007LEHA0010.
Full textAbstract:
Dans cette thèse nous proposons un Système de Commande Neuronale Indirecte (SCNI) auto-adaptatif, stable, et robuste pour commander une large variété de systèmes linéaires ou non linéaires, monovariables ou multivariables dont le modèle mathématique est mal connu ou pouvant varier dans le temps. Le SCNI, comporte le modèle instantané et le correcteur ainsi qu’un algorithme autonome d'adaptation des paramètres. Les paramètres du SCNI sont initialisés à zéro assurant ainsi des performances indépendantes de la phase d'initialisation. L’analyse et la synthèse de la stabilité du système en boucle fermée, la stabilité robuste et la robustesse vis-à-vis du bruit de mesure ont été étudiées à l’aide de l’approche de Lyapunov. La commande développée a été testée sur le simulateur du réacteur chimique du Tennessee Eastman et sur un bras manipulateur de robotique médicale. La structure de commande proposée, simple et flexible, s'avère utilisable en pratique pour de nombreuses applicationsThe main contribution of this work is to propose a robust stable self-adaptive InDirect neural Network Control "IDNC" to control a broad variety of unknown linear, nonlinear, SISO and MIMO systems. The control scheme is made of an adaptive instantaneous neural model, a neural controller and an on-line parameter updating law. The IDNC parameters start at zero initial conditions which ensure that the performances do not depend on the initialization phase. Closed loop performances as well as sufficient conditions for asymptotic stability and robustness are derived from the Lyapunov approach. The simulations and experimental tests are carried out in order to validate the performances of the proposed approach. In particular, our contribution is used for the control of the Tennessee Eastman Challenge Process and a medical robot. Also, the proposed structure can easily be implemented in several practical applications
15
Duque, Escobar Ismael Mauricio. "Contribution à la mise en oeuvre de la commande adaptative." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0007.
Full textAbstract:
Les systemes de commande adaptative proposes consistent en une combinaison d'une loi de commande avec modele de reference sur l'etat partiel avec un estimateur de parametres robustges vis-a-vis d'une classe de perturbations definie. Evaluation experimentale des systemes proposes
16
Zadshakoyan, Mohammad. "Optimisation en conduite d'usinage et gestion d'usure d'outils par commande adaptative." Bordeaux 1, 1998. http://www.theses.fr/1998BOR10544.
Full textAbstract:
Les commandes numériques (CN) sont utilisées pour piloter différentes opérations des machines-outils sans intervention de l'opérateur. Les architectures de commande actuelles ne prennent pas en compte certains phénomènes qui accompagnent le processus d'usinage comme, par exemple, l'effort de coupe, l'usure des outils de coupe, la température à l'interface d'outil-pièce et outil-copeau, etc. Vis-à-vis de ces phénomènes et du point de vue de l'automaticien la machine outil est un système en boucle ouverte. Pour assurer un suivi continu et un ajustement au cours de l'usinage des paramètres de coupe, il faut que la CN s'adapte aux variations du processus d'usinage. Cette adaptation doit être faite par une modification en temps réel des paramètres de coupe vis-à-vis de l'état réel du processus. Dans ce contexte, nous étudions deux stratégies de commande adaptative d'un processus de tournage. Pour la première stratégie nous proposons une régulation adaptative de l'effort de coupe. Cette stratégie utilise les résultats connus sur la théorie de la commande optimale et permet d'obtenir de meilleurs résultats de robustesse que ceux d'autres travaux publiés précedemment. Pour la deuxième stratégie basée sur l'optimisation d'un indice de performance tenant compte : du taux d'usure, coût de l'outil, du débit du copeau, etc. , nous proposons un observateur adaptatif du taux d'usure de l'outil en dépouille. Cet observateur temps réel est basé sur un modèle numérique linéaire utilisant l'opératuer Delta. Ce dernier permet par son utilisation de mieux approcher le comportement du système continu par le modèle numérique lorsque la période d'échantillonnage est faible. Nous présentons les résultats expérinentaux obtenus en tournage pour la première stratégie de commande. Cette dernière permet des gains significatifs en productivité. Nous montrons pour l'observateur adaptatif d'usure les résultats de simulation.
17
Carrillo, Francisco Javier. "Sur la stabilité et la robustesse de la commande adaptative directe multivariable." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0034.
Full text
18
Carrillo, Romero F. Javier. "Sur la stabilité et la robustesse de la commande adaptative directe multivariable." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37603645q.
Full text
19
LAVAL, LAURENT. "Modelisation et commande robuste en force d'un actionneur hydraulique confronte d'un environnement incertain : approche h et commande adaptative." Paris 6, 1997. http://www.theses.fr/1997PA066417.
Full textAbstract:
Ce memoire porte essentiellement sur la problematique de commande en force d'un actionneur hydraulique en presence de dynamiques negligees, de perturbations et de variations comportementales de l'environnement. Apres une breve description du dispositif experimental, une modelisation non lineaire de la servovalve, de l'actionneur et de son environnement est etablie en fonction de phenomenes observes experimentalement. Les parametres de ce modele non lineaire sont ensuite quantifies a partir de procedures definies dans leurs details (notamment un algorithme d'estimation des parametres du modele de tustin relatif a la force de frottement). La validite de la modelisation est alors evaluee au travers de comparaisons de plusieurs comportements experimentaux et simules du systeme. Suite a cette validation, des modeles lineaires de plusieurs ordres pour la commande sont proposes et leur realisme est evalue d'un point de vue frequentiel (notamment, par comparaison avec un modele armax identifie experimentalement). Deux strategies de commande en effort de l'actionneur sont ensuite etudiees et mises en oeuvre. La premiere est fondee sur la synthese de commandes lineaires a parametres fixes suivant l'approche h du probleme de stabilisation robuste (approche h frequentielle puis approche h dans l'espace d'etat - probleme a sensibilite mixte). La seconde est fondee sur la commande adaptative directe avec modele de reference et algorithmes d'adaptation robustes. Derivee de cette derniere etude, deux schemas de commandes adaptatives directes, permettant d'ameliorer le comportement du systeme lors de la phase transitoire d'adaptation des parametres, sont alors proposes et mises en oeuvres. Le premier schema est fonde sur l'introduction de contraintes sur l'evolution de la commande, definies par rapport au comportement de certains parametres estimes. Le second schema est fonde, quant a lui, sur la combinaison d'une commande adaptative avec une commande h a parametres fixes, stigmatisee par une boucle auxiliaire de commande reactive a l'erreur de sortie. In fine, ce memoire comporte l'expression de nos conclusions et de prolongations potentielles de nos travaux.
20
Jiang, Zhong-Ping. "Quelques resultats de stabilisation robuste. applications à la commande." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 1993. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00838279.
Full textAbstract:
Nous étudions le problème de la robustesse de la bornitude et de la stabilité pour les systèmes non-linéaires. La première partie est consacrée 'a l'énoncé des conditions suffisantes garantissant que les propriétés de bornitude ou de stabilité pour le système réel peuvent se déduire de celles du modèle. La première condition que nous proposons est fondée sur la technique de fonctions de gain. Elle repose sur la notion SpES qui est une généralisation naturelle de la stabilité entrée-à-état (ISS) introduite par E.D. Sontag. Pour un système décomposé en sous systèmes interconnectés, la notion SpES permet d'énoncer un Théorème du petit gain généralisé dont la conclusion porte sur la stabilité entrée-sortie et sur la stabilité au sens de Lyapunov des variables internes. Ce théorème généralise le théorème du petit gain monotone donné récemment par Mareels-Hill. La seconde condition repose sur la technique de Lyapunov. Cette condition dite GUEC quantifie une sorte de distance et nous permet de prendre en compte potentiellement une large classe de perturbations. Cette partie est terminée par une comparaison des caractérisations nouvelles proposées avec trois caractérisations plus classiques : stabilité totale, perturbations singulières et perturbations régulières. La seconde partie s'intéresse à la synthèse de commande pour satisfaire les conditions énoncées dans la première partie. Nous montrons d'abord que pour une certaine classe de systèmes non-linéaires, nous pouvons élaborer des lois de commande pour satisfaire les conditions du théorème du petit gain généralisé. En particulier, des problèmes de stabilisation globale par retour d'état partiel et par retour de sortie sont résolus. Nous donnons ensuite une application du théorème du petit gain a' une classe de systèmes soumis à des perturbations paramétriques et dynamiques et concevons des contrôleurs adaptatifs assurant la bornitude des solutions. Enfin, pour examiner l'aspect de convergence asymptotique des solutions, nous introduisons un signal de normalisation dynamique qui informe de la "taille" des effets non-modélisés.
21
Dinh, Marc. "Synthèse dépendant de paramètres par optimisation LMI de dimension finie : application à la synthèse de correcteurs reréglables." Caen, 2005. http://www.theses.fr/2005CAEN2040.
Full textAbstract:
Ce travail permet de résoudre des problèmes d'optimisation LMI dépendant rationnellement d'un ou plusieurs paramètres. Ce résultat est fondamental car il offre une solution efficace à la classe extrêmement large des problèmes se formulant comme un problème d'optimisation LMI dépendant de paramètres. En Automatique, une telle classe de problèmes comprend celle de la conception de correcteurs dépendant de paramètres. Un cas particulier important est celui de la commande des systèmes non linéaires par séquencement de gains. Au départ, cette classe de problèmes d'Automatique a été motivé par une nouvelle application possible : la conception de correcteurs dont les gains sont une fonction explicite du cahier des charges, baptisés " correcteurs reréglables ". L'intérêt est de permettre un reréglagle aisé sur site d'exploitation par un utilisateur néophyte en Automatique, voire un reréglagle automatique. Ce travail a permis de formaliser ce problème de reréglagle, d'en proposer une solution complète et de la valider.
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Boultifat, Chaouki Nacer. "Contrôle acoustique actif du bruit dans une cavité fermée." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2019. http://www.theses.fr/2019IMTA0134/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur le contrôle acoustique actif (ANC) dans une cavité. L’objectif est d’atténuer l’effet d’une onde sonore perturbatrice en des points ou dans un volume. Ceci est réalisé à l’aide d’un contre-bruit généré, par exemple, par un haut-parleur. Cette étude requiert l’utilisation de modèles dynamiques rendant compte de l’évolution des pressions aux points d’intérêt en fonction des bruits exogènes. Ce modèle peut être obtenu par une identification fréquentielle des réponses point-à-point ou en utilisant le modèle physique sous jacent (équation des ondes). Dans ce dernier cas, la recherche d'un modèle de dimension finie est souvent un préalable à l’étude conceptuelle d'un système d’ANC. Les contributions de cette thèse portent donc sur l’élaboration de différents modèles simplifiés paramétrés par la position pour les systèmes acoustiques et sur la conception de lois de commande pour l’ANC. Le premier volet de la thèse est dédié à l’élaboration de différents modèles simplifiés de système de propagation acoustique au sein d’une cavité. Pour cela, les simplifications envisagées peuvent être de nature spatiale autant que fréquentielle. Nous montrons notamment qu'il est possible, sous certaines conditions, d’approximer le système 3D par un système 1D. Ceci a été mis en évidence expérimentalement sur le banc d’essai LS2NBox. Le second volet porte sur la conception de lois de commande. En premier lieu, les stratégies de commandes couramment utilisées pour l’ANC sont comparées. L'effet dela commande multi-objectif H en différents points voisins des points d'atténuation est analysé. La possibilité d’une annulation parfaitedu bruit en un point est aussi discutéeThis thesis deals with active noise control (ANC) in a cavity. The aim is to mitigate the effect of a disturbing sound wave at some points or in a volume. This is achieved using ananti-noise generated, for example, by a loudspeaker. This study requires the use of dynamic models that report changes in pressure at points of interest in response to exogenous noises. Such models can be obtained by frequency identification of point-to-point responses or by using the underlying physical model (wave equation). In the latter case, the search for a low-complexity model (finite dimensional model) is often a prerequisite for the conceptual study of an active control system. The contributions of this thesis concern the development of different simplified models parameterized by the spatial position for acoustic systems, and the design of control laws for noise attenuation. The first part of the thesis is dedicated to the development of various simplified models of acoustic propagation system within a cavity. For that, the simplifications envisaged can be of spatial nature as much as frequential. We show in particular that it is possible, under certain conditions, to approximate the 3D system by a 1D system. This has been demonstrated experimentally on the prototype system, LS2NBox. The second part of the thesis deals with the design of control laws. First, the control strategies commonly used for ANC are compared. The effect of multi-objective H control at different spatial positions close to the attenuation points is analyzed. The possibility of perfect noise cancellation at one point is also discussed
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Leduc, Harmonie. "Contrôle adaptatif robuste. Application au contrôle d'attitude de satellites." Thesis, Toulouse, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAT0022/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la commande adaptative directe robuste et son application au contrôle d’attitude des satellites de la filière Myriade du CNES. Après avoir présenté les différents types de commande variant dans le temps, nous rappelons les caractéristiques d’un contrôleur adaptatif direct, en particulier le fait que la seule connaissance d’un retour de sortie stabilisant le système à contrôler suffit pour concevoir un contrôleur adaptatif direct. Parallèlement, nous présentons la théorie des systèmes descripteurs. Modéliser un système sous forme descripteur est non conventionnel mais présente de nombreux avantages dans le contexte de la commande adaptative directe robuste. A l’aide des résultats existants sur la commande adaptative directe d’une part, et de la théorie des systèmes descripteurs d’autre part, nous fournissons une méthode permettant de calculer, connaissant un retour de sortie constant, les paramètres d’un contrôleur adaptatif direct robuste stabilisant. Cette méthode repose sur la résolution d’inégalités matricielles linéaires. Le contrôleur adpatatif est plus robuste que le contrôleur constant, mais on ne peut prouver que la stabilité globale que vers un voisinage du point d’équilibre. Nous présentons ensuite une méthode, également basée sur la résolution d’inégalités matricielles linéaires, permettant de concevoir un contrôleur adaptatif direct robuste de meilleur niveau de rejet des perturbations extérieures que le contrôleur constant à partir duquel il est construit. L’ensemble de ces résultats théoriques est ensuite appliqué au contrôle d’attitude des satellites de la filière Myriade du CNES. En particulier, nous concevons un contrôleur d’attitude stabilisant le satellite quelle que soit la valeur de son inertie. Ce contrôleur d’attitude est également capable d’éviter aux roues à réaction du satellite de saturer. Nous concevons ensuite un contrôleur d’attitude adaptatif, robuste, et qui rejette mieux les perturbations extérieures que le contrôleur constant à partir duquel il est construit. Ce contrôleur constant est d’ailleurs actuellement implémenté à bord des satellites de la filière Myriade du CNES. Enfin, nous validons l’ensemble des résultats de cette thèse à l’aide d’un simulateur SCAO du CNES, où nous simulons le déploiement des mâts d’un satellite, ainsi que des scénarii de sauts de guidageThis manuscript deals with robust direct adaptive control, and its application to CNES microsatellites attitude control. After listing the different types of time-varying controllers, we recall the characteristics of direct adaptive control. In particular, we recall that the knowledge of a stabilizing static output feedback is sufficient to design a direct adaptive controller. In parallel, we introduce the descriptor system theory. Modelizing a system into descriptor form is not usual but fits well with robust direct adaptive control. Starting from existing results about adaptive control and descriptor system theory, we provide an LMI based method which allows to compute, with the knowledge of a stabilizing static output feedback, the parameters of a stabilizing direct adaptive controller. A first result proves that the adaptive controller is at least as robust as the static output feedback. The second result allows to prove improved robustness at the expense of relaxing stability of the equilibrium point to practical stability, that is convergence to a neighborhood of the equilibrium. Then, we provide a method, LMI based as well, which allows to design a robust direct adaptive controller which has a better level of rejection of the perturbations than the static output feedback from which it is designed. All these theoretical results are applied to the attitude control of CNES microsatellites. We design a controller which stabilizes the attitude of the satellite whatever the value of its inertia. This attitude controller can also avoid the satellite reaction wheels to saturate. We design another robust adaptive attitude controller which has a better level of rejection of the perturbations than the static controller which is currently implemented aboard CNES satellites. Finally, we validate all the results of this manuscript by simulating on a AOCS CNES simulator the deployment of the satellite masts and some guiding jumps
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Airimitoaie, Tudor-bogdan. "Commande robuste et calibrage des systèmes de contrôle actif de vibrations." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767979.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous présentons des solutions pour la conception des systèmes de contrôle actif de vibrations. Dans la première partie, des méthodes de contrôle par action anticipatrice (feedforward) sont développées. Celles-ci sont dédiées à la suppression des perturbations bande large en utilisant une image de la perturbation mesurée par un deuxième capteur, en amont de la variable de performance à minimiser. Les algorithmes présentés dans cette mémoire sont conçus pour réaliser de bonnes performances et maintenir la stabilité du système en présence du couplage positif interne qui apparaît entre le signal de commande et l'image de la perturbation. Les principales contributions de cette partie sont l'assouplissement de la condition de " Stricte Positivité Réelle " (SPR) par l'utilisation des algorithmes d'adaptation " Intégrale + Proportionnelle " et le développement de compensateurs à action anticipatrice (feedforward) sur la base de la paramétrisation Youla-Kučera. La deuxième partie de la thèse concerne le rejet des perturbations bande étroite par contre-réaction adaptative (feedback). Une méthode d'adaptation indirecte est proposée pour le rejet de plusieurs perturbations bande étroite en utilisant des filtres Stop-bande et la paramétrisation Youla-Kučera. Cette méthode utilise des Filtres Adaptatifs à Encoche en cascade pour estimer les fréquences de perturbations sinusoïdales puis des Filtres Stop-bande pour introduire des atténuations aux fréquences estimées. Les algorithmes sont vérifiés et validés sur un dispositif expérimental disponible au sein du département Automatique du laboratoire GIPSA-Lab de Grenoble.
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Vorwald, Pierre. "Contrôle en position de la machine synchrone alimentée en courant entraînant une charge variable : commande par retour d'état avec observation du couple de charge : commande adaptative de type régulateur auto-ajustable." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT121H.
Full textAbstract:
Cette these est consacree au controle en position de la machine synchrone autopilotee, avec prise en compte des perturbations de couple et des variations parametriques. Une loi de commande par retour d'etat avec compensation directe du couple de perturbation est d'abord presentee. Cette compensation est rendue possible par l'utilisation d'un observateur de perturbation base sur la theorie de luenberger. Differentes structures d'observation sont envisagees en fonction de leur ordre (reduit ou complet), et donc des variables observees (couple de perturbation, vitesse, et position). Dans chaque cas, la fonction de transfert qui lie le couple observe au couple de perturbation est determinee analytiquement, tout comme l'erreur d'observation des autres variables d'etat. Cette etude analytique est ensuite completee par une etude de robustesse menee en simulation. Ces travaux aboutissent finalement a la definition de regles de dimensionnement portant sur le placement des poles et sur la structure d'observation. Une loi de commande adaptative indirecte basee sur un regulateur r. S. T. Associe a un algorithme d'identification est ensuite abordee. Apres avoir presente le regulateur r. S. T. , la structure d'adaptation parametrique est etudiee. La supervision de la procedure de mise a jour du regulateur en fonction des parametres identifies fait l'objet d'un soin particulier car la stabilite de l'actionneur en depend. Ces deux types de commande sont finalement compares dans des conditions experimentales avec un actionneur synchrone de 1,5 kva accouple a un generateur de couple variable. Les essais experimentaux sont menes avec plusieurs scenarios portant sur le rejet de perturbation et sur des variations parametriques (inertie et frottements).
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Airimitoaie, Tudor-Bogdan. "Commande robuste et calibrage des systèmes de contrôle actif de vibrations." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENT015/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous présentons des solutions pour la conception des systèmes de contrôle actif de vibrations. Dans la première partie, des méthodes de contrôle par action anticipatrice (feedforward) sont développées. Celles-ci sont dédiées à la suppression des perturbations bande large en utilisant une image de la perturbation mesurée par un deuxième capteur, en amont de la variable de performance à minimiser. Les algorithmes présentés dans cette mémoire sont conçus pour réaliser de bonnes performances et maintenir la stabilité du système en présence du couplage positif interne qui apparaît entre le signal de commande et l'image de la perturbation. Les principales contributions de cette partie sont l'assouplissement de la condition de « Stricte Positivité Réelle » (SPR) par l'utilisation des algorithmes d'adaptation « Intégrale + Proportionnelle » et le développement de compensateurs à action anticipatrice (feedforward) sur la base de la paramétrisation Youla-Kučera. La deuxième partie de la thèse concerne le rejet des perturbations bande étroite par contre-réaction adaptative (feedback). Une méthode d'adaptation indirecte est proposée pour le rejet de plusieurs perturbations bande étroite en utilisant des filtres Stop-bande et la paramétrisation Youla-Kučera. Cette méthode utilise des Filtres Adaptatifs à Encoche en cascade pour estimer les fréquences de perturbations sinusoïdales puis des Filtres Stop-bande pour introduire des atténuations aux fréquences estimées. Les algorithmes sont vérifiés et validés sur un dispositif expérimental disponible au sein du département Automatique du laboratoire GIPSA-Lab de GrenobleIn this thesis, solutions for the design of robust Active Vibration Control (AVC) systems are presented. The thesis report is composed of two parts. In the first one, feedforward adaptive methods are developed. They are dedicated to the suppression of large band disturbances and use a measurement, correlated with the disturbance, obtained upstream from the performance variable by the use of a second transducer. The algorithms presented in this thesis are designed to achieve good performances and to maintain system stability in the presence of the internal feedback coupling which appears between the control signal and the image of the disturbance. The main contributions in this part are the relaxation of the Strictly Positive Real (SPR) condition appearing in the stability analysis of the algorithms by use of “Integral + Proportional” adaptation algorithms and the development of feedforward compensators for noise or vibration reduction based on the Youla-Kučera parameterization. The second part of this thesis is concerned with the negative feedback rejection of narrow band disturbances. An indirect adaptation method for the rejection of multiple narrow band disturbances using Band-Stop Filters (BSF) and the Youla-Kučera parameterization is presented. This method uses cascaded Adaptive Notch Filters (ANF) to estimate the frequencies of the disturbances' sinusoids and then, Band-stop Filters are used to shape the output sensitivity function independently, reducing the effect of each narrow band signal in the disturbance. The algorithms are verified and validated on an experimental setup available at the Control Systems Department of GIPSA-Lab, Grenoble, France
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Mohammad, Sami. "Réalisation et commande robuste d'un système de rééducation physique." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00747442.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une thèse CIFRE - Convention Industrielle de Formation - supervisée par la laboratoire LAMIH UMR CNRS 8201 Laboratoire et financé par l'entreprise SRDEP (Société de Ressources et de Développement pour les Entreprises et les Particuliers) et l'ANRT (Association Nationale de la Recherche et de la Technologie).Il s'agit d'une thèse applicative dans le domaine de la commande robuste numérique des systèmes biomécaniques. L'objectif est de concevoir et de réaliser un appareil de ré-entraînement à l'effort physique pour contrôler les paramètres physiologiques de l'homme avec plusieurs finalités : diagnostic, l'optimisation des prescriptions et sécurisation de l'exercice.Le travail réalisé de divise en deux parties :1 - L'étude scientifique : Dans cette partie, un modèle non linéaire de fréquence cardiaque est proposé ainsi qu'une méthodologie d'identification. A partir des résultats obtenus dans l'étape précédente, est développé un algorithme de commande robuste. Ce dernier est validé à partir de plusieurs tests réalisés en temps réel sur l'homme à l'aide d'un prototype.2 - Réalisation et industrialisation : Cela comprend la conception de l'appareil, le dimensionnement des différentes parties, la conception du système embarqué temps réel, la fabrication des cartes électroniques, l'implantation des algorithmes de commandes ainsi que la gestion des relations avec les partenaires et les sous-traitants.Il s'agit donc clairement d'un projet multidisciplinaire incluant de la mécanique, de l'électronique, de l'informatique, de l'automatique mais aussi le design, des relations clients-fournisseurs, des démarches de contacts avec des clients potentiels et de nombreux essais et mises au point. Dans cette thèse, seuls les aspects scientifiques seront discutés, en particulier ceux centrés autour des techniques de l'automatique : Modélisation, identification, commande et diagnostic même si l'ensemble des activités non liées à ces aspects ont pris un certain temps.
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Gonzalez, Karen Vanessa. "Modélisation et commande robuste des systèmes biologiques : exemple de la production d’acide lactique en fermenteur industriel." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2015. http://www.theses.fr/2015ECAP0044/document.
Full textAbstract:
Cette thèse de doctorat porte sur l’optimisation du bioprocédé de production d’acide lactique à partir de la farine de blé. L'acide lactique s’avère en effet de plus en plus attractif pour la production de PLA (acide poly lactique), un bio polymère, d’autant plus que différentes matières premières peu coûteuses comme la farine de blé sont désormais utilisées comme sources de carbone pour sa production. Cette thèse comprend trois parties principales. Une première partie propose pour l’optimisation du procédé de transformation du blé un schéma innovant composé de trois étapes successives : une liquéfaction, suivi d’une étape de saccharification et hydrolyse des protéines simultanées (SSPH) et une étape finale de saccharification, hydrolyse des protéines et fermentation simultanées (SSPHF). La deuxième partie s’intéresse à la modélisation de l’étape SSPHF (étape limitante) dans un bioréacteur continu. La détermination des paramètres du modèle ainsi que leur validation sont réalisées à l’aide de campagnes d’essais sur un bioréacteur de 5 L.Enfin, la dernière partie développe la mise en oeuvre de stratégies de commande permettant de maintenir le bioprocédé à son point optimal de fonctionnement. Pour ce faire, du fait de l’absence de capteurs pour la mesure en temps réel des concentrations des variables clé dans le bioréacteur, des estimateurs de ces concentrations ainsi que du taux de production en acide lactique sont tout d’abord élaborés. Des stratégies de commande régulant la concentration d’acide lactique à sa valeur optimale sont ensuite synthétisées et comparées en simulation. Une commande adaptative combinant une commande linéarisante par retour d’état et un estimateur du taux de production en acide lactique est finalement retenue et validée expérimentalement sur un réacteur instrumenté. Cette dernière s’est avérée robuste vis-à-vis des erreurs de modélisation et a permis lors des expériences de doubler la productivité de l’acide lactiqueThis PhD thesis focuses on the optimization of the bioprocess of lactic acid production from wheat flour. Indeed, lactic acid has received much attention for the production of PLA (Poly Lactic Acid), a biopolymer, since different inexpensive raw material such as wheat flour are now used as carbon source for its production. This work was performed in three main steps. In the first step, an innovative wheat transformation process is proposed, whose main steps are the following: a liquefaction followed by a simultaneous saccharification, proteins hydrolysis (SSPH) and and a final simultaneous saccharification, proteins hydrolysis and fermentation (SSPHF). Secondly, the modeling of the SSPHF (limiting step) in a continuous bioreactor is considered. The determination and validation of model parameters is performed by means of experimental campaigns in a 5 L bioreactor.In the last step, the development of control strategies to maintain the process at its optimal operating point is considered. To do so, due to the absence of sensors for real-time measurement of the concentrations of key variables of the bioreactor, estimators of these concentrations and of the lactic acid production rate are first developed. Then, control strategies for regulating the lactic acid concentration at its optimal value are designed and compared in simulation. An adaptive control combining a state feedback linearizing control and an estimator of the lactic acid production rate is finally chosen to be experimentally validated on an instrumented reactor. This strategy showed good robustness features with respect to modeling mismatches and was able during experiments to increase twice the lactic acid productivity
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Bhatti, Qamar Iqbal. "Conception robuste de structures assemblées par points de soudure." Thesis, Besançon, 2011. http://www.theses.fr/2011BESA2031.
Full textAbstract:
Les structures assemblées par points de soudure doivent satisfaire à un grand nombre de critères de performance, portant entre autres sur des aspects statiques, dynamiques, acoustiques, ou crash, qui sont fortement influencés par le nombre et la position des points de soudure. De plus, certains d’entre eux peuvent être défaillants en sortie de ligne d’assemblage ou le devenir au cours de la vie du véhicule, ce qui induit des dispersions des performances. Le challenge est donc de déterminer, dans un temps d’analyse raisonnable, le nombre et la répartition optimale des points de soudure permettant la vérification des objectifs de performance tout en garantissant le meilleur compromis entre le coût de fabrication et la robustesse des performances. Une procédure adaptative est proposée, permettant à chaque itération d’ajouter et de supprimer des points de soudure, afin d’obtenir une conception robuste. Une procédure itérative de robustesse info-gap est également présentée, afin d’analyser l’impact de la perte des points de soudure les plus influents. On définit ainsi une procédure de contrôle qualité, portant sur un petit nombre de points de soudure, permettant de garantir l’homogénéité des performances des structures fabriquées en série. Toutes les méthodologies sont validées sur une caisse en blanc de véhicule industriel.En pratique, la conception doit satisfaire plusieurs critères antagonistes. La procédure adaptative est donc étendue à l’optimisation multi-objectifs, afin d’obtenir le meilleur compromis possible en fonction des critères considérés. Une illustration portant sur l’optimisation dynamique et vibro-acoustique d’une cavité passager est finalement menéSpot welded structures must satisfy a large variety of performance characteristics including static, noise, vibration and harshness and crash, which are strongly influenced by the numbers and positions of the spot welds. Moreover, some spot welds may be missing when structures leave the assembly line or break during lifetime of vehicle, inducing large variations in the performance characteristics. The challenge is to find the best locations and number of spot welds to achieve the performance goals while taking into account the trade-offs between manufacturing cost and robust to uncertainty in reasonable time frame. An adaptive optimization procedure is proposed, which iteratively adds and removes spot welds to obtain the robust design efficiently. An iterative procedure is also proposed to obtain the info-gap robustness curve, which allows analyzing the impact of the loss of the most influential spot welds on performance. This leads to define a quality control procedure for a small number of spot welds to guarantee the performance of a population of nominally identical structures within acceptable limits. All the methodologies are validated on a full industrial body-in-white of a vehicle.In practice, the design must satisfy several stringent and conflicting objectives simultaneously. Thus, we extend the adaptive procedure to handle multi-objective problems using the weight-sum approach reflecting the importance given to individual spot welds to obtain efficient solutions in the objective space. Finally, we propose a strategy to optimize the vibro-acoustic behavior of the passenger cabin of a vehicle by designing the numbers and positions of the spot welds
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Harmouche, Mohamed. "Contribution à la théorie de la commande par modes glissants d'ordre supérieur et à la commande des systèmes mécaniques sous-actionnés." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2013. http://www.theses.fr/2013BELF0214/document.
Full textAbstract:
Les systèmes non linéaires sont si diverses que des outils communs de contrôle sont difficiles à développer. La théorie du contrôle non linéaire nécessite une analyse mathématique rigoureuse pour motiver ses conclusions. Cette thèse aborde deux branches distinctes et bien importantes de la théorie du contrôle non linéaire: le contrôle des systèmes non-linéaires incertains et le contrôle des systèmes sous-actionnés.Dans la première partie, une classe de contrôleurs par mode glissant d’ordre supérieur (MGOS) robuste, basée sur la synthèse de Lyapunov, est développée pour le contrôle des systèmes non-linéaires incertains. Cette classe de contrôleurs est basée sur une classe de régulateurs qui stabilisent une pure chaîne d’intégrateurs en temps fini, et nécessite la connaissance a priori des bornes sur les incertitudes du système. Puis, afin d’éliminer la dépendance liée à la connaissance de ces bornes, un contrôleur par MGOS adaptatif est développé. Dans un deuxième temps, un contrôleur par MGOS homogène universel est développé où il est montré que le degré d’homogénéité peut être manipulé pour obtenir des avantages supplémentaires, tels que la bornitude de la commande, la garantie d’une amplitude minimale de la discontinuité de la commande et la convergence en temps fixe. Les performances des contrôleurs proposés ont été démontrées par des simulations et à travers des résultats expérimentaux sur un système pile à combustible.Dans la deuxième partie de la thèse, deux problèmes de commande de systèmes sous-actionnés sont étudiés. Le premier problème concerne le suivi de chemin global d’un robot mobile avec un point de visée. Le deuxième problème concerne la poursuite de trajectoire globale d’un bateau. Ces deux problèmes sont de nature distincte, cependant, ils sont soumis à des contraintes physiques similaires liées à la bornitude de la commande. Ainsi, les contrôleurs proposés sont basés sur l’utilisation de commandes saturées. Des simulations ont été effectuées pour démontrer les performances de ces contrôleursNonlinear systems are so diverse that generalized tools for control are difficult to develop. Nonlinear control theory requires rigorous mathematical analysis to justify its conclusions. This thesis addresses two distinct, yet important branches of nonlinear control theory: control of uncertain nonlinear systems and control of under-actuated systems.In the first part, a class of Lyapunov-based robust arbitrary higher order sliding mode (HOSM) controllers is developed for the control of uncertain nonlinear systems. This class of controllers is based on a class of controllers for finite-time stabilization of pure integrator chain, and requires the limits of the system uncertainty to be known a-priori. Then, in order to eliminate the dependence on the knowledge of these limits, an adaptive arbitrary HOSM controller is developed. Using this new class, a universal homogeneous arbitrary HOSM controller is developed and it is shown that the homogeneity degree can be manipulated to obtain additional advantages in the proposed controllers, such as bounded control, minimum amplitude of discontinuous control and fixed time convergence. The performance of the controllers has been demonstrated through simulations and experiments on a fuel cell system.In the next part, the control of two under-actuated systems is studied. The first control problem is the global path following of car-type robotic vehicle, using target-point. The second problem is the precise tracking of surface marine vessels. Both these problems are distinct in nature; however, they are subjected to similar physical constraints. The solutions proposed for these control problems use saturated controls, taking into account the physical bounds on the control inputs. Simulations have been performed to demonstrate the performance of these controllers
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Yao, Ziwen. "Régulateur adaptatif robuste pour les liaisons de transport a courant continu en haute tension." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL051N.
Full textAbstract:
Cette thèse présente un ensemble de méthodes de synthèse du contrôle commande adaptatif robuste dans le domaine fréquentiel pour les liaisons de transport à courant continu en haute tension destine à améliorer la stabilité en basse fréquence du réseau. Cet ensemble de méthodes consiste en une méthode de modélisation des réseaux d'interconnexion, une méthode d'analyse de stabilité pour les réseaux d'interconnexion, une approche d'identification des réseaux électriques et une approche de synthèse du régulateur adaptatif-robuste. La méthode de simplification de modélisation des réseaux d'interconnexion est fondée sur des propriétés algébriques: l'y-symétrie et la possibilité de découplage de la matrice de caractéristiques de fréquence des réseaux. Basé sur ces propriétés et sur le critère de stabilité de Nyquist généralisé, un critère de stabilité est proposé pour les réseaux d'interconnexion. L'approche d'identification des réseaux électriques est fondée sur ces propriétés algébriques et est réalisée à l'aide de la transformation de Fourier. Afin de montrer les avantages ainsi que les inconvénients des méthodes proposées cette thèse est illustrée par différents résultats de simulation numérique. Dans ces simulations numériques sont étudiés les phénomènes d'interaction torsionnelle entre la liaison TCCHT IFA 2000 et les turboalternateurs voisins
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Kubica, François. "Conception de lois de commande pour un avion souple." Toulouse, ENSAE, 1995. http://www.theses.fr/1995ESAE0017.
Full textAbstract:
Pour faire face à l'évolution du marché aéronautique vers des avions de plus en plus flexibles, nous présentons dans ce mémoire de thèse une méthodologie pour déterminer les lois de commande d'un avion souple. Après avoir construit un modèle réaliste, nous avons développé une méthode permettant de choisir les gouvernes et les capteurs, en fonction des objectifs recherchés. Nous montrons ensuite que les techniques directes de placement de structure propre, utilisées pour l'avion rigide, ne sont plus adaptées à l'avion souple, et nous proposons trois nouvelles méthodologies de synthèse. La première consiste à tirer partie des techniques modales et optimales à travers un problème d'optimisation (Commande Mixte). Les deux suivantes sont basées sur la commande linéaire quadratique avec retour de sortie : dans un premier cas on obtient un correcteur statique, tandis que dans l'autre le retour de sortie est dynamique. La loi de commande finale est complétée par une précommande dynamique calculée pour limiter les couplages entre le pilote et les vibrations de la structure. Nous présentons également des outils d'analyse de la robustesse en stabilité vis-à-vis d'incertitudes fréquentielles ou paramétriques, et nous définissons plusieurs algorithmes d'optimisation permettant d'améliorer localement la robustesse des lois de commande. Enfin nous appliquons ces techniques sur plusieurs modèles d'avion souple. Les résultats obtenus valident les techniques présentées, et montrent que la commande de l'avion souple est d'autant plus facile à calculer et à implanter, que la configuration gouvernes/capteurs est favorable.
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Castellanos, Silva Abraham. "Compensation adaptative par feedback pour le contrôle actif de vibrations en présence d’incertitudes sur les paramètres du procédé." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENT050/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous proposons des solutions pour la conception de systèmes de contrôle actif de vibration robustes (AVC). Le manuscrit de thèse comporte deux grandes parties.Dans la première, les problèmes d'incertitude paramétrique dans les systèmes de contrôle actif de vibration sont étudiés. En plus des incertitudes sur la fréquence des perturbations, nous avons trouvé que la présence de zéros complexes peu amortis soulevait des problèmes de conception difficiles, même pour des systèmes et des modèles parfaitement connus. Dans ce contexte, nous avons proposé des solutions pour le problème linéaire. Une procédure améliorée d'identification en boucle fermée a été développée pour réduire les incertitudes dans l'identification de ces zéros. Pour traiter les incertitudes sur la perturbation, l'adaptation de la fréquence est de toute façon incontournable.La seconde partie est consacrée au développement et/ou à l'amélioration de deux algorithmes, désormais classiques, de compensation par feedback adaptatif direct, fondés sur la paramétrisation de Youla-Kučera. Le premier résulte de l'amélioration d'un précédent travail (Landau et al., 2005) ; les contributions concernent la synthèse du contrôleur central robuste et l'utilisation optionnelle de la surparamétrisation du filtre Q-FIR (réponse à temps fini) avec pour effet de minimiser l'effet « waterbed » sur la fonction de sensibilité de sortie. Le second algorithme présente une structure hybride directe/indirecte qui utilise un filtre Q-IIR (à temps de réponse infini). Les améliorations sont dues principalement au dénominateur du filtre, obtenu à partir d'une estimation de la perturbation. Cette solution permet également de simplifier la conception du contrôleur central.Les algorithmes ont été testés, comparés et validés sur un procédé réel du laboratoire Gipsa-lab, dans le cadre d'un benchmark internationalIn this thesis, solutions for the design of robust Active Vibration Control (AVC) systems are presented. The thesis report is composed of two main parts.In the first part of the thesis uncertainties issues in Active Vibration Control systems are examined. In addition of the uncertainties on the frequency of the disturbances it has been found that the presence of low damped complex zeros raise difficult design problems even if plant and models are perfectly known. Solutions for the linear control in this context have been proposed. In order to reduce the uncertainties in the identification of low complex zeros and improved closed loop identification procedure has been developed. To handle the uncertainties on the disturbance frequency adaptation has any way to be used.The second part is concerned with the further development and/or the improvement of the now classical direct adaptive feedback compensation algorithms using Youla Kucera controller parametrization. Two new solutions have been proposed in this context. The first one results from the improvement of a previous work (Landau et al., 2005). The contributions are a new robust central controller design to the optional use of over parameterization of the Q-FIR filter which aims to ensure a small waterbed effect for the output sensitivity function and therefore reducing the unwanted amplification. The second algorithm presents a mixed direct/indirect structure which uses a Q-IIR filter. The improvements are mainly the effect of the Q filter denominator, which is obtained from a disturbance identification. This solution in addition drastically simplifies the design of the central controller.The algorithms have been tested, compared and validated on an international benchmark setup available at the Control System Department of GIPSA-Lab, Grenoble, France
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Durantin, Cédric. "Métamodélisation et optimisation de dispositifs photoniques." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018AZUR4036/document.
Full textAbstract:
La simulation numérique est couramment utilisée pour étudier le comportement d’un composant et optimiser sa conception. Pour autant, chaque calcul est souvent coûteux en termes de temps et l’optimisation nécessite de résoudre un grand nombre de fois le modèle numérique pour différentes configurations du composant. Une solution actuelle pour réduire le temps de calcul consiste à remplacer la simulation coûteuse par un métamodèle. Des stratégies sont ensuite mises en place pour réaliser l’optimisation du composant à partir du métamodèle. Dans le cadre de cette thèse, trois dispositifs représentatifs des applications pouvant être traitées au sein du CEA LETI sont identifiés. L’étude de ces cas permet d’établir deux problématiques à résoudre. La première concerne la métamodélisation multi-fidélité, qui consiste à construire un métamodèle à partir de deux simulations du même composant ayant une précision différente. Les simulations sont obtenues à partir de différentes approximations du phénomène physique et aboutissent à un modèle appelé haute-fidélité (précis et coûteux) et un modèle basse fidélité (grossier et rapide à évaluer). Le travail sur cette méthode pour le cas de la cellule photoacoustique a amené au développement d’un nouveau métamodèle multifidélité basé sur les fonctions à base radiale. La deuxième problématique concerne la prise en compte des incertitudes de fabrication dans la conception de dispositifs photoniques. L’optimisation des performances de composants en tenant compte des écarts observés entre la géométrie désirée et la géométrie obtenue en fabrication a nécessité le développement d’une méthode spécifique pour le cas du coupleur adiabatiqueNumerical simulation is widely employed in engineering to study the behavior of a device and optimize its design. Nevertheless, each computation is often time consuming and, during an optimization sequence, the simulation code is evaluated a large number of times. An interesting way to reduce the computational burden is to build a metamodel (or surrogate model) of the simulation code. Adaptive strategies are then set up for the optimization of the component using the metamodel prediction. In the context of this thesis, three representative devices are identified for applications that can be encountered within the CEA LETI optics and photonics department. The study of these cases resulted in two problems to be treated. The first one concerns multifidelity metamodeling, which consists of constructing a metamodel from two simulations of the same component that can be hierarchically ranked in accuracy. The simulations are obtained from different approximations of the physical phenomenon. The work on this method for the case of the photoacoustic cell has generated the development of a new multifidelity surrogate model based on radial basis function. The second problem relate to the consideration of manufacturing uncertainties in the design of photonic devices. Taking into account the differences observed between the desired geometry and the geometry obtained in manufacturing for the optimization of the component efficiency requires the development of a particular method for the case of the adiabatic coupler. The entire work of this thesis is capitalized in a software toolbox
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Liu, Xinyi. "Contribution to adaptative sliding mode, fault tolerant control and control allocation of wind turbine system." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2016. http://www.theses.fr/2016BELF0295/document.
Full textAbstract:
Les principaux défis pour le déploiement de systèmes de conversion de l'énergie éolienne est de maximiser la puissance électrique produite, malgré les variations des conditions météorologiques, tout en minimisant les coûts de fabrication et de maintenance du système. L'efficacité de la turbine éolienne est fortement dépendante des perturbations de l'environnement et des paramètres variables du système, tels que la vitesse du vent et l'angle de tangage. Les incertitudes sur le système sont difficiles à modéliser avec précision alors qu'ils affectent sa stabilité.Afin d'assurer un état de fonctionnement optimal, malgré les perturbations, le commande adaptative peut jouer un rôle déterminant. D'autre part, la synthèse de commandes tolérantes aux défauts, capables de maintenir les éoliennes connectées au réseau après la survenance de certains défauts est indispensable pour le bon fonctionnement du réseau. Le travail de cette thèse porte sur la mise en place de lois de commande adaptatives et tolérantes aux défauts appliqués aux systèmes de conversion de l'énergie éolienne. Après un état de l'art, les contributions de la thèse sont :Dans la première partie de la thèse, un modèle incertain non linéaire du système de conversion d'énergie éolienne avec un générateur à induction à double alimentation est proposé. Une nouvelles approches de commande adaptative par mode glissant est synthétisée et ensuite appliquée pour optimiser l'énergie issue de l'éolienne.Dans la deuxième partie, une nouvelle commande par modes glissants tolérante aux défauts et basée sur les modes glissants intégrales est présentée. Puis, cette méthode est appliquée afin de forcer la vitesse de la turbine éolienne à sa valeur optimale en prenant en compte des défauts qui surviennent sur l'actionneurThe main challenges for the deployment of wind energy conversion systems (WECS) are to maximize the amount of good quality electrical power extracted from wind energy over a significantly wide range of weather conditions and minimize both manufacturing and maintenance costs. Wind turbine's efficiency is highly dependent on environmental disturbances and varying parameters for operating conditions, such as wind speed, pitch angle, tip-speed ratio, sensitive resistor and inductance. Uncertainties on the system are hard to model exactly while it affects the stability of the system. In order to ensure an optimal operating condition, with unknown perturbations, adaptive control can play an important role. On the other hand, a Fault Tolerant Control (FTC) with control allocation that is able to maintain the WECS connected after the occurrence of certain faults can avoid major economic losses. The thesis work concerns the establishment of an adaptive control and fault diagnosis and tolerant control of WECS. After a literature review, the contributions of the thesis are:In the first part of the thesis, a nonlinear uncertain model of the wind energy conversion system with a doubly fed induction generator (DFIG) is proposed. A novel Lyapunov-based adaptive Sliding Mode (HOSM) controller is designed to optimize the generated power.In the second part, a new output integral sliding mode methodology for fault tolerant control with control allocation of linear time varying systems is presented. Then, this methodology has been applied in order to force the wind turbine speed to its optimal value the presence of faults in the actuator
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Matraji, Imad. "Contribution à la commande non linéaire robuste des systèmes d'alimentation en air des piles à combustible de type PEM." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00983443.
Full textAbstract:
La pile à combustible (PàC) est un dispositif qui produit de l'électricité à partir d'une réaction chimique entre l'hydrogène et l'oxygène. Le système à PàC nécessite un certain nombre d'auxiliaires pour fonctionner. Pour cela, un système de commande est indispensable pour optimiser la performance de la PàC.Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés à trois types de problématiques de commande de la PàC. La première est celle de l'optimisation de la puissance délivrée par la PàC en contrôlant le rapport d'excès d'oxygène via le débit d'air du compresseur ; en prenant en compte les variations paramétriques, les incertitudes et les perturbations externes. Ce problème est résolu en utilisant la commande non-linéaire par mode glissant d'ordre 2. Deux types d'algorithme sont synthétisés, l'algorithme du mode glissant d'ordre 2 sous-optimal et l'algorithme du Super Twisting adaptatif. Les performances de ces lois de commande ont été validées grâce à un simulateur Hardware In Loop. La deuxième concerne la maximisation de la puissance nette fournie par la pile, tout en maintenant le fonctionnement du compresseur centrifuge dans sa zone nominale et tout en évitant le manque d'oxygène à la cathode, lors des variations rapides de charge. La solution proposée pour résoudre ce problème est un gestionnaire de charge qui consiste en un filtre à coefficient de filtrage ajustable. Deux approches d'ajustement de ce coefficient basées sur la technique de l'Extremum Seeking sont appliquées, comparées et validées expérimentalement. La troisième problématique abordée dans cette thèse est celle de la régulation de la différence de pression entre l'anode et la cathode, lors de variations de charge en présence de variations paramétriques et d'incertitudes. Une solution basée sur un contrôleur multi-variable par mode glissant d'ordre 2 associé à une étude de robustesse est proposée.
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Hamerlain, Mustapha. "Commande hiérarchisée à modèle de référence et à structure variable d'un robot manipulateur à muscles artificiels." Toulouse, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAT0013.
Full textAbstract:
La legerete et la souplesse des robots manipulateurs (ceux utilisant des actionneurs a muscles artificiels en particulier) justifient le recours a des algorithmes de commande robustes. Les correcteurs a structure variable travaillant en mode de glissement sont une solution au probleme de la commande de systemes non lineaires. L'auteur presente le principe d'une commande discontinue, adaptative et hierarchisee. La methodologie est detaillee dans le cas d'un systeme non lineaire a n axes et n actionneurs dans un espace a 2n dimensions: sur une hypersurface de glissement, la dynamique du systeme boucle multivariable est plongee dans celle d'un systeme reduit et libre. Les resultats obtenus en regulation et en poursuite sur un degre de liberte puis sur trois degres de liberte motorises par des muscles artificiels pneumatiques sont compares a ceux fournis par un algorithme de commande classique de type pid. La validite de cette technique de commande est confirmee par les resultats d'experimentation qui montrent sa robustesse vis-a-vis des interactions entre les axes, de la variation de la charge manipulee, de la connaissance incertaine de l'ordre du systeme et des parametres dynamiques. L'analyse de cette methodologie est regroupee dans des tableaux de synthese qui offrent un outil de base utile pour la commande des systemes non lineaires
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Zhang, Lei. "Contribution to robust and adaptive control and observation of linear induction machine : High order sliding mode approach." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCA010.
Full textAbstract:
Les effets d’extrémité jouent un rôle important dans la modélisation et la commande de la Machine Linéaire à Induction (MLI). Ces phénomènes augmentent significativement la non-linéarité du modèle de la machine et génèrent plusieurs difficultés pour contrôler et observer ses états avec de bonnes performances. Cette thèse aborde trois problématiques distinctes : la commande robuste de la MLI, l’estimation de la vitesse et du flux de la MLI et le contrôle robuste à base d’observateur en utilisant la théorie du mode glissant d’ordre supérieur.Dans la première partie de la thèse, trois contrôleurs robustes assurant la poursuite de trajectoire de la vitesse et du flux pour la MIL ont été développés : le Super Twisting (ST), le Super Twisting Adaptatif (STA) et le Twisting Adaptatif (TA). Ces commandes ont été testées en simulations et leurs performances ont été démontrées. Ainsi, le ST assure un contrôle continu avec convergence à temps fini de l’erreur à zéro malgré les perturbations, sous l’hypothèse que les bornes des incertitudes sont connues. Cette hypothèse est relaxée dans le cas du TA et du STA grâce à leurs propriétés adaptatives.Dans la deuxième partie de la thèse, un nouveau modèle du MLI a été proposé et son observabilité a été démontrée. Ensuite un Observateur par Mode Glissant d’Ordre Deux (MGOD) et un Observateur par Mode Glissant d’Ordre Supérieur (MGOS) ont été synthétisé afin d’estimer la vitesse et le flux du MLI, uniquement en utilisant la mesure des tensions et des courants statorique. La stabilité des deux observateurs a été prouvée par une approche de Lyapunov et leurs performances ont été démontrées à travers des simulations.Dans la dernière partie de la thèse, deux commandes par rejet actif des perturbations sont synthétisées. Ainsi et dans un premier temps, le modèle de la MLI est décomposé en deux sous-systèmes du second ordre. Ensuite, deux contrôleurs (le twisting et le super-twsiting) ont été synthétisés afin d’assurer la poursuite du flux et de la vitesse. Le MGOS est utilisé pour estimer les dérivées du flux et de la vitesse, ainsi que pour l’estimation en temps réel de la perturbation. Les contrôleurs quant à eux assurent la compensation des perturbations et la poursuite des trajectoires du flux et de la vitesse. La stabilité et la convergence des deux commandes proposées ont été prouvées et leurs performances démontrées par simulationDynamic end effects play an important role in the Linear Induction Machine (LIM) control. They increase significantly the nonlinearity of the machine model and generate several difficulties to control and observe states with good performances. This thesis addresses three distinctissues: LIM robust control, LIM speed and flux estimation and observer-based robust control using higher order sliding mode theory.In the first part, to achieve speed and flux tracking,Super Twisting Controller (STC), Adaptive Super Twisting Controller (ASTC), and Adaptive Twisting Controller (ATC) were proposed and implemented into LIM system with great performance, i.e. finite time convergence and robustness properties. Among them, STC ensures continuous control with finite time convergence of the error to zero despite disturbances, under the assumption that their bounds are known. ATC and ASTC can deal with unknown bounded disturbance thanks to their adaptive properties.In the second part, a novel simplified LIM model was proposed and its observability has been proved. Then, Second Order Sliding Mode Observer (SOSMO) and Adaptive High Order Sliding Mode Observer (HOSMO) were proposed to estimate LIM speed, only by using the measured stator voltages and stator currents. SOSMO observer is based on the super twisting algorithm and its stability has been proved with Lyapunov’s theory, which can guarantee finite time convergence with less chattering. Adaptive HOSMO strategy combines speed adaptive algorithm and HOSMO method together to estimate rotor fluxes and speed simultaneously.In the third part, the LIM is viewed as two second order subsystems. Moreover, only the speed and the flux are supposed to be measured. Based on that two differentcontrollers based on HOSMO were presented in order to achieve flux and speed tracking. In both controllers, the idea of active disturbance rejection control is applied. Hence, the HOSMO is used to estimate the derivatives of the flux and the speed, as well as the disturbance. Then, in order to deal with the uncertainty in the measured variables, two different SM controllers are proposed. Firstly, the TC is applied in the LIM. However, the control signal in this case is discontinuous. Then, in order to provide a continuous control signal, the TC is replaced with STC. The stability and convergence of proposed TC-HOSMO and STC-HOSMO approaches were given and simulation validated their performances
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Manrique, Espindola Dolly Tatiana. "Commande optimale d’une voiture électrique à faible consommation sous contraintes temps réel." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0198/document.
Full textAbstract:
Le problème de l'efficacité énergétique dans le domaine des transports a comme principal défi savoir comment utiliser la source d'énergie pour que l'efficacité énergétique puisse être maximisée, c'est-à-dire comment le véhicule doit être conduit de telle sorte que la quantité minimale d’énergie est utilisée. Ce problème est le principal problème considéré dans cette thèse. Le véhicule est un prototype impliqué dans la course européenne Shell Eco-Marathon. La dynamique du véhicule est d'abord obtenu par l'identification expérimentale des paramètres. Une stratégie en boucle ouverte de conduite optimale en termes de consommation électrique est calculée. Plusieurs approches ont été étudiées pour le suivi de la référence optimale (stratégie de conduite optimale). Ces approches doivent prendre en compte les ressources limitées en taille mémoire et capacité de calcul. Une commande prédictive (MPC) basée sur la dynamique linéarisée est tout d'abord synthétisée. Le problème de poursuite nécessite une MPC avec contraintes variant dans le temps. La stabilité et la convergence de la commande prédictive sont prouvées à l'aide du formalisme des ensembles invariants. En troisième partie, à partie du modèle LPV, une adaptation de techniques standards basées sur des fonctions de Lyapunov quadratiques et à paramètres variants avec calculs hors-ligne est proposée. Elle est implémentée sur un banc de test. Enfin, une technique adaptative robuste avec identification en ligne de la dynamique est proposée et implémentée dans le véhicule. Cette technique a été testée et validée en course. Les résultats expérimentaux obtenus montrent de bonnes performances de la stratégie de conduiteIn the field of transportation, the research on energy efficiency has been carried out for few decades by the automotive industry, where one of the main objectives is to reduce the energetic consumption. This particular problem can be rephrased as how the vehicle must be driven so that the minimum quantity of energy is used. This is the optimal driving strategy. In this project, a suitable model of the Vir'volt electric vehicle involved in the European Shell Eco-Marathon is obtained. The unknown parameters involved in the vehicle dynamics are estimated using Parameter identification from experimental data. The identified dynamics is used to derive an optimal driving strategy that is intended to be tracked on-line during the driving task. The tracking task is subject to time-varying polytopic constraint on the input and/or the state. A MPC-based tracking strategy that uses an homothetic transformation as a suitable time-varying invariant set is used. The time-varying invariant set guarantees the asymptotic stability of the control law. The problem of the MPC tracking for Linear Parametric Varying (LPV) systems is introduced. A new explicit MPC strategy for LPV systems is developed. This strategy uses a Parameter dependent Lyapunov Function (PDLF) to involve explicitly the time-varying parameter in the control law and so it reduces conservatism. A benchmark is used to test the performances of the optimal driving strategy and the explicit MPC tracking strategy. Finally, a robust adaptive technique with on-line identification of the dynamics is has been proposed and tested in the race showing good performances of the adaptive driving strategy
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Yan, Xinming. "Development of robust control based on sliding mode for nonlinear uncertain systems." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2016. http://www.theses.fr/2016ECDN0012.
Full textAbstract:
Le travail de thèse présenté dans ce mémoire s’inscrit dans le cadre du développement de lois de commande pour des systèmes non linéaires incertains, basées sur la théorie des modes glissants. Les méthodes classiques de la commande par modes glissants sont des lois de commande par retour d’état, où la variable de glissement et ses dérivées sont nécessaires. Le premier objectif de cette thèse est de proposer des lois de commande par modes glissants d’ordre supérieur avec une réduction de l’ordre de dérivation de la variable de glissement. Le deuxième objectif est de combiner les nouvelles lois de commande avec un mécanisme de gain adaptatif. L’utilisation d’un gain adaptatif permet de simplifier le réglage du gain, de réduire le temps de convergence et d’améliorer la précision. Enfin, l’applicabilité de ces approches est démontrée à travers leur application au banc d’essais électropneumatique de l’IRCCyN, et à un système volant à trois degrés de libertéThis work deals with the development of control laws for nonlinear uncertain systems based onsliding mode theory. The standard sliding mode control approaches are state feedback ones, in which the sliding variable and its time derivatives are required. This first objective of this thesis is to propose high order sliding mode control laws with a reduced use of sliding variable time derivatives. The contributions are made for the second and third order sliding mode control. The second objective is to combine the proposed control laws with a gain adaptation mechanism. The use of adaptive gain law allows to simplify the tuning process, to reduce the convergence time and to improve the accuracy. Finally, the applicability of the proposed approaches is shown on IRCCyN pneumatic benchmark. Applications are also made on 3DOF flying system
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Dimassi, Habib. "Synchronisation des systèmes chaotiques par observateurs et applications à la transmission d'informations." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00856590.
Full textAbstract:
Dans ce travail de thèse, nous développons des méthodes de synchronisation des systèmes chaotiques pour les applications de transmission d'informations. La première méthode de synchronisation que nous proposons est basée sur les observateurs adaptatifs à entrées inconnues pour une classe des systèmes chaotiques présentant des incertitudes paramétriques et des perturbations dans leurs dynamiques et du bruit dans les signaux de sortie (bruit dans le canal de communication). La méthode développée repose sur les techniques adaptatives pour la compensation des non-linéarités et des incertitudes paramétriques et pour la restauration des messages transmis. Elle se base également sur les méthodes de synthèse d'observateurs à entrées inconnues pour supprimer l'influence des perturbations et du bruit. Ensuite, nous développons une deuxième méthode de synchronisation utilisant un observateur adaptatif à ''modes glissants" pour une classe des systèmes chaotiques présentant des entrées inconnues et dont les signaux de sortie sont bruités. La synthèse de l'observateur s'appuie sur la théorie des modes glissants, les techniques de synthèse d'observateurs singuliers et les techniques adaptatives dans le but d'estimer conjointement l'état et les entrées inconnues malgré la présence du bruit dans les équations de sortie. Cette approche de synchronisation est ensuite employée dans un nouveau schéma de communication chaotique sécurisée dont l'objectif est d'augmenter le nombre et l'amplitude des messages transmis, améliorer le niveau de sécurité ainsi que la robustesse aux bruits présents dans le canal de communication. En outre, le scénario de présence des retards de transmission est étudié en élaborant une troisième approche de synchronisation à base d'observateurs adaptatifs pour une classe des systèmes chaotiques de Lur'e avec des non-linéarités à pente restreinte et des signaux de sortie retardés. En se basant sur la théorie de Lyapunov-Krasovskii et en utilisant une hypothèse d'excitation persistante, l'observateur adaptatif proposé garantit la synchronisation maitre-esclave et la restauration des informations transmises malgré l'existence des retards de transmission. Les résultats théoriques obtenus dans ce travail de thèse sont vérifiés à travers des applications de transmission d'informations utilisant différents modèles des systèmes chaotiques tout en étudiant les différents scénarios et cas de figure pouvant se présenter en pratique et en analysant les aspects de sécurité de ces systèmes.