Dissertations / Theses on the topic 'Défaut système'
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Aubrun, Christophe. "Reconfiguration des lois de commande de systèmes en présence de défauts : application à un système thermique." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10001.
Abstract:
La reconfiguration consiste à gérer au mieux les transitions lorsqu'un incident se produit sur un processus. En particulier, lorsqu'un actionneur, une vanne par exemple, est défectueuse, c'est-à-dire en blocage dans une position ou en perte de puissance, il est nécessaire de maintenir certaines performances du procédé. Si matériellement , la gravité de l'incident empêche le système d'atteindre les performances initialement fixées, il est possible de définir des objectifs moins contraignants, on définit alors un fonctionnement dégradé de l'installation. Le problème qui se pose alors est de déterminer une stratégie de commande qui possède la propriété de limiter voir annihiler les effets d'un défaut sur les performances du système. Deux approches ont été étudiées: - une approche locale qui consiste à réajuster localement les gains de correction d'une loi de commande, - une approche globale, pour laquelle on cherche à répartir les efforts au niveau des différents points de consigne du processus. Les méthodes présentées ont été appliquées à un processus thermique qui a été modélisé au préalable.
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Ripoll, Patrick. "Conception d'un système de diagnostic flou appliqué au moteur automobile." Chambéry, 1999. http://www.theses.fr/1999CHAMS024.
Abstract:
Cette étude aborde le problème de détection, d'isolation et d'identification (FDII) de défauts dans le moteur automobile. Les défauts considérés sont des biais de capteurs du sous-système d'admission d'air. Une méthode générale de diagnostic à base de modèle est présentée. Elle s'apparente à un problème de reconnaissance de formes pour laquelle les signatures de pannes sont comparées au vecteur de cohérence au sens d'une distance. Un indicateur de défauts est généré à partir de la distance de Hamming relative. Afin de minimiser le taux de fausses alarmes, l'opérateur d'implication binaire comme opérateur de comparaison entre signatures est introduit. Le problème de défauts simultanés est ensuite abordé et montre les limites d'un tel système. De ce fait, l'apport de techniques floues est étudié. La fuzzification des résidus permet de repousser le seuil de décision en supprimant le seuillage des résidus lors de l'étape de détection. L'utilisation d'implications floues comme opérateur de comparaison permet d'optimiser les performances d'un tel système en termes de non détection et de fausses alarmes. L'estimation de l'amplitude des défauts sera réalisée à l'aide de l'implication de Goguen. Cette approche a ensuite été validée expérimentalement sur véhicule.
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Hamad, Mohamad. "Validation des mesures et détection des capteurs défaillants dans un système de contrôle commandé." Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10094.
Abstract:
La sécurité, la fiabilité et la disponibilité des systèmes complexes dépendent largement de la validité des information générées par les capteurs. La validation des mesures consiste à vérifier la cohérence de ces informations entre elles et avec le régime de fonctionnement. Cette procédure est basée sur l'existence d'une redondance physique ou analytique. La redondance analytique utilise le modèle du système pour générer des relations statiques ou dynamiques liant les variables mesurées. Ces relations génèrent des résidus dont la surveillance permet la validation des mesures issues des capteurs. La première partie de ce travail est consacrée à la génération des résidus : on rappelle, tout d'abord, l'approche de l'espace de parité classique, et on propose ensuite une nouvelle approche permettant d'obtenir des résidus de variance minimum : approche des résidus minivar. Les relations obtenues par les deux approches utilisent uniquement l'équation de mesure (relations statiques) ou bien l'équation de mesure associée au modèle du système commande (relations dynamiques). Dans la deuxième partie on utilise les résidus générés pour la surveillance des capteurs. La théorie de la décision est utilisée pour juger de la cohérence ou de l'incohérence d'un sous-ensemble de capteurs appartenant à la structure d'une relation. La notion de degré de cohérence d'une mesure est alors définie et utilisée pour localiser les défaillances. On définit pour ce faire une signature de panne indépendante de la nature de celle-ci
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Louis, Rambeaux Florence. "Génération et évaluation de résidus pour le diagnostic de systèmes incertains : approche fréquentielle." Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10018.
Abstract:
Les travaux présentés dans cette thèse concernent l'amélioration des techniques de génération et d'évaluation de résidus pour le diagnostic des systèmes incertains pour lesquels la prise en compte d'incertitudes paramétriques et d'entrées inconnues perturbatrices est nécessaire. La première partie de la thèse traite du diagnostic robuste des systemes incertains. Les principales approches proposées dans la littérature sont étudiées dans le cadre du travail effectué et la pertinence de l'utilisation des méthodes fréquentielles pour les systèmes fortement incertains est mise en évidence. Dans la seconde partie, le développement d'un générateur de résidus base sur un modèle nominal du système incertain est réalisé de manière à augmenter la sensibilité des résidus aux défauts tout en atténuant au mieux l'effet des différentes perturbations inhérentes a un fonctionnement normal du procède et par conséquent à ne pas détecter. Le générateur de résidus est base sur les observateurs d'état de type h/h dont les propriétés fréquentielles permettent de considérer au mieux les contraintes d'isolation des défauts par rapport aux incertitudes. Les techniques d'optimisation par formulation lmi (inégalités linéaires matricielles) sont alors utilisées. La troisième et dernière partie concerne l'effet des incertitudes paramétriques sur l'évaluation des résidus de manière a déterminer le seuillage optimal qui permet de détecter un défaut de taille aussi petite que possible tout en restant insensible au plus grand écart de modèle. Les incertitudes paramétriques considérées sont représentées sous une forme poly topique. La méthode proposée se fonde sur l'utilisation des polynômes de kharitonov et sur le calcul d'enveloppes dans le domaine fréquentiel. Le critère d'évaluation, de type rms (root mean square), est formule de manière à établir facilement le lien entre les propriétés spectrales des signaux de détection (propriétés spectrales directement liées au générateur de résidus) et leur allure temporelle.
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Mechmeche, Chokri. "Contribution à la synthèse des observateurs des systèmes bilinéaires à entrées inconnues : application au diagnostic." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10378.
Abstract:
Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur la synthèse d'observateurs pour les systèmes bilinéaires en présence de perturbations non mesurables, appelées aussi entrées inconnues, et leur utilisation dans une procédure de diagnostic. La première partie concerne une étude bibliographique des observateurs pour les systèmes bilinéaires sans entrée inconnue. Une étude comparative, afin de mettre en évidence les limites et les avantages de chacune des approches décrites dans cette partie, clôt ce chapitre. La deuxième partie est relative à la synthèse d'observateurs pour les systèmes bilinéaires en présence d'entrées inconnues. Nous avons développé trois types d'observateurs: exponentiel uniforme à erreur linéaire, exponentiel uniforme à erreur bilinéaire et exponentiel non uniforme à erreur bilinéaire. Dans la dernière partie de ce mémoire, nous avons utilisé ces observateurs comme générateurs de résidus pour des systèmes bilinéaires en présence d'entrées inconnues et de défauts, et nous avons étendu le filtre de détection aux systèmes bilinéaires
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Qiu, Lei. "Caractérisation d'un système par impédance thermique : application à la détection de défauts résistifs dans une structure en béton." Thesis, Artois, 2011. http://www.theses.fr/2011ARTO0208.
Abstract:
Le travail développé se place dans le contexte de l'identification thermique et du contrôle non destructif des systèmes. L'objectif est de décrire le comportement de milieux stables ou lentement évolutifs par une approche d'identification des paramètres thermophysiques. Le démarche adoptée consiste d'abord à établir le modèle théorique du système expérimenté dans la base "explicative" qui est généralement le temps puis, à partir de résultats expérimentaux, à déterminer par optimisation les paramètres recherchés. Le système étudié est caractérisé par ses focntions de réponses (fonction de transfert, impédance,...).Dans ces fonctions, le milieu est caractérisé par des paramètres globaux ou apparents. Notre analyse se place dans le domaine fréquentiel dans lequel le produit de convolution, qui existe dans l'espace du temps, se transforme en produit simple. Le système est alors caractérisé par sa fonction de transfert. L'étude des relations flux-température dans un plan conduit à introduire la notion d'impédance thermique. Les développements et applications effectués dans ce travail sont relatifs à la caractérisation thermique du béton en laboratoire et in situ ainsi qu'à la détection de défauts suffisamment contrastés positionnés à différentes profondeurs. L'objectif final est d'être capable d'utiliser les sollicitations naturelles pour l'identification des systèmes. La difficulté réside dans l'exploitation de données naturelles donc aléatoires, dans un processus de traitement situé dans le domaine fréquentiel. Les mesures de flux et de température sont effectuées sur une seule face d'accès, celle qui est en contact avec l'environnement microclimatique extérieurThe work developed is located in the context of thermal identification and non-destructive testing of systems. The objective is to describe the behavior of stable or slowly progressive approach by identifying thermophysical parameters. The approach is to first establish the theoretical model of the system tested in the basic "explanation" which is usually the time and, from experimental results to be determined by optimizing the parameters sought. The system studied is characterized by its response function (transfer function, impedance,...). In these functions, the medium is characterized by global parameters or apparent. Our analysis is placed in the frequency domain where the convolution product, which exists in the space of time, turns into a single product. The system is then characterized by its transfer function. The study of flow-temperature relationships in a plane leads to introduce the concept of thermal impedance. Developments and applications made in this work are related to the thermal characterization of concrete in the laboratory and in situ and the detection of defects adequately contrasted positioned at different depths. The ultimate goal is to be able to use the solicitation for the identification of natural systems. The difficulty lies in the exploitation of natural data so random in a process located in the frequency domain. Flux measurements and temperature are performed on one side of access, which is in contact with the outside microclimatic environment
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Banoune, Sid-Ali. "Contribution de l'approche combinée simulation-système expert à la prévention et au diagnostic de pannes : application au système de réfrigération dans le secteur agro-alimentaire." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1997. http://www.theses.fr/1997ECAP0672.
Abstract:
Une contribution aux recherches sur la combinaison de la simulation dynamique et des techniques d'intelligence artificielle afin de mettre au point des applications de diagnostic de pannes pour les procédés alimentaires. Nous avons tenté d'associer ces deux approches, grâce à un système expert, lequel reproduit la connaissance experte de fonctionnement et de diagnostic et un simulateur dynamique, lequel reproduit le comportement dynamique du système. Un système expert lequel reproduit la connaissance experte de fonctionnement et de diagnostic et un simuateur dynamique, lequel reproduit le comportement dynamique du système selon les pincipes premiers du focntionnement de celui-ci. Nous avons donc adopté une approche d'acquisition, de formalisation et de représentation de la connaissance experte qui nous a permit de mettre au point l'application système expert. Cette application a été validée grâce à une base de cas de pannes communes. Une approche de modélisation mathématique du procédé en fonctionnement normal. Le modèle algébro-différentiel a été validé grâce à des résultats expérimentaux. Nous avons enfin associé les deux approches pour la résolution d'un cas de panne spécifique. Il apparaît enfin, que l'association de ces deux approches permet d'élargir l'étendue du diagnostic et diminue les risques de diagnostic erronés du à une imprécision de la connaissance experte.
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Menighed, Kamel. "Commandes coopératives embarquées et tolérantes aux défauts." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00545412.
Abstract:
Le travail présenté dans ce mémoire de thèse porte sur la tolérance aux défauts dans le cas des systèmes linéaires. Les moyens de communication numériques sont utilisés dans le cadre de la mise en oeuvre d'une architecture de commande tolérante aux défauts pour des systèmes complexes. Une coopération entre les modules de commande/diagnostic assure la tolérance à certains types de défauts qui affectent le système. La commande des systèmes est traditionnellement réalisée à partir d'un calculateur central qui collecte l'ensemble des informations relevées sur le procédé, puis les traite pour élaborer un ensemble de commande qui est appliqué au procédé. Avec le développement des systèmes commandés en réseaux (Networked Control System) et des systèmes embarqués, l'architecture des systèmes s'oriente vers une distribution des algorithmes de commande et de diagnostic. On se propose d'aborder le problème de la conception des stratégies de distribution de diagnostic/commande et de coopération des tâches de commande entre les sous-contrôleurs associés à chaque sous-système qui composent le système complexe et de prendre en compte les défauts des actionneurs et de capteurs affectant les sous-systèmes. Il s'agit alors d'élaborer une stratégie de commande coopérative visant à compenser les effets des défauts affectant le système. Les commandes locales sont des commandes prédictives à base de modèle (MPC : Model Predictive Control). Une analyse de stabilité a été faite en prenant en considération la défaillance du réseau de communication.
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Gaddouna, Besma. "Contribution au diagnostic des systèmes linéaires invariants à entrées inconnues : application à un procédé hydraulique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL034N.
Abstract:
L’objectif de ce mémoire de thèse est le diagnostic de l'état de fonctionnement des systèmes invariants affectés de perturbations. Dans le premier chapitre nous avons présenté des méthodes de reconstruction complète et partielle d'état des systèmes réguliers linéaires mono et multi-sorties. Nous avons montré que les observateurs d'ordre complet et d'ordre réduit, comprenant les observateurs prédicteurs, correcteurs et intégraux, sont tous issus d'une structure générale que nous avons appelée observateur généralisé. Au cours du deuxième chapitre, nous avons développé des méthodes de reconstruction d'état des systèmes linéaires affectés de perturbations sur la commande et la sortie. Dans le cas ou ces perturbations affectent la commande du système, appelé ainsi système à entrées inconnues, nous avons développé deux méthodes de calcul des matrices d'un observateur de Luenberger destiné à ce type de système. Le troisième chapitre présente une analogie entre un système singulier à entrées inconnues et un système régulier à entrées inconnues. Cette analogie permet de généraliser la technique de détermination des matrices d'un observateur à entrées inconnues (UIO), présentée dans le deuxième chapitre, à un observateur destiné à la reconstruction d'état d'un système singulier carré. Dans le cadre du diagnostic des systèmes singuliers, nous avons étendu la méthode de génération d'équations de parité à ce type de système. Dans le quatrième chapitre, nous avons appliqué la méthode de détermination des matrices d'un observateur UIO dans le but de reconstruire l'état du procédé réel et d'effectuer son diagnostic. L’observateur mis en œuvre possède la qualité d'être peu sensible aux perturbations
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Abalot, Emile-Jules. "Le volley-ball dans le système sportif de la République du Bénin : discipline marginale et/ou défaut d'organisation." Bordeaux 2, 1993. http://www.theses.fr/1993BOR28232.
Abstract:
La thèse aborde le thème des pratiques physiques et sportives dans un texte spécifique : l’Afrique Occidentale Française (Ex : A. O. F. ), sous une double prospection diachronique et structurelle. L’étude propose une périodisation des faits socio-historiques couvrant les années 1920-1990 et s’attache plus précisément à la République du Bénin. Elle prend en considération l’adhésion quasi exclusive des publics sportifs à une seule discipline, au détriment d’une culture sportive diversifiée : football, athlétisme, handball, basket-ball, volley-ball, entre autres. Un tel déséquilibre engendré par un « système sportif atypique », peut être analysé à la lumière de trois niveaux de caractéristiques, strictement identifiés : les caractéristiques structurelles, socio-culturelles : idéologiques, politiques, et organisationnelles. Les travaux montrent qu’il est possible de hiérarchiser ces caractéristiques et les différents facteurs qui leur correspondent, selon tel ou tel sport. Ceci étant, il apparaît que : les avantages (l’exemple du football) autant que les désavantages (le cas du volley-ball) sont cumulatifs. L’analyse conduit à formuler l’hypothèse qu’une dynamique de développement des disciplines sportives doit s’appuyer sur une organisation, de type systémique dont les interactions permettent à la culture sportive de s’affirmer pleinement. Enfin, la thèse envisage la question de la redécouverte d’un mode de diffusion des disciplines sportives où doivent coopérer d’une part les structures fédérales d’animation, les institutions politico-administratives d’autre part, avec la nécessaire prise en compte de la permanence des cultures traditionnelles et communautairesThe main ideao of this work is to present approaches related to physical practis and sportives in French West Africa (ex :A. O. F. ). This approach takes into account the historical and structural factures of the subject. The proposed study encomposes the Benin Republic socio-historical related sportives concepts. It is shown that the most part of people are in general constrained to follow one and only one sportive skill, which is the usual football, to the detriment of a diversified sportive culture amongst others : athletics, basket-ball, hanball, volley-ball. Such an observation can be analysed in the light of three different identified levels : Structural socio-cultural, Ideologic, politic, And organizational characteristics. The thesis shows that it is possible to place these characteristics and their corresponding factors in a hierachical order, according to different disciplines. It appears that the advantages (e. G. Football) as drawbacks (e. G. Volley-ball) are cumulative. This analysis lead us to formulate the physpothesis that a dynamic development of different sportive disciplines must lean on organization of a « systemic », whose interaction allows a complete affirmation of the sportive culture. Finally, the thesis involves an answer to question which is mainly the general. The search of information diffusion methods in which all animation structures and political administrative institutions cooperative skill of people without loosing traditional culture
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Ambiehl, Alexandre. "Analyse, modélisation et méthodes de compensation du défaut de suivi de trajectoire pour le parachèvement robotisé : cellule robotisée de parachèvement pour l’usine du futur." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4024.
Abstract:
Le parachèvement de pièces aéronautiques en aluminium représente une part importante du coût des pièces produites. L’objectif de ces travaux est d’opérer un transfert d’opérations, des opérateurs et machines vers les cellules robotisées, économiquement plus intéressantes. Cette thèse vise à améliorer l’identification d’un modèle elasto-statique des robots industriels et à fournir une méthode de correction hors ligne des trajectoires dans une logique de moyenne série. Le premier chapitre présente un état de l’Art du parachèvement et des procédés que nous avons pris en considération. Il évoque les robots industriels, leur architecture, leur modélisation géométrique et elasto-statique. Il s’intéresse à leurs défauts de suivi de trajectoire et les causes associées. Dans le second chapitre, nous étudions les méthodes d’identification du modèle elasto-statique existantes. Nous critiquons leur mise en oeuvre actuelle et proposons une amélioration des protocoles d’identification. Nous étudions l’influence de la méthodologie de reconstruction géométrique par une étude de la sensibilité des raideurs apparentes. Nous proposons une nouvelle méthode de découplage de l’identification pour apporter plus de robustesse dans la détermination des raideurs articulaires. L’apport de cette méthode se justifie par son application sur un robot à double encodage KUKA KR 300 SE. Le dernier chapitre propose une correction miroir améliorée. Celle-ci intègre la problématique de la dynamique de la commande générée par la méthode miroir. Elle est appliquée sur des trajectoires circulaires, mesurée avec un outil ballbarThe finishing of aluminium aeronautical parts is a great share of the overall production cost. The aim of this work is to facilitate operation transfert from manual operations and machines operations to robotic cells that are economically more interesting. This thesis seeks to improve the identification of a kinetostatic model for industrial robots and provide an offline correction method for mid-size part production volume. The first chapter is a state of the art in finishing operations and the involved processes, mainly machining, grinding and sanding that we considered in this study. It presents robots architecture and models (kineto-static and geometric). We show example of path tracking errors and the associated causes according to the literature. In the next chapter, we study the existing kineto-static identifications methods. We review the actual implementation of the methods and offer improvements. We study the influence of the geometrical reconstruction methodology applied in those identification methods by a sensibility analysis on the stiffness parameters. We propose a new identification method based on decoupling equations. This method brings more reliable results and robustness in the value of the stiffness parameters. The contribution of this method is justified by its application on a double encoder robot (KUKA KR 300 SE). The last chapter is a proposal for an improvement in the mirror correction method for trajectory correction. This new proposal takes into account the dynamics of the command created by the mirror method. It is applied on circular trajectories and measured thanks to a Ballbar tool
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Rammal, Rim. "Caractérisation des sorties plates pour le diagnostic de systèmes entiers ou non entiers : application pour le diagnostic d’un système hydraulique et d’un système thermique." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0021.
Abstract:
La platitude différentielle est une propriété des systèmes dynamiques qui permet la transformation d'un système très complexe en un système plus simple appelé système plat.On dit qu'un système dynamique est plat si, et seulement si, il existe un vecteur, appelé vecteur de sortie plate et formé par les variables d'état et d'entrée du système, tel que tous les états, entrées et sorties du système peuvent être exprimés en fonction de ce nouveau vecteur et de ses dérivées temporelles successives. La platitude différentielle a de nombreuses applications dans la théorie du contrôle automatique, telles que la planification des trajectoires, le suivi des trajectoires et la conception de contrôleurs robustes. De plus, la propriété de platitude est récemment entrée dans le domaine de la détection et de l'isolation des défauts. En bref, la détection et l'isolation des défauts sont un sous-domaine de l'ingénierie de contrôle automatique qui traite de la surveillance d'un système, de l'identification du moment où un défaut s'est produit, et de la détermination du type de défaut et de sa localisation. La détection des défauts est effectuée en analysant la différence entre les mesures des capteurs et des actionneurs et les valeurs attendues, dérivées de n'importe quel modèle et appelées valeurs redondantes. Il est courant de dire qu'une erreur est détectée si l'écart ou le résidu dépasse un certain seuil prédéfini. L'isolation des défauts, à son tour, doit permettre de localiser le défaut dans la machine. La méthode la plus récente de détection et d'isolation des défauts, basée sur la propriété de la platitude, calcule des variables redondantes à partir de la mesure de la sortie plate du système et de ses dérivées temporelles successives. Ensuite, des résidus sont déduits de la différence entre les variables mesurées et les variables redondantes. La détection des défauts par cette méthode est garantie. Cependant, l'utilisation d'une seule sortie plate ne permet pas, dans certains cas, d'isoler certains défauts. L'idée proposée par les développeurs de la méthode était d'utiliser plusieurs sorties plates pour augmenter le nombre de résidus, ce qui augmenterait les chances d'isoler davantage de défauts. Cependant, il a également été remarqué que le choix de ces sorties plates n'est pas arbitraire. En d'autres termes, il existe des sorties plates qui, lorsqu'elles sont utilisées ensemble, augmentent l'isolabilité des défauts et d'autres qui ne le font pas. Un des objectifs de ce manuscrit est de caractériser les sorties plates afin d'obtenir une meilleure isolabilité des défauts. Cette caractérisation est ensuite vérifiée par des simulations et des expériences sur un système hydraulique, le système des trois cuves.Au cours de la dernière décennie, de nombreuses études ont montré qu'il existe des systèmes tels que les systèmes thermiques, les systèmes viscoélastiques et les systèmes chimiques qui peuvent être modélisés par des équations différentielles fractionnaires. Par conséquent, les méthodes classiques de détection et d'isolation des défauts, développées à l'origine pour traiter les systèmes d'ordre entier, ne convenaient pas aux systèmes d'ordre fractionnaire, et des méthodes de détection et d'isolation des défauts spécifiques aux systèmes d'ordre fractionnaire ont dû être développées. Un deuxième objectif de ce manuscrit est d'étendre la caractérisation des sorties plates, proposée pour la classe des systèmes plats d'ordre entier à la classe des systèmes plats linéaires d'ordre fractionnaire, puis d'appliquer cette caractérisation à la détection et à l'isolation des défauts qui peuvent apparaitre sur les capteurs et les actionneurs de ces systèmes. L'efficacité de cette caractérisation est également vérifiée par des simulations sur un système thermique bi-dimensionnelThe differential flatness is a property of dynamic systems that allows the transformation of a very complex system into a simpler one called flat system. Roughly speaking, a dynamic system is said to be flat if, and only if, there exists a vector, called flat output vector and formed by the state and input variables, such that all the system states, inputs and outputs can be expressed in function of this new vector and its successive time derivatives. The differential flatness property has many applications in automatic control theory, such as trajectory planning, trajectory tracking and the designing of robust controllers. Moreover, the flatness property has recently entered the field of fault detection and isolation. In short, fault detection and isolation is a sub-domain of automatic control engineering that deals with monitoring a system, identifying when a fault has occurred, and determining the type of fault and its location. Fault detection is performed by analyzing the difference between sensor and actuator measurements and their expected values, derived from any model and called redundant values. It is common to say that an error is detected if the deviation or residue exceeds a certain predefined threshold. Fault isolation, in turn, must make it possible to locate the fault in the machine. The most recent method of fault detection and isolation, based on the flatness property, calculates redundant variables from the measurement of the flat output of the system and its successive time derivatives. Then, the residues are deduced from the difference between the measured variables and the redundant variables. Fault detection by this method is guaranteed. However, the use of a single flat output does not allow, in some cases, to isolate some faults. The idea proposed by the developers of the method was to use several flat outputs to increase the number of the residual signals, which would increase the chances of isolating more faults. However, it was also noticed that the choice of these flat outputs is not arbitrary. That is, there are flat outputs that, when used together, increase the isolability of faults and others that do not. One of the objectives of this manuscript is to characterize the flat outputs in order to obtain a better fault isolability. This characterization is then verified by simulations and experiments on a hydraulic system, the three-tank system.Over the last decade, numerous studies have shown that there are systems such as thermal systems, viscoelastic systems and chemical systems that can be modeled by fractional differential equations. Therefore, classical methods of fault detection and isolation, originally developed to deal with integer order systems, were not suitable for fractional order systems, and fault detection and isolation methods specific to fractional order systems had to be developed. A second objective of this manuscript is to extend the characterization of flat outputs, proposed for the class of integer order flat systems to the class of fractional order linear flat systems, and then to apply this characterization to the detection and isolation of faults that may appear on the sensors and actuators of these systems. The effectiveness of this characterization is also verified by simulations on a bi-dimensional thermal system
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Roth, Sandrine. "Diagnostic d'une installation sidérurgique complexe : analyse de la ligne et proposition d'une architecture pour un système de diagnostic-supervision dédié." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10430.
Abstract:
L'étude présentée concerne l'analyse d'une ligne de galvanisation en continu de tôle laminée. L'objectif général de ce travail est la conception d'un système de détection précoce des défauts, de diagnostic et d'aide aux opérateurs dans la conduite et la maintenance de cette installation complexe, ceci dans le but d'améliorer la qualité du produit fabriqué tout en augmentant la productivité et la disponibilité du processus de fabrication. La première phase de l'étude a été la prise de connaissance du procédé et des différents processus impliqués dans la fabrication de tôle galvanisée. Ensuite nous avons procédé à l'analyse bibliographique de diverses stratégies de diagnostic, dans laquelle nous avons privilégié la présentation des méthodes à base de connaissances (réseaux de neurones, systèmes experts, logique floue, physique qualitative), car la compréhension que nous avons pu avoir du fonctionnement de la ligne nous a conforté dans l'idée que les approches à base de modèles risquaient d'être peu applicables sur l'installation considérée. Cette phase de l'analyse a été suivie par la réalisation d'un ensemble de campagnes de mesures destinées à élaborer une base de connaissance sur les défauts, leurs causes et leurs effets. L'architecture informatique du système de supervision a alors été définie. Une structure de type multi-agent associée a un langage de programmation orienté objet a été proposé pour la réalisation du produit finalThe subject of this study is about a continuous galvanising line. The general objective of this work is the realisation of a default detection, diagnosis and operators assistance system. That kind of system is intended to the control and to the maintenance of the Sollac complex plant, in order to improve the production and the product quality and the productivity. At first, we have searched any interesting information about the galvanising line, to understand the functioning of each processes which are involved in the production of galvanised iron sheet. Then, the bibliographical analysis of knowledged based diagnosis methods (neural networks, expert systems, fuzzy logic, qualitative physics) is writen to find a strategy to supervise such a non linear multi-variable system. The model based methods are useless because of the lack of available models. The next stage concerned the mesurements collections. The measurements analysis results allow us to build a knowledge base with some defaults trees (defaults, causes and effects) and treatment rules. Then the supervision system architecture is defined. A multi-agent system is described to realise the whole monitoring system and a structure based on an object model is proposed to implement that system
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Jamouli, Hicham. "Génération de résidus directionnels pour le diagnostic des systèmes linéaires stochastiques et la commande." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005813.
Abstract:
Ce travail porte sur le diagnostic et la commande tolérante aux défauts des systèmes linéaires stochastiques. Il se décompose en deux parties: - la première phase du travail présenté porte sur la conception d'un filtre de détection robuste. Il a été défini afin que le résidu directionnel qui en résulte soit le plus insensible possible aux incertitudes de modèle et aux incertitudes stochastiques. L'approche développée diffère des approches classiques existant dans la littérature car le filtre de détection est synthétisé sur la base d'une inversion du système. Une fois paramétrées toutes les inverses à gauche du système (pour remonter à la source des défauts) grâce à l'étude de la structure des zéros infinis du système, les degrés de liberté restant à disposition sont utilisés pour minimiser la sensibilité du résidu généré aux différentes perturbations stochastiques. Cette approche a permis de définir le filtrage d'état optimal d'une partie réduite du vecteur d'état du système de dimension maximale. En d'autres termes, l'effet des défauts sur l'erreur d'estimation d'état du filtre a été réduite à son maximum sous la contrainte que suffisamment d'informations restent disponibles pour les détecter et les localiser dans l'espace de sortie. - la deuxième partie concerne l'intégration du filtre de détection dans une commande tolérante aux défauts. La structure deadbeat de l'espace de détection du filtre est à la base de la conception de deux lois de commande tolérantes aux défauts à réactivité maximale. La première est basée sur le filtre de détection à état augmenté et sur le principe de séparation bien connu dans le cadre LQG. La loi de commande a été obtenue par un rejet des modes non contrôlables. Cette approche a débouché sur une commande de type LTR (Left Transfer Recovery) obtenue par le calcul explicite de l'inverse à gauche du système. Tout comme la première approche, la deuxième loi de commande se fonde sur le filtre de détection mais se caractérise par la définition optimale d'une loi de commande additive. Son application à un benchmark défini dans le cadre du projet IFATIS (Intelligent Fault Tolerant Control in Integrated Systems) a permis de mettre en avant la forte réactivité de la commande face à l'apparition brutale d'un ou de plusieurs défauts sur le système. Il s'avère en effet que la commande mise en oeuvre permet d'annuler plus rapidement les effets néfastes engendrés par les défauts en comparaison d'une commande de type PI standard toujours plus lente à réagir.
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Bélanger, David. "Comparaison entre la probabilité de défaut de paiement d'une PME déterminée par un système de notation et par le jugement d'experts." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2010. http://depot-e.uqtr.ca/1257/1/030155777.pdf.
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Boutleux, Emmanuel. "Diagnostic et suivi d’évolution de l’état d'un système par reconnaissance des formes floues : application au modèle du réseau téléphonique français." Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMP929S.
Abstract:
Le réseau téléphonique français est abordé sous l'angle d'un processus à connaissance a priori très faible se limitant a quelques modes de fonctionnement, ce qui met en échec les méthodes de diagnostic instantané. De plus, afin de permettre d'enrayer efficacement une perturbation, le diagnostic du réseau téléphonique français doit non seulement déterminer le type de perturbation rencontrée (i. E. Le mode de fonctionnement), mais aussi la gravité de celle-ci. En conséquence, la première partie de la thèse propose un système de décision à base de reconnaissance des formes floue, permettant le diagnostic et le suivi d’évolution de l’état d'un processus. Bien qu'inspiré de certaines particularités du réseau téléphonique français, ce système de décision est développé pour s'appliquer au plus grand nombre de processus et n’être pas limité qu'au seul exemple du réseau téléphonique. L’originalité consiste à éclater un problème de diagnostic en tous les couples de classes possibles. Une méthode permet d'apprendre une fonction d'appartenance sur chacun des deux états extrêmes du couple. Dans l'espace multidimensionnel des états, ces deux fonctions d'appartenance bilatérales épousent la forme de la trajectoire d’évolution supposée au sein de ce couple, permettant de déterminer directement le type de mode de fonctionnement et le taux de gravité associé. La seconde partie décrit le prototype du diagnostic sur le réseau téléphonique français Compte tenu du grand nombre de données (environ 50 000) observées a chaque période d’échantillonnage, au travers du simulateur de réseau téléphonique Supermac, une approche à deux niveaux est développée: 1. Le premier niveau est l'application du système de décision propose dans la première partie, pour l'obtention du diagnostic local de chaque autocommutateur du réseau ; 2. Le second niveau constitue un ensemble de règles qui permet de confronter l'ensemble des diagnostics locaux et d’inférer un diagnostic final de l’état du réseau désignant la source de toutes les perturbations vues localement. A partir des mesures issues du simulateur, une minute est nécessaire pour parvenir au diagnostic final, alors que la période d’échantillonnage du réseau téléphonique modélisé, tout comme le véritable réseau téléphonique français, est de quatre minutes. Les bonnes performances du prototype sont évaluées au travers de quatre types d'erreur de diagnostic.
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Aouini, Marwen. "Système intelligent utilisant les ondes ultrasonores guidées et le forage de données en vue de la maintenance prédictive." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0228.
Abstract:
A l’ère de l’industrie 4.0, la maintenance prédictive d’une part et les objets-connectés d’une autre part ne cessent de gagner du terrain. Ladite maintenance n’exploite pas ou peu la surveillance de l’intégrité des structures (connue plus par SHM, l’acronyme de son appellation anglaise) par notamment les ondes ultrasonores guidées (OUG). L’objectif final de la thèse est de développer un outil permettant de renforcer ce type de maintenance. Le SHM est une approche émergente qui permet d’assurer un contrôle en continue de la santé structurelle. Elle se fait généralement en trois étapes principales : acquisition de données, détection et localisation de défaut (diagnostic) et estimation de la durée de vie résiduelle de la structure (pronostic). La première étape requiert l’utilisation des systèmes de contrôle non destructif tels que les OUG dans la présente thèse. Cependant, ces systèmes ont été destinés à réaliser du contrôle ponctuel et nécessite l’intervention d’un personnel qualifié. Dans ce travail de thèse, un système de génération et d’acquisition de données d’OUG, permettant entre-autres de connecter la structure à surveiller à un réseau cellulaire, a été développé. Ceci permet la construction de bases de données (pouvant être hétérogènes) d’une façon automatique et à bas coût. En outre, une attention particulière a été accordée à l’optimisation de son alimentation électrique afin de garantir le plus d’autonomie possible. La deuxième étape consiste à exploiter ces données afin de détecter la présence éventuelle de défaut et de le localiser. Trois approches ont été proposées en fonction notamment de la puissance de calcul nécessaire et du degrés de non-stationnarité de ces données (i.e. dues à l’instabilité de l’environnement de la structure et dudit système de mesure). Les trois approches reposent sur la technique de détection de nouveauté. Dans le cas où un défaut est détecté, les algorithmes de prédiction de l’évolution de celui-ci dans le temps peuvent être utilisés afin d’estimer la durée de vie résiduelle de la structure ce qui constitue la dernière étape de surveillance. Ici, une méthodologie basée sur un algorithme hybride, utilisant la technique de décomposition en modes empirique et un modèle autorégressif intégré à moyenne mobile, a été développée. Les résultats obtenus sur des structures placées en laboratoire et in-situ montre la pertinence de la méthodologie de surveillance proposée. D’autres travaux complémentaires sont néanmoins nécessaires afin d’améliorer la maturation technologique du système développéIn the Industry 4.0 era, predictive maintenance and internet-of-things are gaining ground. This kind of maintenance does not include yet structural health monitoring (SHM) by guided ultrasonic waves (UGW) in particular. The final objective of the thesis is to develop a tool to enhance this type of maintenance. SHM is an emerging approach that allows continuous monitoring of the structural health of a given structure. It is generally done in three main steps: data acquisition, defect detection and localization (diagnosis) and estimation of the residual life (prognosis). The first step requires the use of non-destructive testing systems such as that of UGW in this thesis. However, these systems were designed to perform spot checks and require the intervention of qualified operators. In this thesis, a system of generation and acquisition of UGW data, allowing among other things to connect the structure to be monitored to a cellular network, has been developed. This allows the construction of databases (which can be heterogeneous) in an automatic and low-cost way. Moreover, a particular attention was paid to the optimization of its power supply to guarantee the most autonomy possible. The second step consists in exploiting these data in order to detect the defect and to localize it. Three approaches have been proposed, depending on the required computing power and the degree of non-stationarity of the data (i.e. due to the instability of the environment of the structure and of the said measurement system). All three approaches are based on the novelty detection technique. In the case where a defect is detected, prediction algorithms of its evolution in time can be used to estimate the residual life of the structure, which is the last monitoring step. Here, a methodology based on a hybrid algorithm, using the empirical mode decomposition technique and an integrated moving average autoregressive model, has been developed. The results obtained on laboratory and in-situ structures show the relevance of the proposed monitoring methodology. Nevertheless, further work is needed to improve the technological maturation of the developed system
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Arous, Ahmed. "Stratégies de localisation du (des) composant(s) défaillant(s) pour un système multi-composant." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/28861/28861.pdf.
Abstract:
Dans ce mémoire nous traitons le problème de localisation du (des) composant(s) responsable(s) de la défaillance. Chaque composant est assujetti à des défaillances aléatoires. La détection de l’état d’un composant ou d’un sous-système est effectuée à l’aide de tests. L’objectif de cette recherche est d’exploiter les techniques et connaissances disponibles pour générer la séquence de tests qui permet de localiser rapidement le(s) composant(s) responsable(s) de la défaillance du système. On considère un système opérant suivant une structure série pour lequel on connaît le coût de tests et la probabilité conditionnelle qu’un composant (i) soit responsable de la défaillance. On analyse les différentes stratégies de diagnostic. Des exemples, empruntés à la littérature, sont utilisés pour illustrer chaque procédure traitée. Des extensions sont proposées pour traiter le cas où le diagramme de fonctionnement du système n’est pas nécessairement "série". Les algorithmes traités font appel à l’analyse probabiliste des systèmes, à la théorie de l’information, à l’approche heuristique et à la programmation dynamique.In this paper, we address the problem of the localization of the component(s) responsible(s) for the failure. Each component is subjected to random failures. Some tests help the detection of the state of a component or a subsystem. The objective of this research is to exploit the available knowledge and techniques to generate the tests sequence that locate quickly the (s) component (s) responsible (s) of system failure. We consider a system which operates according to a structure series and of which we know the test costs and the conditional probability that a component (i) is out of service. We analyze the different diagnostic strategies. Some examples, taken from the literature, are used to illustrate each procedure covered. Many extensions are proposed to handle the case where the diagram of the system is not necessarily "series". The algorithms treated are based of probabilistic analysis of systems, the information theory, the heuristic approach and the dynamic programming.
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Menighed, Kamel. "Commandes coopératives embarquées et tolérantes aux défauts." Electronic Thesis or Diss., Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10071.
Abstract:
Le travail présenté dans ce mémoire de thèse porte sur la tolérance aux défauts dans le cas des systèmes linéaires. Les moyens de communication numériques sont utilisés dans le cadre de la mise en oeuvre d'une architecture de commande tolérante aux défauts pour des systèmes complexes. Une coopération entre les modules de commande/diagnostic assure la tolérance à certains types de défauts qui affectent le système. La commande des systèmes est traditionnellement réalisée à partir d'un calculateur central qui collecte l'ensemble des informations relevées sur le procédé, puis les traite pour élaborer un ensemble de commande qui est appliqué au procédé. Avec le développement des systèmes commandés en réseaux (Networked Control System) et des systèmes embarqués, l'architecture des systèmes s'oriente vers une distribution des algorithmes de commande et de diagnostic. On se propose d'aborder le problème de la conception des stratégies de distribution de diagnostic/commande et de coopération des tâches de commande entre les sous-contrôleurs associés à chaque sous-système qui composent le système complexe et de prendre en compte les défauts des actionneurs et de capteurs affectant les sous-systèmes. Il s'agit alors d'élaborer une stratégie de commande coopérative visant à compenser les effets des défauts affectant le système. Les commandes locales sont des commandes prédictives à base de modèle (MPC: Model Predictive Control). Une analyse de stabilité a été faite en prenant en considération la défaillance du réseau de communicationThe work presented in this memory of thesis focuses on fault tolerance in the case of linear systems. Digital communication tools are used in the context of the implementation of an architecture for fault tolerant control of complex systems. A cooperation between the control/diagnosis blocks ensures the tolerance to certain types of faults which affect the system. Control systems is traditionally carried out starting from a central computer that collects all information gathered on the process. Then, these information are treated in order to develop a set of command which is applied to the process. Thanks to the development of the Networked System Control and embedded systems, systems architecture is oriented towards a distributed control and diagnostic algorithms. One proposes to address the problem of designing distribution strategies for diagnosis/control and control tasks cooperation between sub-controllers associated at each subsystem comprising the complex system and to take into account the faults on the actuators and sensors that affect the subsystems. Then a cooperative control strategy is proposed. It aims at compensating the effects of the faults affecting the system. Local controls are based on Model Predictive Control (MPC). An analysis of stability was made taking into account the failure of the communication network
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Sid, Mohamed Amine. "Co-conception diagnostic et ordonnancement des mesures dans un système contrôlé en réseau." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0003.
Abstract:
Les travaux développés dans cette thèse portent sur la "co-conception diagnostic / ordonnancement des mesures dans un système contrôlé en réseau" qui est un sujet multidisciplinaire nécessitant des compétences en théorie du contrôle et en théorie des réseaux. La thèse a pour but de développer, dans le contexte des systèmes contrôlés en réseau, une approche de co-conception qui intègre de façon coordonnée les caractéristiques qui expriment la performance du diagnostic des défauts et les paramètres de l'ordonnancement temps-réel des messages. L'intérêt de cette approche coordonnée réside essentiellement dans la minimisation des ressources nécessaires pour atteindre la performance du diagnostic requise, minimisation qui prend tout son sens dans le contexte des systèmes embarqués. Nous nous sommes intéressés plus particulièrement à l'étude des problèmes liés à l'élaboration d'algorithmes de diagnostic efficaces et adaptés aux caractéristiques de l'application de façon tout en prenant en compte différents types de contraintes liées au réseau. En conjonction avec ces algorithmes, deux ensembles de techniques d'ordonnancement des mesures ont été développés : - ordonnancement hors ligne - ordonnancement évènementiel en ligne Pour l'ordonnancement hors ligne, les séquences de communication sont conçues en amont, préalablement à la mise en oeuvre de l'algorithme de diagnostic (implémentation). D'autre part, nous proposons aussi des techniques d'ordonnancement en ligne basées sur l'échantillonnage évènementiel développé au cours de la dernière décennie. Au contraire de la plupart des recherches en automatique classique, considérant que l'échantillonnage des signaux continus est réalisé d'une manière périodique, les mesures dans cette approche sont transmises si et seulement si la condition de transmission (évènement) est vérifiéeThe works developed in this thesis deal with 'fault diagnosis and sensor scheduling co-design' in networked control system. This multidisciplinary subject requires theoretical knowledge in both fault diagnosis and communication networks. Our contribution consists in developing a co-design approach that integrates in the same framework the characteristics of fault diagnosis performance and real time sensor scheduling. The main benefit of this approach is minimizing the required network resources for attending acceptable fault diagnosis performances. We are interested in the development of more efficient and more adapted for real time implementation fault diagnosis algorithms while taking into account different types of communication constraints. In conjunction with these algorithms, two sets of sensor scheduling techniques are used : - Off-line scheduling - On-line scheduling (event triggered sampling) For off-line scheduling, the communication sequences are designed before the implementation of the diagnostic algorithm. In this context, we proposed several techniques for scheduling with different spatial and temporal complexity and adapted to different operating condition for the detection and the isolation of faults based on the information provided by the selected communication sequences. Moreover, we deal also with on-line scheduling techniques based on the event triggered sampling developed during the last decade. In This approach measurement packets are transmitted if and only if the transmission condition (event) is verified. This saves resources provided by the network while maintaining acceptable performance of fault diagnosis. The objective of these algorithms is to minimize the number of transmitted information which means less energy consumption and has a major importance in wireless networked control systems
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Fragkoulis, Dimitrios. "Détection et localisation des défauts provenant des capteurs et des actionneurs : application sur un système non linéaire." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00339630.
Abstract:
Dans cette thèse nous nous sommes intéressés à la détection, l'isolation et l'identification de défauts pour une classe de systèmes dynamiques continus non linéaires avec entrées affines. Nous avons focalisé notre étude sur les défauts additifs qui apparaissent au niveau des actionneurs et des capteurs. En supposant que nous disposons de l'état du système, des algorithmes de détection, d'isolation et d'identification de défauts basés sur des observateurs adaptatifs ont été développés. Le premier algorithme proposé traite les défauts actionneurs et est constitué de deux banques d'observateurs adaptatifs ayant une structure particulière qui nous permet d'isoler des défauts simples et multiples. La première banque est dédiée à la détection et l'identification du défaut ; ensuite sur la base des valeurs candidates, issues de l'identification, la deuxième banque isole l'actionneur en défaut. Un deuxième algorithme est proposé pour les défauts capteurs. Avant de traiter le problème, nous avons reformulé le modèle avec l'aide d'un filtre, ce qui a permis d'augmenter l'état du système et ainsi transformer les capteurs du système originel en actionneurs du nouveau système augmenté. Ce deuxième algorithme est basé sur la création d'une banque d'observateurs adaptatifs non linéaires, où chaque observateur isole le défaut associé à chaque capteur. Les avantages de la méthode proposée est qu'il ait possible de détecter, d'isoler et d'identifier les défauts simples, multiples et simultanés. La pertinence de ces deux algorithmes est examinée à partir de résultats de simulation obtenus sur un modèle académique de la littérature et sur un modèle d'un procédé de traitement des eaux usées en présence de bruit de mesure.
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Batteux, Michel. "Diagnosticabilité et diagnostic de systèmes technologiques pilotés." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00643460.
Abstract:
Un système technologique piloté est constitué d'une variété de composants interagissant ensemble et combinant de multiples phénomènes physiques. Le stress subit par ces composants finit par engendrer des défauts (casse, usure, perforation, blocage) pouvant avoir de graves conséquences pour l'intégrité du système lui-même ou pour son environnement. Une solution, pour réduire les conséquences de tels défauts, est de mettre en place un outil embarqué de diagnostic qui permette de les détecter et les identifier rapidement et précisément pour, par exemple, placer le système dans un mode de fonctionnement approprié (mode dégradé, arrêt complet, etc.). À cette fin il apparaît alors comme impératif, lors de la phase de conception d'un tel outil de diagnostic, d'étudier la diagnosticabilité des défauts, étude qui consiste à s'assurer que l'outil sera toujours capable de diagnostiquer sans ambiguïté un défaut préalablement répertorié. Cette thèse présente une chaîne de conception outillée d'un tel outil de diagnostic appliquée à ce type de systèmes. Nous l'avons élaborée de manière complète en incluant l'ensemble des étapes nécessaires et suffisantes à la conception : les étapes préalables de représentation du système et des défauts potentiels, puis l'étude de la diagnosticabilité des défauts ainsi que la génération de l'outil associé à cette étude. L'élaboration d'un cadre théorique unifié, utilisé durant toutes les étapes de la chaîne, nous a par ailleurs permis de la garantir cohérente. Cette cohérence est de plus renforcée par le lien rigoureusement établi entre une étude de diagnosticabilité et la génération du diagnostiqueur associé. Cette thèse est le résultat d'un projet commun entre l'entreprise Sherpa Engineering ainsi que les laboratoires LRI de l'université Paris-Sud et du CNRS et LISE du CEA/LIST de Saclay.
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Begotto, Vincent. "Etude et conception d'un système de surveillance et de diagnostic vibratoires de boîtes de vitesses." Nancy 1, 1997. http://www.theses.fr/1997NAN10040.
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Bendjedia, Bachir. "Gestion et optimisation d’énergie électrique avec tolérance aux défauts d’un système hybride PàC/ batterie." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS229.
Abstract:
Le travail de cette thèse s’inscrit dans une thématique qui concerne le dimensionnement optimal et la gestion d’énergie résiliente aux défauts d’un système multi-sources (hybride) pour l’alimentation d’un véhicule électrique. Dans notre cas, le système de stockage est composé d’une pile à combustible comme source principale et une source secondaire à base d’une batterie Li-ion. L’étude réalisée sur le dimensionnement montre l’intérêt de l’hybridation par rapport à un système mono-source batterie seule ou bien pile à combustible seule. L’intérêt de cette hybridation en termes de masse, de volume et de coût devient de plus en plus important en augmentant l’autonomie du véhicule. Après avoir dimensionné la source hybride pour une autonomie de 700 km, on s’est intéressé à l’influence de la technologie de la batterie et les méthodes de gestion sur les performances de la source (le volume, la masse, le cout, les contraintes électriques appliquées sur les composants et la consommation d’hydrogène du système PàC/Batterie). La partie dimensionnement est suivie par le développement d’une stratégie de gestion d’énergie originale basée sur la prise en compte de l’état de charge de la batterie (SOC) pour adapter les limites de fonctionnement de la pile à combustible. Les résultats obtenus avec cette méthode sont comparés avec deux autres stratégies de gestion d’énergie en ligne à savoir, la méthode de découpage fréquentiel et l’utilisation d’un superviseur floue. La stratégie développée a donné des bons résultats expérimentaux en termes de contraintes vues par les cellules et de consommation d’hydrogène. Malgré un bon dimensionnement de la source embarquée et une bonne optimisation de la méthode de gestion d’énergie, le système n’est pas à l’abri du défaut et peut être le siège de plusieurs défauts qui peuvent apparaitre au niveau de capteurs de tension et de courant. Afin d’assurer la continuité de service du système hybride en présence de ces défauts, une stratégie de commande tolérante aux fautes a été développée afin de garantir la stabilité de système hybride PàC/Batterie et assurer des performances acceptables en mode dégradéThe work of this thesis is part of a theme that concerns the optimal sizing and energy management resilient to the faults of a multi-source system (hybrid) for the power supply of an electric vehicle. In our case, the storage system consists of a fuel cell as the main source and a secondary source based on a Li-ion battery. The study carried out on the sizing shows the interest of the hybridization compared to a mono-source single battery or fuel cell only system. The interest of this hybridization in terms of weight, volume and cost becomes more and more important by increasing the autonomy of the vehicle. After scaling the hybrid source for a 700 km drive range, we investigated the influence of battery technology and management methods on the performance of the source (volume, mass, cost, electrical stress applied to the components and the hydrogen consumption of the Fuel Cell / Battery system).The sizing part is followed by the development of an original energy management strategy based on the state of charge of the battery (SOC) to adapt the operating limits of the fuel cell. The results obtained with this method are compared with two other online energy management strategies namely, the frequency division method and the use of a fuzzy supervisor. The strategy developed gave good experimental results in terms of constraints seen by cells and hydrogen consumption. Despite a good sizing of the on-board source and a good optimization of the energy management method, the system is not immune from the fault and can be the seat of several faults that can appear at voltage sensors. and current. In order to ensure the service continuity of the hybrid system in the presence of these faults, a fault-tolerant control strategy has been developed in order to guarantee the stability of the hybrid Fuel Cell/ Battery system and to ensure acceptable performance in degraded mode
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Kaddour, Mahmoud. "Contribution à la surveillance et au contrôle de l'intégrité d'un système de localisation GNSS." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10126/document.
Abstract:
La décennie en cours a marqué l’arrivée irrésistible et irréversible des systèmes GNSS dans la société en le rendant accessibles à tous et indispensable à de nombreuses utilisateurs. L’amélioration des performances et de la fiabilité des systèmes GNSS est parmi les facteurs qui concourent au développement exponentiel du champ des applications et de services GNSS. Cette amélioration repose sur l’utilisation des méthodes d’estimation de la géo-position qui assure un niveau d’intégrité très élevé. Pour cela, ces méthodes doivent intégrer une couche de surveillance d’intégrité bien élaborée. Dans ce travail, nous proposons des approches de contrôle et de surveillance d’intégrité d’une estimation d’une géo-position avec des mesures GNSS. Nous avons fait le choix de développer des approches basées sur un formalisme informationnel : filtre informationnel d’une part, et outils de la théorie de l’information d’autre part. Des résidus basés sur l’information mutuelle sont développés. Avec un seuillage adéquate, ces résidus permettent de détecter et d’exclure des mesures GNSS erronées. Dans ce contexte, d’autres idées ont été également mises à profit afin de robustifier les méthodes développées comme la projection des observations GNSS dans l’espace informationnel ainsi que des fonctions d’optimisation de la prédiction d’un filtre.Les méthodes proposées sont testées et validées avec des données réelles acquises avec un véhicule expérimental équipé de plusieurs systèmes GNSS ouvertsThe current decade has marked the irresistible and irreversible arrival of the GNSS systems in society by making it accessible and essential to many users. Improved performance and reliability of GNSS systems is among the factors that contribute to the exponential development of the field of GNSS applications and services. This improvement is based on the use of estimation methods of geo-positioning which ensures a very high level of integrity. For this, these methods must incorporate a layer of well-developed autonomous integrity monitoring. In this work, we propose approaches for autonomous integrity monitoring of position estimation using GNSS measurements. We have chosen to develop approaches based on an informational formalism: Informational filter on the one hand and tools of the information theory of the other. Residuals based on mutual information are developed. With an appropriate thresholding, these residuals can detect and exclude GNSS erroneous measurements. In this context, other ideas were also developed in order to robustify the developed methods as the projection of GNSS observations in the information space and the development of optimization function in order to ameliorate the prediction of a filter. The proposed methods are tested and validated with real data acquired with an experimental vehicle with several open GNSS systems
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Sid, Mohamed Amine. "Co-conception diagnostic et ordonnancement des mesures dans un système contrôlé en réseau." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0003/document.
Abstract:
Les travaux développés dans cette thèse portent sur la "co-conception diagnostic / ordonnancement des mesures dans un système contrôlé en réseau" qui est un sujet multidisciplinaire nécessitant des compétences en théorie du contrôle et en théorie des réseaux. La thèse a pour but de développer, dans le contexte des systèmes contrôlés en réseau, une approche de co-conception qui intègre de façon coordonnée les caractéristiques qui expriment la performance du diagnostic des défauts et les paramètres de l'ordonnancement temps-réel des messages. L'intérêt de cette approche coordonnée réside essentiellement dans la minimisation des ressources nécessaires pour atteindre la performance du diagnostic requise, minimisation qui prend tout son sens dans le contexte des systèmes embarqués. Nous nous sommes intéressés plus particulièrement à l'étude des problèmes liés à l'élaboration d'algorithmes de diagnostic efficaces et adaptés aux caractéristiques de l'application de façon tout en prenant en compte différents types de contraintes liées au réseau. En conjonction avec ces algorithmes, deux ensembles de techniques d'ordonnancement des mesures ont été développés : - ordonnancement hors ligne - ordonnancement évènementiel en ligne Pour l'ordonnancement hors ligne, les séquences de communication sont conçues en amont, préalablement à la mise en oeuvre de l'algorithme de diagnostic (implémentation). D'autre part, nous proposons aussi des techniques d'ordonnancement en ligne basées sur l'échantillonnage évènementiel développé au cours de la dernière décennie. Au contraire de la plupart des recherches en automatique classique, considérant que l'échantillonnage des signaux continus est réalisé d'une manière périodique, les mesures dans cette approche sont transmises si et seulement si la condition de transmission (évènement) est vérifiéeThe works developed in this thesis deal with 'fault diagnosis and sensor scheduling co-design' in networked control system. This multidisciplinary subject requires theoretical knowledge in both fault diagnosis and communication networks. Our contribution consists in developing a co-design approach that integrates in the same framework the characteristics of fault diagnosis performance and real time sensor scheduling. The main benefit of this approach is minimizing the required network resources for attending acceptable fault diagnosis performances. We are interested in the development of more efficient and more adapted for real time implementation fault diagnosis algorithms while taking into account different types of communication constraints. In conjunction with these algorithms, two sets of sensor scheduling techniques are used : - Off-line scheduling - On-line scheduling (event triggered sampling) For off-line scheduling, the communication sequences are designed before the implementation of the diagnostic algorithm. In this context, we proposed several techniques for scheduling with different spatial and temporal complexity and adapted to different operating condition for the detection and the isolation of faults based on the information provided by the selected communication sequences. Moreover, we deal also with on-line scheduling techniques based on the event triggered sampling developed during the last decade. In This approach measurement packets are transmitted if and only if the transmission condition (event) is verified. This saves resources provided by the network while maintaining acceptable performance of fault diagnosis. The objective of these algorithms is to minimize the number of transmitted information which means less energy consumption and has a major importance in wireless networked control systems
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Sahnoun, Mariem. "Observation des systèmes non linéaires : Application à la détection de défauts." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10322/document.
Abstract:
Parmi les méthodes de diagnostic de défauts issue de l'automatique, la méthode des filtres résiduels permet de synthétiser des filtres générant des signaux (dits résidus) qui sont utilisés à des ns de détection de défauts. Dans notre approche, les filtres résiduels sont obtenus à partir d'observateurs réduits. L'objectif decette thèse est de synthétiser des observateurs et de mettre en évidence leur application à la détection de défauts pour les systèmes non linéaires. Ce mémoire est réparti en deux parties. Dans la première partie, deux contributions ont été présentées. La première concerne les observateurs à entrées inconnues pour les systèmes affines en l'état modulo une injection de sortie. L'approche proposée est une combinaison des techniques de découplage géométrique et des observateurs non linéaires. Des conditions suffisantes ont été données accompagnées d'un algorithme permettant de concevoir un observateur à entrées inconnues permettant d'estimer une partie de l'état indépendamment de la connaissance de certaines entrées. La deuxième contribution consiste à caractériser la classe des systèmes non linéaires qui se transforment en des systèmes en cascade pour lesquels un observateur peut être conçu. Tout d'abord, des conditions nécessaires et suffisantes théoriques ont été données, ensuite un algorithme permettant de calculer ces transformations (diéomorphismes) a été proposé. Enfin, l'ensemble de tous ces difféomorphismes a été caractérisé en montrant que ce dernier est une orbite d'une action d'un groupe particulier sur l'ensemble de tous les difféomorphismes. La deuxième partie de cette thèse concerne la synthèse d'un filtre polytopique Linéaires à Paramètres Variants (LPV) permettant de détecter, isoler et estimer de multiples défauts capteur. L'avantage de ce filtre est de générer deux types de résidus : l'un étant sensible aux défauts et l'autre insensible. Le résidu insensible est utilisé pour fournir une information qualitative supplémentaire de l'efficacité du filtre. La stabilité de ce dernier est analysée au moyen d'Inégalités Matricielles Linéaires (LMI)Among the faults diagnosis methods, the method of residual filters allows to synthesize filters generating signals ( called residues) that are used for fault detection. In our approach, the residual filters are obtained from reduced observers. The objective of this thesis is to synthesize observers and highlight their application to fault detection for nonlinear systems. This thesis is divided into two parts. In the first part, two papers were presented. The rst one relates to the unknown input observers for state ane systems modulo an output injection. The proposed approach is a combination of geometric decoupling techniques and nonlinear observers. We have given sufficient conditions with an algorithm for designing an unknown input observer to estimate a part of the state without the knowledge of some inputs. The second contribution consists to characterize the class of nonlinear systems which can be transformed into cascade systems for which an observer can be designed. First, necessary and sufficient theoretical conditions were given, then an algorithm to compute these transformations (diffeomorphisms) was proposed. Finally, the set of all dieomorphisms was characterized by showing that it is an orbit of an action of a particular group on the set of all dieomorphisms. The second step of the thesis deals with the synthesis of a polytopic Linear Parameter-Varying (LPV) filter to detect, isolate and estimate multiple sensor faults. The advantage of this lter is to generate two types of residuals : one being sensitive to faults and the other is insensitive. The insensitive residual is used to generate an additional qualitative information of the filter efficiency. The stability of the latter has been performed using Linear Matrix Inequality (LMI)
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Graton, Guillaume. "Diagnostic des systèmes à l'aide d'observateurs à mémoire finie : application au Common Rail." Phd thesis, Université d'Orléans, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00069271.
Abstract:
L'objectif de ce travail a été de proposer une méthode de détection de défaut sur le système d'injection directe à haute pression (le système Common Rail) mis en place sur les véhicules Diesel. L'importance de l'implémentation d'une procédure de détection de défauts a été mise en évidence grâce à la description des enjeux (baisse de la consommation, diminution des émissions polluantes et sonores, augmentation des performances) et des contraintes liées au Common Rail (haute pression, haute fréquence, lubrification par le gasoil, usinage de haute précision, respect des normes EURO, ...) mais aussi à travers un listing des pannes pouvant survenir sur le Common Rail. Un état de l'art sur les différentes méthodes de diagnostic des systèmes a permis de dégager une méthode de détection de défaut répondant aux performances attendues (détection du défaut naissant, rapidité de détection, isolation et caractérisation des défauts détectés ainsi que minimiser les fausses alarmes et les mauvaises détections). Après une étude approfondie (propriétés,formulations séquentielles et étude de sensibilité) de la méthode de détection choisie (observateurs
à mémoire finie) et une modélisation du comportement des différents organes du Common Rail, l'algorithme de détection a été testé sur trois modélisations différentes du système Common Rail.
De plus, la comparaison entre l'observateur à mémoire finie et un observateur de Luenberger et un
filtre de Kalman ont permis d'apprécier le degré de robustesse des résidus. Dans l'ensemble, les résultats obtenus permettent de conclure sur la bonne détection des défauts actionneurs et capteurs.
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Damdoum, Amel. "Reconfiguration en présence des défauts d'un système de pompage turbinage avec mada et de sa commande." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://oatao.univ-toulouse.fr/16242/1/damdoum_amel.pdf.
Abstract:
Ce travail s’intéresse à l’étude d’un système de pompage turbinage à vitesse variable avec une machine asynchrone doublement alimentée face aux perturbations de réseau électrique. L’objectif est d’assurer la continuité de service de cet élément stabilisateur de réseau électrique de sorte qu’il reste connecté au réseau même en cas de perturbations. Le contrôle du système dans les différentes phases de fonctionnement en mode sain a été tout d’abord développé ainsi qu'une étude de stabilité de système utilisant l’analyse modale. Les différents outils nécessaires pour cette analyse ont été tout d’abord mis en oeuvre. Ensuite, les limites de stabilité du système ont été étudiées tenant compte de la variation de longueur de ligne. Le comportement du système en présence des défauts a été par la suite étudié. Les défauts de réseau considérés sont les défauts symétriques et les défauts asymétriques. Une solution basée sur la modification de la stratégie de contrôle a été adoptée pour le cas des défauts symétriques et une solution basée sur l’ajout d’éléments au circuit de puissance a été adoptée pour les cas des défauts asymétriques. Un dispositif expérimental de 4kW a été mis en oeuvre pour la validation des développements menés dans le cadre de cette thèse.
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Gerber, Timothée. "Suivi dynamique de composantes modulées : application à la surveillance automatique de défauts dans les éoliennes." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAT142/document.
Abstract:
La surveillance automatique consiste à vérifier le bon fonctionnement d'un système tout au long de sa durée d'utilisation et ce, sans intervention humaine. Elle permet de mettre en place une stratégie de maintenance prévisionnelle qui présente un intérêt économique majeur, en particulier dans le cas de systèmes isolés comme les éoliennes construites en pleine mer. La surveillance automatique se base sur l'acquisition plus ou moins régulière de signaux pendant le fonctionnement du système surveillé. L'analyse de ces signaux doit permettre d'établir un diagnostic et de prendre une décision sur le déclenchement des opérations de maintenance. Dans cette thèse, nous proposons une méthode d'analyse générique permettant de s'adapter à n'importe quel système surveillé. La méthode se déroule en plusieurs étapes. Premièrement, chaque signal est analysé individuellement pour en extraire son contenu spectral, c'est-à-dire identifier les pics spectraux, les séries harmoniques et les bandes de modulation présents dans sa densité spectrale. Ensuite, ce contenu spectral est suivi au cours du temps pour former des trajectoires sur l'ensemble de la séquence de signaux acquis. Ces trajectoires permettent de générer des tendances qui sont le reflet de la santé du système. Enfin, les tendances sont analysées pour identifier un changement au cœur du système qui serait synonyme d'usure ou de défaut naissant. Cette méthodologie est validée sur de nombreux signaux réels provenant de la surveillance de différents systèmes mécaniquesThe automatic monitoring consists in verifying without any human intervention that a system is operating well. The monitoring allows to use a predictive maintenance strategy, which is economically interesting, especially in the case of isolated systems like off-shore wind turbines. The automatic monitoring is based on signals acquired more or less regularly while the monitored system is operating. The analysis of these signals should be sufficient to diagnose the system and to decide whether or not the maintenance operations should be done. In this thesis, we propose a generic analysis method able to adapt itself to any monitored system. This method is composed by several steps. First, each signal is analyzed individually in order to extract its spectral content, that is to identify the spectral peaks, the harmonic series and the modulation sidebands presents in the signal spectrum. Then, the spectral content is tracked through time to construct spectral trajectories in the sequence of acquired signal. These trajectories are used to generate trends which indicate the state of the system health. Finally, the trends are analyzed to identify a change in the system response which would indicate some wear or a fault in is early stage. This analysis method is validated on real world signals acquired on different mechanical systems
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Remmach, Mustapha. "Analyse de défaillance des circuits intégrés par émission de lumière dynamique : développement et optimisation d'un système expérimental." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13830/document.
Abstract:
L’émission de lumière est une puissante technique de localisation dans le domaine de l’analyse de défaillance des circuits intégrés. Depuis plusieurs années, elle est utilisée comme une technique capable de localiser et d’identifier des défauts émissifs, tels que les courants de fuites, en fonctionnement statique du composant. Cependant, l’augmentation d’intégration et des performances des circuits actuels implique l’apparition d’émissions de défauts dynamiques dus à l’utilisation de fréquences de fonctionnement de plus en plus élevées. Ces contraintes imposent une adaptation de la technique d’émission de lumière qui doit donc évoluer en même temps que l’évolution des circuits intégrés. C’est dans ce contexte que de nouveaux modes de détection, liés à l’émission de lumière, est apparu : PICA et TRE. Ainsi, les photons sont collectés en fonction du temps donnant ainsi une place importante à la technique par émission de lumière dynamique pour le debbug et l’analyse de défaillance en procédant à une caractérisation précise des défauts issus des circuits intégrés actuels. Pour répondre aux exigences dues à l’analyse du comportement dynamique des circuits intégrés, des méthodes ont été identifiées à travers la technique PICA et la technique d’émission en temps résolu connue sous le nom de technique mono-point TRE. Cependant, les techniques PICA et TRE sont exposées à un défi continu lié à la diminution des technologies et donc des tensions d’alimentation. Pour analyser des circuits de technologies futures à faible tension d’alimentation, il est nécessaire de considérer différentes approches afin d’améliorer le rapport signal sur bruit. Deux solutions sont présentées dans ce document : un système de détection optimisé et des méthodes de traitement de signalLight emission is a powerful technique for the characterization of failed integrated circuits. For years, faults have been identified in a static configuration of the device. Just by providing the power supply, abnormal current leakage could be located. With the growing complexity of devices, some fault may appear only in the middle of the test sequence. As a result the evolution of light emission was to use the same detector to acquire the image of a running circuit. A new mode of light emission came became available: PICA or picoseconds IC analysis. With this configuration, photons are collected as a function of time. This technique became mainstream for IC debug and failure analysis to precisely characterize IC. Light emission has also reached dynamic IC requirements through PICA and Single-point PICA also known as TRE. However, light emission and TRE is facing a continuous challenge with technologies shrinkage and its associated power supply voltage drop. To work with recent IC technologies with ultra low VDD voltage, it is necessary to take a different approach, to improve the signal to ratio. Two solutions are presented in this document: A best detection system and TRE and PICA signal processing development
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Aluze, Denis. "Système de détection et de caractérisation de défauts d'aspect sur des surfaces parfaitement spéculaires et non planes : application au contrôle qualité de produits destinés à l'emballage cosmetique." Dijon, 1998. http://www.theses.fr/1998DIJOS055.
Abstract:
Cette thèse est consacrée a la conception d'une machine de contrôle qualité par vision artificielle. Ce prototype réalise la détection et la caractérisation de défauts d'aspect sur des surfaces parfaitement spéculaires et non planes. Le premier chapitre est une explication du processus de formation de l'image par une camera CCD. Une formalisation des relations entre les points de la scène réelle et les points de l'image est donnée. Le deuxième chapitre détaille une technique permettant d'obtenir des informations tridimensionnelles d'une scène à partir d'une image. Ainsi, un algorithme rapide de calcul de surfaces sur des surfaces non planes est proposé. Le troisième chapitre présente, à partir de la compréhension des différents phénomènes lumineux, un principe d'éclairage particulièrement adapté aux surfaces spéculaires. Le quatrième chapitre est l'étude détaillée de ce principe d'éclairage avec la présentation de deux outils. Un outil de détection de défauts et un outil de caractérisation de défauts. Le dernier chapitre propose l'application de l'éclairage et du système de caractérisation de défauts à l'industrie cosmétique. Ce chapitre décrit le prototype de contrôle qui a été réalisé pour les entreprises REXAM beauté métallisation et REXAM cosmetic closures. Le choix des paramètres de décision est expliqué et les résultats de la machine sont donnés sur plusieurs séries de tests.
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Chabir, Karim. "Diagnostic de défauts des systèmes contrôlés via un réseau." Electronic Thesis or Diss., Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10044.
Abstract:
Aujourd'hui, les réseaux de communications sont largement utilisés pour relier les points de ressources, qui permettent la transmission de données à distance, de réduire la complexité dans le cadre de câblage et les coûts de support et de fournir l'aide dans la maintenance. En raison de ces avantages, les réseaux ont été introduits dans les systèmes automatiques au cours de ces dernières décennies et de nouveaux protocoles de réseau industriel ont été également développés pour assurer le contrôle à distance. Les systèmes contrôlés en réseau SCR (Networked Control System NCS) sont des systèmes automatiques traditionnels où les actionneurs, les capteurs, les contrôleurs et des autres composants sont distribués autour d'un réseau de communication, qui peut être partagé ou non avec d'autres applications. Les données de commande et de diagnostic sont échangées entre les composants du système (capteur, contrôleur, actionneur) via ce réseau partagé. Cette nouvelle architecture de système de contrôle introduit des problèmes originaux, en termes de retard variable affectant la transmission, des pertes de paquets, etc. Dans l'objectif de maintenir de bonnes performances du module de diagnostic face à des éventuelles variations introduites par le réseau, il est intéressant d'introduire des nouvelles approches. Nous avons rapporté les résultats relatifs aux techniques d'estimation optimale à base de filtre de Kalman, de façon à constituer un document aussi complet que possible traitant la génération de résidus et l'isolation des défauts dans SCR. Notre contribution consiste, dans un premier temps, à développer un modèle d'état d'un système contrôlé via un réseau. En deuxième temps, nous proposons un générateur de résidus en se basant sur les hypothèses simulant le retard induit par le réseau. Finalement, nous développons un filtre isolateur pour identifier directement les défauts affectant les actionneurs dans un SCRToday's communications networks are widely used to connect the resources, enabling the remote data transmission, reducing the cabling complexity, minimizing costs and providing easy maintenance. Because of these advantages, the networks have been introduced in automatic systems during recent decades and new industrial network protocols were also developed for the remote control. The systems controlled by networks, the term "Networked Control Systems (NCS)" are automatic traditional systems where the actuators, the sensors, the controllers and other components are distributed around a communication network that can be shared or not with other applications. The data of both control and diagnostic are exchanged between system components (sensor, controller and actuator) via the shared network. This new architecture of control system introduces new problems in terms of variable delay affecting the transmission, the packet loss, etc. With the aim to maintain good performance of diagnostic module face of possible changes introduced by the network, it is interesting to introduce new approaches. We have reported results for the optimal estimation techniques based on Kalman filter, thus creating a report as complete as possible, treating the residual generation and fault isolation in NCS. Our contribution consists, firstly, to develop a state space model of a system controlled via a network. Secondly, we propose a residual generator based on the delay models induced by the network. Finally, we develop a isolation filter in order to directly identify in the actuators faults in a SCR
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Chabir, Karim. "Diagnostic de défauts de systèmes contrôlés via un réseau." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653836.
Abstract:
Aujourd'hui, les réseaux de communications sont largement utilisés pour relier les points de ressources, qui permettent la transmission de données à distance, de réduire la complexité dans le cadre de câblage et les coûts de support et de fournir l'aise dans la maintenance. En raison de ces avantages, les réseaux ont été introduits dans les systèmes automatiques au cours de ces dernières décennies et de nouveaux protocoles de réseau industriel ont été également développés pour assurer le contrôle à distance. Les systèmes contrôlés en réseau SCR (Networked Control System NCS) sont des systèmes automatiques traditionnels où les actionneurs, les capteurs, les contrôleurs et des autres composants sont distribués autour d'un réseau de communication, qui peut être partagé ou non avec d'autres applications. Les données de commande et de diagnostic sont échangées entre les composants du système (capteur, contrôleur, actionneur) via ce réseau partagé. Cette nouvelle architecture de système de contrôle introduit des problèmes originaux, en termes de retard variable affectant la transmission, des pertes de paquets, etc. Dans l'objectif de maintenir de bonnes performances du module de diagnostic face à des éventuelles variations introduites par le réseau, il est intéressant d'introduire des nouvelles approches. Nous avons rapporté les résultats relatifs aux techniques d'estimation optimale à base de filtre de Kalman, de façon à constituer un document aussi complet que possible traitant la génération de résidus et l'isolation des défauts dans SCR. Notre contribution consiste, dans un premier temps, à développer un modèle d'état d'un système contrôlé via un réseau. En deuxième temps, nous proposons un générateur de résidus en se basant sur les hypothèses simulant le retard induit par le réseau. Finalement, nous développons un filtre isolateur pour identifier directement les défauts affectant les actionneurs dans un SCR.
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Mencaraglia, Denis. "Influence de l'hydrogène sur les propriétés de transport électronique, la densité et la cinétique des états profonds dans le silicium amorphe élaboré par pulvérisation cathodique." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066520.
Abstract:
Effet de la pression du mélange gazeux de pulvérisation et plus particulièrement de la pression partielle d'hydrogène. Une étude préalable a montré que les traces de carbone et d'oxygène dans les échantillons ne masquaient pas l'effet principal. L'hydrogène a été dosé par réaction nucléaire. La spectrométrie IR a permis de déterminer que l'hydrogène était incorporé sous forme de liaisons Si-H isolées. Une influence importante de l'hydrogène sur la section efficace de capture des défauts profonds a été mise en évidence. Interprétation. Mise en évidence d'une transition entre deux modes de capture prévus par la théorie.
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Motchon, Koffi Mawussé Djidula. "Caractérisation de la discernabilité des systèmes dynamiques linéaires et non-linéaires affines en la commande." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10027/document.
Abstract:
Le problème de discernabilité des comportements entrées-sorties de deux systèmes dynamiquesse pose dans de nombreuses applications telles que l’observation et la commande dessystèmes dynamiques hybrides. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la caractérisation decette propriété de discernabilité des comportements entrées-sorties. Pour la classe des systèmesdynamiques linéaires et non-linéaires affines en la commande, nous établissons : des conditionsde discernabilité stricte qui garantissent la discernabilité des systèmes quelles que soient lescommandes qui leur sont conjointement appliquées ; des conditions de discernabilité contrôlablequi assurent l’existence d’au moins une commande qui rend discernable les sorties ; desconditions de résidu-discernabilité qui caractérisent la discernabilité à travers les résidus issusde la méthode de l’espace de parité. Outre ces différentes conditions, nous spécifions dans le caslinéaire, une forme de distance qui permet de quantifier pour une commande donnée, le degréde discernabilité des systèmes ainsi que la robustesse de la propriété de discernabilitéThe distinguishability of the input-output behavior of two dynamical systems plays a crucialrole in many applications such as control and observation of hybrid dynamical systems. Thisthesis aims to characterize this property of distinguishability. For linear systems and nonlinearcontrol-affine systems, we establish: conditions for strict distinguishability that ensure thedistinguishability of the systems for every control input jointly applied to them; conditions forcontrolled-distinguishability that guarantee the existence of a control input which makes distinguishable the outputs of the systems; conditions for residual-distinguishability that characterize the distinguishability of the modes through parity-space residuals. Moreover, in the linear case, a metric is specified in order to quantify for a given control input, the distinguishability degreeof the systems and the robustness of the property of distinguishability
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Fawaz, Khaled. "Contribution à la télésurveillance des systèmes contrôlés en réseau : application à la robotique." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10134/document.
Abstract:
Dans cette thèse, nous avons abordé la problématique liée au diagnostic des systèmes contrôlés en réseau. L’approche de diagnostic proposée est basée sur les modèles dynamiques de la partie opérative et la partie de communication. Par le fait que les deux parties distinguées du système contrôlé en réseau, ont un fonctionnement différent, deux approches de diagnostic à base de modèle ont été élaborées et appliquées à un système de robotique.La première utilise le principe des observateurs stochastiques par rapport à la nature du système de communication, permettant de distinguer un défaut physique d’un retard induit, en estimant les états non mesurés. La seconde utilise le principe de redondance analytique, appliquée au système à contrôler, permettant de détecter et d’isoler des défauts capteurs et actionneurs, en comparant les mesures avec le modèle mathématique du système étudié. Les résultats expérimentaux réalisés sur un robot mobile miniature, contrôlé à distance ont permis de valider notre approche de diagnostic dans le cas d’un système de communication filaire en série (RS232).Une seconde contribution sur le diagnostic des systèmes contrôlés en réseau a été développée sur un robot manipulateur. Cette dernière consiste à détecter et localiser des défauts actionneur en utilisant le principe de redondance analytique, par contre, en lançant la procédure de diagnostic non pas sur le système réel, mais sur son simulateur virtuel connecté à lui à travers un réseau industrielIn this thesis, we investigate the problem of diagnosis of Networked Control Systems (NCS). The main considered components of the NCS namely the network system and controlled system are completely decoupled according to their operation characteristics. The diagnosis proposed approach is based on the dynamical models of the controlled system and the network system.Two model based fault diagnosis approach are proposed and applied to telerobotics system. The first concerns a discrete and stochastic observer applied to the network system in order to detect and isolate system faults from delay fault on the network channel by estimating the non measured states. The second is based on the Analytical Redundancy Relations (ARR) allowing detecting and isolating the input and output system’ faults. Experimental results applied on a mobile robot system, show the performance and the validity of the proposed hybrid fault diagnosis approach.A second contribution on the fault diagnosis of Networked Control Systems are developed and applied to a manipulator 6 DOF robot. It consists to detect and isolate system faults by using the Analytical Redundancy Relations approach on a robot model based real-time simulator connected to the system through an industrial network
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Evrat, Christophe. "Étude et réalisation d'un système de vision adapté à l'industrie du bois : Application à la classification automatique de frises en chêne par couplage avec un capteur micro-ondes." Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10016.
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Zhang, Mei. "Diagnostic de panne et analyse des causes profondes du système dynamique inversible." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30260/document.
Abstract:
Beaucoup de services vitaux de la vie quotidienne dépendent de systèmes d'ingénierie hautement complexes et interconnectés; Ces systèmes sont constitués d'un grand nombre de capteurs interconnectés, d'actionneurs et de composants du système. L'étude des systèmes interconnectés joue un rôle important dans l'étude de la fiabilité des systèmes dynamiques; car elle permet d'étudier les propriétés d'un système interconnecté en analysant ses sous-composants moins complexes. Le diagnostic des pannes est essentiel pour assurer des opérations sûres et fiables des systèmes de contrôle interconnectés. Dans toutes les situations, le système global et / ou chaque sous-système peuvent être analysés à différents niveaux pour déterminer la fiabilité du système global. Dans certains cas, il est important de déterminer les informations anormales des variables internes du sous-système local, car ce sont les causes qui contribuent au fonctionnement anormal du processus global. Cette thèse porte sur les défis de l'application de la théorie inverse du système et des techniques FDD basées sur des modèles pour traiter le problème articulaire du diagnostic des fautes et de l'analyse des causes racines (FD et RCA). Nous étudions ensuite le problème de l'inversibilité de la gauche, de l'observabilité et de la diagnosticabilité des fauts du système interconnecté, formant un algorithme FD et RCA multi-niveaux basé sur un modèle. Ce système de diagnostic permet aux composants individuels de surveiller la dynamique interne localement afin d'améliorer l'efficacité du système et de diagnostiquer des ressources de fautes potentielles pour localiser un dysfonctionnement lorsque les performances du système global se dégradent. Par conséquent, un moyen d'une combinaison d'intelligence locale avec une capacité de diagnostic plus avancée pour effectuer des fonctions FDD à différents niveaux du système est fourni. En conséquence, on peut s'attendre à une amélioration de la localisation des fauts et à de meilleurs moyens de maintenance prédictive. La nouvelle structure du système, ainsi que l'algorithme de diagnostic des fautes, met l'accent sur l'importance de la RCA de défaut des dispositifs de terrain, ainsi que sur l'influence de la dynamique interne locale sur la dynamique globale. Les contributions de cette thèse sont les suivantes: Tout d'abord, nous proposons une structure de système non linéaire interconnecté inversible qui garantit le fauts dans le sous-système de périphérique de terrain affecte la sortie mesurée du système global de manière unique et distincte. Une condition nécessaire et suffisante est développée pour assurer l'inversibilité du système interconnecté qui nécessite l'inversibilité de sous-systèmes individuels. Deuxièmement, un observateur interconnecté à deux niveaux est développé; Il se compose de deux estimateurs d'état, vise à fournir des estimations précises des états de chaque sous-système, ainsi que l'interconnexion inconnue. En outre, il fournira également une condition initiale pour le reconstructeur de données et le filtre de fauts local une fois que la procédure FD et RCA est déclenchée par tout fauts. D'une part, la mesure utilisée dans l'estimateur de l'ancien sous-système est supposée non accessible; La solution est de la remplacer par l'estimation fournie par l'estimateur de ce dernier sous-systèmeMany of the vital services of everyday life depend on highly complex and interconnected engineering systems; these systems consist of large number of interconnected sensors, actuators and system components. The study of interconnected systems plays a significant role in the study of reliability theory of dynamic systems, as it allows one to investigate the properties of an interconnected system by analyzing its less complicated subcomponents. Fault diagnosis is crucial in achieving safe and reliable operations of interconnected control systems. In all situations, the global system and/or each subsystem can be analyzed at different levels in investigating the reliability of the overall system; where different levels mean from system level down to the subcomponent level. In some cases, it is important to determine the abnormal information of the internal variables of local subsystem, in order to isolate the causes that contribute to the anomalous operation of the overall process. For example, if a certain fault appears in an actuator, the origin of that malfunction can have different causes: zero deviation, leakage, clogging etc. These origins can be represented as root cause of an actuator fault. This thesis concerns with the challenges of applying system inverse theory and model based FDD techniques to handle the joint problem of fault diagnosis & root cause analysis (FD & RCA) locally and performance monitoring globally. By considering actuator as individual dynamic subsystem connected with process dynamic subsystem in cascade, we propose an interconnected nonlinear system structure. We then investigate the problem of left invertibility, fault observability and fault diagnosability of the interconnected system, forming a novel model based multilevel FD & RCA algorithm. This diagnostic algorithm enables individual component to monitor internal dynamics locally to improve plant efficiency and diagnose potential fault resources to locate malfunction when operation performance of global system degrades. Hence, a means of acombination of local intelligence with a more advanceddiagnostic capability (combining fault monitoring anddiagnosis at both local and global levels) to performFDDfunctions on different levels of the plantis provided. As a result, improved fault localization and better predictive maintenance aids can be expected. The new system structure, together with the fault diagnosis algorithm, is the first to emphasize the importance of fault RCA of field devices, as well as the influences of local internal dynamics on the global dynamics. The developed model based multi-level FD & RCA algorithm is then a first effort to combine the strength of the system level model based fault diagnosis with the component level model based fault diagnosis. The contributions of this thesis include the following: Firstly, we propose a left invertible interconnected nonlinear system structure which guarantees that fault occurred in field device subsystem will affect the measured output of the global system uniquely and distinguishably. A necessary and sufficient condition is developed to ensure invertibility of the interconnected system which requires invertibility of individual subsystems. Second, a two level interconnected observer is developed which consists of two state estimators, aims at providing accurately estimates of states of each subsystem, as well as the unknown interconnection. In addition, it will also provide initial condition for the input reconstructor and local fault filter once FD & RCA procedure is triggered by any fault. Two underlyingissues are worth to be highlighted: for one hand, the measurement used in the estimator of the former subsystem is assumed not accessible; the solution is to replace it by the estimate provided by the estimator of the latter subsystem. In fact, this unknown output is the unknown interconnection of the interconnected system, and also the input of the latter subsystem
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Fayolle, Jean. "Validation de données et diagnostic des procédés industriels." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10171.
Abstract:
Étude de la validation de données issues de procédés industriels en régime statique, décrits par un modèle strictement exact. Applications relatives à l'établissement de bilans matière statistiquement cohérents. Après une présentation générale du problème, le cas des systèmes linéaires est étudié. Différentes méthodes analytiques de validation peuvent être mises en œuvre. La structure des équations permet de développer des algorithmes récursifs originaux adaptés au traitement des grands systèmes. Pour les systèmes partiellement observés, une décomposition selon l'observabilité doit être conduite. Elle fournit une classification des variables et met en évidence les équations de redondance. Dans le cas des systèmes bilinéaires, la solution optimale est obtenue par des méthodes itératives. Un algorithme relaxé se révèle bien adapté au traitement des systèmes de grandes dimensions. Il exploite les récurrences dévelopées pour l'étude des systèmes linéaires et se généralise au cas n-linéaire. Pour les systèmes partiellement observés, une condition d'observabilité locale doit être vérifiée. La redondance d'information est mise à profit pour détecter et localiser des capteurs défaillants. Enfin, un logiciel utilisant les méthodes présentées est appliqué à la validation des données d'un procédé pétrochimique
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Hedayati, Kia Shahin. "Méthodes avancées de traitement du signal pour la détection de défauts électriques et mécaniques dans les machines à induction : Application aux systèmes de traction ferroviaire." Amiens, 2009. http://www.theses.fr/2009AMIE0116.
Abstract:
Dans le cadre de la maintenance prédictive et la sûreté de fonctionnement des systèmes électromécaniques, l’objectif de cette thèse est de proposer des méthodes de surveillance et diagnostic pour la détection de défauts d’origine électrique dans la machine d entraînement et de défauts d’origine mécanique dans le système de transmission mécanique et la charge. Pour l’application envisagée en traction ferroviaire, les méthodes avancées de traitement du signal permettent l’estimation fréquentielle ou/et temporelle statique ou dynamique à haute résolution et s’avèrent intéressantes pour l’extraction des informations pertinentes. Plusieurs techniques basées sur les méthodes non-paramétriques, paramétriques et des sous-espaces sont envisagées ici et une nouvelle technique appelée Zoom-MUSIC (basée sur la méthode MUSIC) est proposée afin d’améliorer la détection des défauts rotoriques dans la machine d’entraînement, en exploitant de nombreuses composantes dans une bande fréquentielle prédéfinie. Dans le même ordre d’idées, nous avons proposé une nouvelle méthode de diagnostic des défauts rotoriques sans estimation du glissement à partir d’une transformation en ondelette discrète. Pour la surveillance de la partie mécanique, l’approche avec des capteurs non-invasifs est adoptée car elle est fiable et simple pour l’implantation avec un minimum d’encombrement dans l’installation. Dans ce cadre, une démarche théorique est menée pour montrer l’effet des vibrations torsionnelles induites par un système de transmission à engrenage, sur le courant statorique de la machine d’entraînement. Ceci nous a permis d’observer l’effet de la variation de la raideur d’engrènement, de l’erreur de transmission et de l’excentricité de la roue et du pignon, dans le couple mécanique et par voie de conséquence dans le courant statorique de la machine d’entraînement. En dernier lieu, nous avons réalisé un banc d’essai à échelle réduite d’un système de traction ferroviaire, pour tester nos techniques de diagnostic des défauts électriques et mécaniques. Ce banc d’essai unique a été entièrement instrumenté et certains tests comparatifs ont été effectués en bon état et sous condition de défaut mécanique, afin de vérifier les diverses approches théoriques proposées. Les méthodes testées sur ce simulateur seront validées ultérieurement sur un banc d’essai industriel à échelle réelleThe monitoring and diagnosis of the electrical and mechanical faults in railway traction systems have been studied in this dissertation. The railway traction system works in complex condition in which traditional techniques of signal processing cannot be used intensively. Initially, different methods such as non-parametric, parametric and subspace techniques have been examined and finally a method based on MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) has been proposed to improve diagnosis of broken bar fault in induction machine, by detecting a large number of frequencies in a given bandwidth. This method is called zoom-MUSIC. The broken bar fault diagnosis in induction machines needs the speed information in order to localize the side-band frequencies around the fundamental in the stator current spectrum. The accurate slip estimation needs also advance signal processing. This fact has been used to define a new technique of broken bar fault detection based on discrete wavelet transform without slip estimation. The non-invasive techniques for mechanical system monitoring are interesting alternatives leading to low cost diagnosis systems. In this way, a theoretical framework has been proposed to show all the effects of a gearbox-based mechanical system torsional vibration on mechanical torque and then on the stator current of the driving machine. This study has been carried out with a basic modeling approach based on the realistic dynamic behavior of a healthy gearbox to show the influence of transmission error, eccentricities of pinion/wheel and teeth contact stiffness variation in the electromagnetic torque and the stator current signatures. In order to test the effectiveness of proposed methods under healthy and faulty mechanical conditions, a unique reduced-scale set-up based on a real railway traction system has been realized and instrumented. The diagnostic methods validated in this reduced-scale, will be in the near future implemented in a scale 1 industrial experimental set-up
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Adam, Medina Manuel. "Diagnostic de défauts des systèmes à représentation multi-modèle linéaire invariant dans le temps." Nancy 1, 2004. http://www.theses.fr/2004NAN10198.
Abstract:
L'introduction situe le cadre du travail de recherche présenté : le diagnostic de défauts sur des systèmes non linéaires dont un modèle approché est obtenu par interpolation de modèles linéaires : ces modèles pouvant être considérés comme résultant d'une linéarisation autour de points de fonctionnement. Le premier chapitre présente des éléments de bibliographie dans le contexte des systèmes décrits par des modèles multiples. Le second chapitre introduit la contribution du travail dans le cas où un découplage exact de l'influence des défauts permet de décomposer le traitement de surveillance en deux niveaux : estimation du mode de fonctionnement actif et détection-estimation des défauts additifs. Le troisième chapitre se situe dans le cas où, le découplage exact n'étant plus possible du fait notamment des incertitudes bornées introduites dans les modèles, il faut envisager un compromis satisfaisant conduisant à la recherche d'une solution. Ces derniers chapitres se terminent par un exemple académique qui illustre le fonctionnement des procédures proposées. Une conclusion reprend les éléments du document et introduit quelque perspectivesThe introduction sets the framework of the research task presented: fault diagnosis on nonlinear systems whose approximate model is obtained by interpolation of linear models: these models being able to be regarded as resulting from a linearization around operating points. The first chapter presents elements of bibliography in the context of systems described by multiple models. The second chapter introduces the contribution of work when an exact decoupling of the faults influence makes it possible to break up the treatment of monitoring into two levels: active operating mode estimation and detection-estimation of the additive faults. The third chapter describes the case where, exact decoupling not being possible anymore due to, in particular, the limited uncertainties introduced into the models, it is necessary to consider a compromise leading to the search of an optimal solution. These final chapters end with an academic example which illustrates the performances of the developed method. The conclusion sums up the elements of the document and introduces some prospects
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Aktouf, Chouki, and Guy Mazaré. "Test fonctionnel et reconfiguration d'architectures massivement parallèles à passage de messages." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0001.
Abstract:
Cette thèse a pour object la validation des machines massivement parallèles à passage de messages. Une stratégie de validation hiérarchique est proposée, autour des trois étapes suivantes: un test de routage, un test de mémoire et un test distribué des processeurs. Cette stratégie de validation est complétée par une phase de reconfiguration statique de la machine qui permet son exploitation après validation. Cette stratégie a été appliquée à une machine massivement parallèle, appelée, «machine cellulaire». Le test de routage est basé sur la technique de «Scan périphérique» et la norme IEEE 1149. 1. Le test de mémoire a consisté à évaluer la possibilité d'appliquer les algorithmes classiques de test de mémoire aux mémoires distribuées noyées dans une architecture massivement parallèle. Le test des processeurs est basé sur une stratégie de diagnostic distribué à travers le réseau: cette stratégie est fondée sur un test mutuel des nœuds en se basant sur un algorithme dont l'évolution dépend de l'état du réseau. La génération du programme de test exécuté par chaque processeur a été étudiée en tenant compte des contraintes de la machine cellulaire. La phase de validation permettant de déterminer l'ensemble des liens et des nœuds défectueux, il s'agit alors de proposer une reconfiguration statique de la machine de telle sorte qu'elle puisse supporter des applications avec les seuls nœuds corrects. Des algorithmes de routage tolérants aux fautes ont été proposés et évalués.
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Mandel, Denis. "Diagnostic à base de redondance analytique : application à un réseau urbain de distribution d'eau potable." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL127N.
Abstract:
Le développement des systèmes de supervision permet d'obtenir une image de plus en plus précise de l'état de fonctionnement d'un processus en fournissant une quantité importante d'informations. En contrepartie, cette masse d'informations rend la surveillance plus complexe. Il s'avère alors indispensable de rendre les procédures de surveillance automatiques. Ces procédures doivent être capables d'appréhender les dysfonctionnements du processus mais également les défaillances du système d'instrumentation de manière à éliminer les mesures erronées, avant que leurs effets ne soient néfastes. Dans le premier chapitre de ce mémoire les concepts fondamentaux et les principales approches du diagnostic sont présentés afin de définir le cadre général de nos travaux. Dans le second chapitre, le problème de la localisation de défauts à base de redondance analytique est abordé. À partir de l'analyse des avantages et inconvénients de méthodes classiques, des améliorations et des nouvelles méthodes, utilisant par exemple des concepts flous ou encore l'arithmétique des intervalles, sont proposées. Le troisième chapitre est consacré au placement de capteurs en vue de la surveillance. Tout d'abord différents critères de performance d'un système d'instrumentation sont définis. Certains de ces critères sont utilisés par la suite pour l'élaboration d'une méthode originale de placement de capteurs. Cette méthode à pour objet de définir l'instrumentation la moins couteuse répondant à un cahier des charges décrivant les performances à atteindre pour la surveillance. Une application réalisée dans le cadre d'une collaboration avec la communauté urbaine du grand Nancy fait l'objet du quatrième chapitre. Cette application concerne la surveillance du réseau de distribution d'eau potable de l'agglomération nancéienne. Nous avons élaboré pour ce réseau d'eau une procédure de surveillance à base de redondance analytique, que nous avons exploité pour développer un logiciel d'aide à la surveillance.
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Ribas, Santos Eduardo. "Contribution au diagnostic qualitatif des procédés en intelligence artificielle." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1996_RIBAS_SANTOS_E.pdf.
Abstract:
L’objectif de la supervision des procédés est de surveiller le fonctionnement d'une unité afin d'assurer la réalisation des objectifs fixés, quels que soient les incidents et perturbations extérieures pouvant intervenir. Il est nécessaire d'avoir une vue générale afin d'être en mesure de réagir et de se focaliser sur les points clés. Dans cette thèse, nous proposons une modélisation de la connaissance du fonctionnement des procédés adaptée à la représentation généralement choisie par les spécialistes lors d'un problème donné: à l'aide d'un modèle complet du fonctionnement normal de l'unité, ils cherchent à trouver des fautes ou des combinaisons de fautes possibles. Les concepts proposés sont fondés sur une réflexion du processus d'acquisition de la connaissance qui permet au spécialiste de progresser dans l'analyse des activités en production. Ce processus inclut la formulation, à partir des modèles mathématiques contenant la description du comportement dynamique ou statique des systèmes, d'un modèle préliminaire, de telle manière qu'un spécialiste, pour améliorer ses connaissances, puisse s'appuyer sur celles composant un modèle crée par un autre spécialiste. Dans un premier temps, nous introduisons une méthodologie pour la définition des connaissances permettant au spécialiste (ou, en général, à un individu placé au sein d'une organisation industrielle) de mieux représenter formellement les descriptions de problèmes afin de reproduire ses raisonnements. Dans un deuxième temps, nous proposons une formulation pour la représentation de la connaissance et pour le diagnostic, ou la construction de la base de connaissances comprend des étapes résultant du processus d'acquisition de la connaissance qualitative. Les concepts sont illustrés par des procédés simples choisis dans le domaine du génie des procédés. Ainsi, le diagnostic qualitatif d'un réacteur idéal continu parfaitement agité est examiné en détail dans le cadre général précédemment étudié
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Compaore, Wendpuire Ousmane. "Aide à la décision pour le diagnostic des défauts pour une maintenance proactive dans un générateur photovoltaïque." Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2023. http://www.theses.fr/2023NORMR095.
Abstract:
La perte de puissance d'un générateur photovoltaïque (GPV) est sans conteste due à l'apparition d'un certain nombre d'anomalies liées à la fabrication, à la production ou à l'environnement, engendrant des défaillances dans son bon fonctionnement. A partir d'un modèle réaliste, assez proche du fonctionnement réel et capable de prendre en compte l'effet d'avalanche d'une jonction PN transmise à l'ensemble du GPV, nous avons montré à suffisance, la perte de performances d'un générateur PV et la nécessité d'avoir une méthode de diagnostic pour l'aide à la maintenance afin de ne pas subir les effets des défauts.Deux méthodes de diagnostic ont été appliquées à ce GPV, l'une portant sur la détection et la localisation des défauts capteurs, et l'autre sur la détection et la localisation des défauts systèmes. Le choix particulier de ces deux techniques de diagnostic, qui ne ciblent pas les mêmes types de défauts, réside dans la nature complexe du modèle du processus industriel soumis à l'étude. Les performances obtenues avec la méthode des relations de redondance analytique (RRA) basée sur le principe de l'espace de parité appliqué au point de fonctionnement maximal, sont très pertinentes. Par la méthode de l'intelligence artificielle (IA) basée sur le principe des réseaux de neurones artificiels (RNA), nous avons expérimenté deux méthodes de classification pour la détection et le diagnostic des défauts systèmes. Si la détectabilité est prouvée avec nos différentes configurations sans possibilité de situer l'origine et la cause dans la première partie de la classification, nous arrivons grâce à un faisceau d'indices à situer l'origine ou la cause grâce à la classification pour le diagnostic.La réalisation de deux prototypes d'acquisition temps réel est faite sur le principe de l'Internet industriel des objets (IIoT). Le premier permet uniquement l'acquisition et la sauvegarde des données sur une carte SD. Le second prototype plus évolué, permet la transmission en temps réel par Wifi à un serveur web et vise la réalisation à long terme d'une plateforme de surveillance en temps réel. Les deux prototypes produisent des données qui sont utilisées pour alimenter les deux méthodes de diagnostic. Les résultats obtenus avec des données réelles sont compatibles avec ceux obtenus en phase de simulation. Les conclusions de ce diagnostic permettront une meilleure efficacité dans les opérations de maintenance proactiveThe loss of power of a photovoltaic generator (PVG) is undoubtedly due to the appearance of a certain number of anomalies linked to manufacturing, production or the environment and causing failures in its proper functioning. From a realistic model, quite close to real operation and able to take into account the avalanche effect of a PN junction transmitted to the entire PVG, we have sufficiently shown the loss of performance of a PV generator and the need to have a diagnostic method for maintenance assistance in order not to suffer the effects of faults.Two diagnostic methods were applied to this PVG, one relating to the detection and localization of sensor faults, and the other to the detection and localization of system faults. The particular choice of these two diagnostic techniques, which do not target the same types of faults, lies in the complex nature of the model of the industrial process subjected to study. The performances obtained with the analytical redundancy relations (ARR), method based on the principle of parity space applied to the maximum operating point are very relevant. Using the artificial intelligence (AI), method based on the principle of artificial neural networks (ANN), we experimented with two classification methods for the detection and diagnosis of system faults. If detectability is proven with our different configurations without the possibility of locating the origin and the cause in the first part of the classification, we arrive thanks to a bundle of clues to locate the origin or the cause thanks to the classification for the diagnostic.The production of two real-time acquisition prototypes is based on the principle of the Industrial Internet of Things (IIoT). The first only allows the acquisition and saving of data on an SD card. The second, and more advanced prototype, allows real-time transmission via WiFi to a web server and aims to create a real-time monitoring platform in the long term. Both prototypes produce data that is used to power both diagnostic methods. The results obtained with real data are compatible with those obtained in the simulation phase. The conclusions of this diagnosis will enable greater efficiency in proactive maintenance operations
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Kaci, Naouel. "Analyse structurelle et diagnostic robuste des actionneurs électromécaniques : approche Bond Graph." Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1I067.
Abstract:
L’orientation de l’industrie aéronautique vers des technologies plus propres a conduit à remplacer progressivement les réseaux d’actionneurs hydrauliques classiques par des actionneurs Electromécaniques (EMA). La sureté de fonctionnement imposée dans le domaine aéronautique nécessite une détection précoce et une localisation des défaillances pour assurer la fiabilité et la disponibilité de l’actionneur. L’un des défauts critiques identifié est le grippage (appelé Jamming) qu’il faut alors surveiller en fonction de l’architecture d’instrumentation existante. La résolution de cette problématique, objectif principal de la thèse, a été réalisée en trois étapes par une approche intégrée en utilisant la théorie Bond Graph (BG). Une première étape concerne l’analyse des conditions de surveillabilité structurelle (aptitude à détecter et à isoler les défauts) des modèles Bond Graph (BG) déterministes obtenus de l’EMA. Sur la base des résultats de surveillabilité obtenus, un placement de capteur a été propose par la synthèse d’un observateur pour améliorer les performances de surveillabilité des sous-systèmes (principalement pour surveiller le défaut fixé par l’industriel : le Jamming). L’intérêt scientifique d’une telle approche réside dans le fait qu’elle soit indépendante des valeurs numériques des paramètres à ce niveau en exploitant les propriétés structurelles et causales du BG. Une deuxième partie consiste à la validation analytique des propriétés structurelles obtenues. Pour cela, a été proposé l’implémentation des relations de redondance analytiques robustes aux incertitudes paramétriques déduites sur le modèle BG étendu, appelé BG-LFT. Et enfin une validation industrielle par cosimulation avec le logiciel Amesim© a été réalisée dans la troisième partieThe orientation of the aviation industry towards cleaner technologies has led to the gradual replacement of conventional hydraulic actuator networks by Electromechanical actuators (EMA). The operating safety required in the aeronautical domain requires earlier fault detection and isolation to ensure the reliability and availability of the actuator. One of the critical identified failure is a jamming which must then be monitored based on the existing instrumentation architecture. The resolution of this problem which is the main objective of the PhD. thesis, was carried out in three stages using a Bond Graph theory (BG) as an integrated and unified approach. The first step concerns the structural monitorability (ability to detect and isolate faults) analysis based on deterministic Bond Graph (BG) models obtained from the EMA. Based on the structural monitorability conditions results, a sensor placement was proposed by the synthesis of an observer to improve the monitoring performances of the subsystems (mainly to monitor the fault required by the manufacturer: jamming). The scientific interest of such approach lies in the fact that it is independent of the numerical values of the parameters at this level by exploiting the structural and causal properties of the BG. A second step consists in the analytical validation of the obtained structural properties. For this task, the implementation of analytical redundancy relations, robust to parametric uncertainties, deduced from the extended BG model (called BG-LFT), have been proposed. And finally, an industrial validation by cosimulation with the Amesim© software was carried out in the third part
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Bousghiri, Souad. "Diagnostic de fonctionnement des procédés continus par réconciliation d'état généralisé : application à la détection de pannes de capteurs et d'actionneurs." Nancy 1, 1994. http://www.theses.fr/1994NAN10396.
Abstract:
Les travaux présentés, dans ce mémoire, concernent l'étude de la détection et de la localisation de défauts de fonctionnement de capteurs ou d'actionneurs de systèmes continus en régime dynamique. Après un rappel sur la notion de détection, nous présentons différentes approches du diagnostic en insistant plus particulièrement sur les méthodes utilisant la rebondance analytique. Un bref aperçu de la théorie de la réconciliation de données est exposée. Différentes méthodes permettant une estimation simultanée des états et des commandes (état généralisé) sont présentées dans le cas général, c'est-à-dire dans le cas où toutes les grandeurs ne sont pas nécessairement mesurées. La solution proposée donne une estimation en temps diffère, car du point de vue temps et volume de calcul, son application directe s'avère inexploitable. A partir de la formulation du problème d'estimation, nous donnons des solutions adaptées à un traitement en ligne sous deux formes. La première forme montre que l'estimation est une fonction linéaire des mesures antérieures. La seconde forme est récursive, la solution à l'instant courant est fonction de celle obtenue à l'instant précédent. Pour cette seconde forme, nous utilisons la formulation des systèmes singuliers pour l'estimation de l'état et de la commande. Ces méthodes sont comparées sur des exemples permettant de mieux cerner les avantages et les inconvénients de chacune d'entre elles pour une application au diagnostic. Nous présentons ensuite, compte tenu du choix de l'estimateur à fenêtre glissante, une stratégie de détection et de localisation de défaut de capteurs ou d'actionneurs. La sensibilité de l'estimateur vis-à-vis des incertitudes de modèle est alors abordée. Nous développons ensuite une fonction de localisation de l'élément défaillant. L'application à deux systèmes réels: un pendule inversé et un procède hydraulique, montre les bonnes qualités de notre stratégie
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Nguyen, Thi Thanh Quynh. "Diagnostic distribué et commande tolérante aux défauts pour les systèmes multi-agents." Thesis, Reims, 2020. http://www.theses.fr/2020REIMS006.
Abstract:
Un système multi-agents (MAS) peut-être défini par un groupe d'agents qui communiquent entre eux. Au cours de la dernière décennie, les MAS se sont révélés être une solution efficace et économique à de nombreux problèmes d'ingénierie complexes, difficiles voire impossibles à résoudre par un seul agent.Malgré l’abondance de résultats dans la littérature concernant sur le contrôle coopératif des MAS, il y a encore des points d’amélioration, en particulier en termes de fiabilité et de performance de fonctionnement du contrôle coopératif en cas de panne. Cette thèse vise une contribuer à la résolution des problèmes de diagnostic de défaut distribué et de FTC pour les MAS non homogènes/hétérogènes à topologies commutées. Dans un premier temps, une approche basée sur un observateur de détection de défaut distribué (FD) pour un réseau d'agents non homogènes ayant des topologies de commutation est proposé. Nous avons commencé par la formalisation d'un modèle virtuel correspondant à chaque agent. Ce modèle prend en compte toutes les informations locales disponibles pour l'agent, à savoir le modèle virtuel, ainsi que la fonction de commutation de topologie. Cette représentation se présente sous la forme d'un système commuté impulsif continu. Par la suite, nous présentons une approche basée sur l'IMT pour concevoir un filtre FD distribué. Dans cette approche proposée, nous utilisons des indices H_ /Hinf pour garantir la sensibilité du résidu aux défauts ainsi que sa robustesse à la perturbation. Nous utilisons également plusieurs fonctions de Lyapunov qui satisfont à la contrainte de commutation lente pour assurer la convergence des observateurs synthétisés.Par la suite, notre étude porte sur l’estimation distribuée des défauts (FE) pour un réseau d'agents non homogènes avec des défauts actionneurs et des topologies de commutation. Dans ce travail, nous continuons à utiliser le modèle virtuel commuté résultant de nos travaux sur FD pour représenter le modèle de chaque agent. Nous proposons une nouvelle méthode de décomposition qui permet de décomposer l'état de l'agent et de ses voisins en deux sous-états, l'un est affecté par les défauts actionneur et l'autre n'est pas affecté par les défauts. Un observateur distribué pour chaque agent est également proposé pour estimer les sous-ensembles d'état. Enfin, les estimations de défaut sont obtenues en utilisant simultanément l'estimation d'état et un différenciateur exact robuste. Il convient de noter que cette approche proposée est distribuée à la fois dans la conception et la mise en œuvre. En effet, elle n'a pas besoin des informations de l'ensemble des systèmes et elle permet également à chaque agent d'estimer ses défauts et ceux de ses voisins. Par conséquent, nous pouvons ainsi réduire les temps de calcul et de communication lors d’une mise en œuvre dans des applications pratiques.Enfin, le développement de FE et FTC pour un réseau d'agents hétérogènes soumis à des défauts actionneurs et à un consensus de sortie est abordé. L'objectif est d'améliorer par FTC la fiabilité et les performances lors d’un fonctionnement coopératif des MAS hétérogènes avec présence de défauts. Cette approche est basée sur des modèles de référence internes et un observateur d'estimation des défauts. Les agents s'appuient sur les informations fournies par les modules FE et ne nécessitent aucune connaissance a priori sur le défaut. Un FE décentralisé basé sur l'observateur est synthétisé pour estimer les états et les défauts de l'actionneur. La conception des observateurs est donnée après des décompositions d'état en utilisant des matrices de transformation. Ensuite, un contrôleur à consensus tolérant aux défauts est proposé. Il utilise l'état estimé et les défauts estimés résultant de l'observateur d'estimation des défauts. L’accord entre les agents est obtenu en résolvant le problème du consensus des références internesA multi-agent system (MAS) can be defined by a group of agents that communicate with each other. Over the past decade, MAS have proven to be an effective and economical solution to many complex engineering problems that are difficult or even impossible to solve by a single agent.Despite the abundance of results in the literature on cooperative control of SAM, there are still areas for improvement, in particular in terms of reliability and operational performance of cooperative control in the event of a failure. This thesis aims to contribute to the resolution of the problems of distributed fault diagnosis and FTC for non-homogeneous / heterogeneous MAS with switched topologies. First, an approach based on a distributed fault detection (FD) observer for a network of non-homogeneous agents with switching topologies is proposed. We started with the formalization of a virtual model corresponding to each agent. This model takes into account all the local information available to the agent, namely the virtual model, as well as the topology switching function. This representation is presented in the form of a switched continuous impulsive system. Next, we present an IMT-based approach to design a distributed FD filter. In this proposed approach, we use H_ / Hinf indices to guarantee the sensitivity of the residue to defects as well as its robustness to disturbance. We also use several Lyapunov functions which satisfy the slow switching constraint to ensure the convergence of the synthesized observers.Subsequently, our study focuses on distributed fault estimation (FE) for a network of non-homogeneous agents with actuator faults and switching topologies. In this work, we continue to use the switched virtual model resulting from our work on FD to represent the model of each agent. We propose a new method of decomposition which makes it possible to decompose the state of the agent and its neighbors in two sub-states, one is affected by the actuator faults and the other is not affected by the faults. A distributed observer for each agent is also proposed to estimate the state subsets. Finally, default estimates are obtained by simultaneously using state estimation and a robust exact differentiator. It should be noted that this proposed approach is distributed both in design and implementation. Indeed, it does not need information from all the systems and it also allows each agent to estimate its faults and those of its neighbors. As a result, we can reduce computation and communication times when implemented in practical applications.Finally, the development of FE and FTC for a network of heterogeneous agents subject to actuator faults and an exit consensus is discussed. The objective is to improve reliability and performance by FTC during cooperative operation of heterogeneous MAS with the presence of faults. This approach is based on internal reference models and an observer for estimating faults. The agents rely on the information provided by the FE modules and do not require any prior knowledge of the fault. A decentralized FE based on the observer is synthesized to estimate the states and faults of the actuator. The design of the observers is given after state decompositions using transformation matrices. Next, a fault-tolerant consensus controller is proposed. It uses the estimated state and the estimated faults resulting from the defect estimation observer. The agreement between the agents is obtained by solving the problem of consensus of internal references
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Giraud, Denis. "Diagnostic des systèmes industriels complexes par agrégation de méthodes : application à une station d'épuration." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10002.
Abstract:
Cette thèse propose une approche hiérarchique du diagnostic des systèmes complexes par décomposition en sous-systèmes élémentaires de diagnostic puis agrégation de ceux-ci. Le chapitre 1 décomposition en sous-systèmes élémentaires de diagnostic puis agrégation de ceux-ci. Le chapitre 1 détaille la problématique du diagnostic en temps réel ainsi que celle des systèmes complexes. Il en propose une solution par décomposition hiérarchique et présente l'outil logiciel dialogs issu de ce concept. Il présente enfin un système complexe illustrant cette approche. La station d'épuration de Maxéville et son séchage thermique des boues. Les chapitres 2 et 3 abordent l'aspect modulaire de cette approche au travers de l'étape de génération de symptômes. Le chapitre 2 propose pour cela des méthodes de détection de défauts permettant, de générer des symptômes indépendants. Le chapitre 3 présente des techniques plus élaborées assurant également la localisation de défauts au travers d'ensemble de symptômes. La nécessité d'associer les résidus fournis par ces méthodes dans des niveaux de décision hierarchiquement supérieurs impose leur homogénéisation au moyen de tests de décision présentes chapitre 2. Le chapitre 4 développe les notions de hiérarchisation et d'agrégation de systèmes élémentaires au travers de deux méthodes de localisation de défauts, la décision structurée et la décision à objectifs multiples. Une troisième technique, la décision générique, permet de conclure quant à l'état du système complet