Dissertations / Theses: 'Détection/estimation de défauts'

1

Farhat, Ahmad. "Détection, localisation et estimation de défauts : application véhicule." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAT056/document.

Full text

Abstract:

Dans la nécessité de développer des véhicules sûrs, confortables, économiques et à faible impact environnemental, les voitures sont de plus en plus équipées d'organes qui emploient des capteurs, actionneurs et systèmes de commande automatiques.Or ces systèmes, critiques pour la sécurité et le confort des passagers, peuvent mal-fonctionner en présence d'une défaillance (défaut).Dans le cadre du diagnostic à bord, plusieurs approches à base de modèle sont développées dans ce travail afin de détecter, localiser et estimer un défaut capteur ou actionneur, et pour détecter la perte de stabilité du véhicule.Ces méthodes reposent sur une synthèse robuste pour les systèmes incertains à commutation.Elles sont validées en simulation avec le logiciel CarSim, et sur les données réelles de véhicule dans le cadre du projet INOVE
Modern vehicles are increasingly equipped with new mechanisms to improve safety, comfort and ecological impact. These active systems employ sensors, actuators and automatic control systems. However, in case of failure of one these components, the consequences for the vehicle and the passengers safety could be dramatic. In order to ensure a higher level of reliability within on board diagnosis, new methodologies for sensor or actuator fault detection, location and estimation are proposed. These model based approaches are extended for robust synthesis for switched uncertain systems. In addition, a method for detecting critical stability situation is presented. The validation of the different methods is illustrated with simulations using CarSim, and application on real vehicle data within the INOVE project

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

2

Bazine, Imène. "Identification en boucle fermée de la machine asynchrone : application à la détection de défaut." Poitiers, 2008. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2008/Ben-Ameur-Bazine/2008-Ben-Ameur-Bazine-These.pdf.

Full text

Abstract:

Ce mémoire de thèse relate la mise au point d’une méthodologie d’identification en boucle fermée de la machine asynchrone, grâce à une prise en compte explicite de l’algorithme de commande vectorielle. Fondamentalement, l’identification directe pose des problèmes en raison des perturbations stochastiques que l’on retrouve sur la variable de commande via la boucle de régulation, ce qui rend l’estimation asymptotiquement biaisée. Nous proposons de remédier à ce problème grâce à une identification indirecte sur la base de la connaissance du correcteur. De plus, nous étendons le champ d’application de cette approche en identifiant préalablement un correcteur équivalent à l’aide d’une technique de moindres carrés surparamétrisés, afin d’éviter la connaissance a priori de la structure et des paramètres du correcteur. Une structure minimale du correcteur équivalent surparamétrisé est obtenue grâce à un test original portant sur les moments. L'identification de la machine asynchrone est effectuée grâce au correcteur équivalent, à l’aide d’un algorithme du type erreur de sortie. Outre l’élimination du biais asymptotique, les études comparatives réalisées en simulation stochastique ont montré que l’approche indirecte fournit des estimées plus précises, et cela pour une excitation de la machine uniquement constituée par les variations du couple de charge. Enfin, cette nouvelle méthodologie d’identification en boucle fermée a permis d’améliorer la détection des défauts statoriques et rotoriques de la machine asynchrone, grâce à une meilleure réjection des fausses alarmes
This thesis presents the application of a closed loop identification technique to induction machines, including explicitly the control algorithm. Basically, direct identification is asymptotically biased by output disturbances and noises which are feedback to the control input via the control algorithm. In order to get rid of this bias problem, an indirect identification technique with explicit use of the controller is proposed. Moreover, a prior knowledge of the control algorithm is replaced by its identification with the help of an overparametrized least squares techniques, which avoids knowledge of the structure and the parameters of the controller. An equivalent minimal structure controller is estimated thanks to an original criterion based on discrete moments. The identification of induction machines is performed with this equivalent controller using an output error technique. Comparative studies performed by Monte Carlo simulations have exhibited bias rejection and better precision of indirect identification, while necessary excitation is only provided by torque variations of the machine load. Finally, this new closed loop identification technique has been applied to the diagnosis of induction machines, with the benefit of better detection of stator and rotor faults, thanks to better rejection of false alarms

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

3

Nowakowski, Samuel. "Détection de défauts dans les séries temporelles." Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10074.

Full text

Abstract:

Utilisation des calculs de distances pour résoudre des problèmes rencontrés pour les tests de détection de changements tels que le test du rapport de vraisemblance généralisé. Expérimentation de la méthode de la variable instrumentale

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

4

Laboudi, Khaled. "Contribution à la détection et à l'estimation des défauts pour des systèmes linéaires à commutations." Thesis, Reims, 2017. http://www.theses.fr/2017REIMS030/document.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse traite de la problématique d’estimation des défauts et de l’étathybride pour une classe de systèmes linéaires à commutations. L’objectif est de développerune méthode afin de synthétiser un observateur et un estimateur dédiésrespectivement à l’estimation de l’état hybride et des défauts. Après la présentationd’un état de l’art sur les techniques d’estimation, de stabilité et de diagnosticpour les systèmes linéaires à commutations, la thèse est scindée en deux parties.La première partie propose une méthode d’estimation de l’état continu et desdéfauts dans le cas où l’état discret du système est connu. En se basant sur unetransformation de coordonnées qui découple un sous-ensemble de l’état du systèmedes défauts, nous avons synthétisé dans un premier temps un observateur hybridepour estimer l’état continu du système, et dans un second temps, un estimateurpermettant la reconstruction des défauts. L’estimateur de défauts proposé dépendde la dérivée de la sortie du système. Pour cette raison, un différenciateur robusteet exact basé sur des techniques des modes glissants est utilisé. Dans la secondepartie de ce mémoire, l’état discret du système est supposé inconnu. Une approchebasée sur des méthodes algébriques est proposée afin d’estimer les instants decommutation entre les différents sous-systèmes. Par la suite, l’estimation de l’étathybride (état continu et état discret) et des défauts est considérée dans le cas oùl’état discret du système est inconnu. Ce dernier est reconstruit en se basant surles instant de commutation estimé et sur une séquence de commutation connue.L’état continu du système est estimé en se basant sur une méthode de placementde pôles permettant d’améliorer les performances de la phase transitoire. Enfin, enexploitant des résultats trouvés dans la première partie, l’estimation des défautsest considérée en estimant la sortie du système avec un différenciateur algébrique.Ce différenciateur donne des résultats plus intéressants vis-à-vis du bruit par rapportau différenciateur basé sur les techniques des modes glissants utilisé dans lapremière partie
This work deals with the problem of estimation of fault and hybrid state for a classof switched linear systems. The objective is to develop a method to synthesize anobserver and an estimator dedicated respectively to the estimation of the hybridstate and the faults. After presenting a state of the art for estimation, stabilityand diagnostic techniques for switched linear systems, the report is divided intotwo parts. The first part proposes a method for estimating the continuous stateand the faults in the case where the discrete state of the system is known. Basedon a coordinate transformation which decouples a subset of the state of the systemof faults, we first synthesized a hybrid observer to estimate the continuous stateof the system and, in a second step, an estimator allowing the reconstructionof faults. The proposed fault estimator depends on the derivative of the systemoutput. For this reason, a robust and accurate differentiator based on sliding modetechniques is used. In the second part of this paper, the discrete state of the systemis assumed unknown. An algebraic approach is proposed to estimate the switchingtimes between the different subsystems. Thereafter, the estimation of the hybridstate (continuous and discrete state) and of the faults is considered in the casewhere the discrete state of the system is unknown. The latter is reconstructedfrom the estimated switching times and on a known switching sequence. Thecontinuous state of the system is estimated using a pole placement method allowingimprove the performances of the transient phase. Finally, by exploiting the resultsfound in the first part, the estimation of the faults is considered by estimatingthe output of the system with an algebraic differentiator. This differentiator givesmore interesting results at the noise compared to the differentiator based on thesliding mode techniques used in the first part

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

5

Ben, Chabane Sofiane. "Techniques de détection de défauts à base d’estimation d’état ensembliste pour systèmes incertains." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLC007/document.

Full text

Abstract:

Cette thèse propose une nouvelle approche de détection de défauts pour des systèmes linéaires soumis à des incertitudes par intervalles, des perturbations et des bruits de mesures bornés. Dans ce contexte, la détection de défauts est fondée sur une estimation ensembliste de l'état du système. Les contributions de cette thèse concernent trois directions principales :- La première partie propose une méthode d'estimation d'état ensembliste améliorée combinant l'estimation à base des zonotopes (qui offre une bonne précision) et l'estimation à base d'ellipsoïdes (qui offre une complexité réduite).- Dans la deuxième partie, une nouvelle approche d'estimation d'état ellipsoïdale fondée sur la minimisation du rayon de l'ellipsoïde est développée. Dans ce cadre, des systèmes multivariables linéaires invariants dans le temps, ainsi que des systèmes linéaires variants dans le temps ont été considérés. Ces approches, résolues à l'aide de problèmes d'optimisation sous la forme d'Inégalités Matricielles Linéaires, ont été étendues au cas des systèmes soumis à des incertitudes par intervalles.- Dans la continuité des approches précédentes, deux techniques de détection de défauts ont été proposées dans la troisième partie utilisant les méthodes d'estimation ensemblistes. La première technique permet de détecter des défauts capteur en testant la cohérence entre le modèle et les mesures. La deuxième technique fondée sur les modèles multiples permet de traiter simultanément les défauts actionneur/composant/capteur. Une commande prédictive Min-Max a été développée afin de déterminer la commande optimale et le meilleur modèle à utiliser pour le système, malgré la présence des différents défauts
This thesis proposes a new Fault Detection approach for linear systems with interval uncertainties, bounded perturbations and bounded measurement noises. In this context, the Fault Detection is based on a set-membership state estimation of the system. The main contributions of this thesis are divided into three parts:- The first part proposes an improved method which combines the good accuracy of the zonotopic set-membership state estimation and the reduced complexity of the ellipsoidal set-membership estimation.- In the second part, a new ellipsoidal state estimation approach based on the minimization of the ellipsoidal radius is developed, leading to Linear Matrix Inequality optimization problems. In this context, both multivariable linear time-invariant systems and linear time-variant systems are considered. An extension of these approaches to systems with interval uncertainties is also proposed. - In the continuity of the previous approaches, two Fault Detection techniques have been proposed in the third part based on these set-membership estimation techniques. The first technique allows to detect sensor faults by checking the consistency between the model and the measurements. The second technique is based on Multiple Models. It deals with actuator/component/sensor faults in the same time. A Min-Max Model Predictive Control is developed in order to find the optimal control and the best model to use for the system in spite of the presence of these faults

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

6

Gahlouz, Ibtiseme. "Estimation de défauts composants par un observateur à entrées inconnues : approche bond graph." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10005/document.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse concerne l’estimation de défauts composants par la synthèse d’un observateur à entrées inconnues en utilisant un seul outil : les bond graphs. Nous avons montré que cet outil graphique permet (grâce à sa topologie fonctionnelle) la représentation des défauts composants sous forme d’entrées inconnues sur la représentation d’état du système physique. L’étude des propriétés causales et structurelles (commandabilité, observabilité, structure finie et structure à l’infini) du modèle bond graph en mode défaillant permet ainsi la conception d’un observateur à entrées inconnues utilisé pour l’estimation du défaut du composant (considéré comme une entrée inconnue associée à la valeur d’un effort ou flux supplémentaire apporté par le défaut sur le composant à surveiller). L’approche proposée dans ce travail a été validée par une application sur un système hydraulique. Les résultats expérimentaux ont prouvé l’efficacité de cet observateur notamment pour la surveillance des composants du système
The thesis concerns the estimation of system components faults by using an unknown inputs observer. To reach this goal, we used the Bond Graph approach to physical modelling. We showed that this graphical tool is allowing the representation of system components faults as unknown inputs within the state representation of the considered physical system. The study of the causal and structural features of the system (controllability, observability, finite structure and infinite structure) based on the Bond Graph approach was hence fulfilled in order to design an unknown inputs observer which is used for the system component fault estimation. The component fault is considered as an unknown input. The approach proposed in this work wad validated through an application to a hydraulic system. The experimental results showed the effectiveness of this particular observer for the monitoring of the system components

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

7

Touati, Youcef. "Diagnostic robuste et estimation de défauts à base de modèle Bond Graph." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10100/document.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse concerne la conception d’un système de diagnostic robuste à base de modèle bond graph et a pour objectif principal de générer des seuils robustes aux incertitudes de mesures mais aussi la génération systématiques des équations d’estimation de défauts. Une procédure de génération des seuils basée sur une représentation graphiques des incertitudes de mesure a été développée et implémentée sur un système réel. La représentation bond graph sous forme LFT (transformation linéaire fractionnelle) a été exploitée pour la génération des équations d’estimation de défauts qui sont utilisées pour l’amélioration de la décision concernant l’isolabilité de défauts ayant la même signature de pannes ainsi à l’analyse de la sensibilité des résidus aux défauts capteurs, actionneurs et aux défauts liés aux paramètres. Les algorithmes développés dans ce travail de thèse ont été validés par une implémentation sur un système mécatronique représentant un robot mobile, appelé : Robotino
This work deals with robust bond graph model-based fault diagnosis. The main objectives of this work are related to the generation of robust thresholds with respect to measurement uncertainties, and the creation of a systematic procedure for the generation of fault estimation equations. A procedure of thresholds generation based on a graphical representation of the measurement uncertainty has been developed and implemented on a real system. The Bond graph under LFT (linear fractional transformation) form has been used for the generation of fault estimation equations. These equations are used to improve the decision step concerning the isolation of the faults having the same signature and for analyzing the sensitivity of the residuals to faults affecting sensors, actuators and parameters. The algorithms developed in this work have been on a mechatronic system representing a mobile robot, called: Robotino

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

8

Rahme, Sandy. "Détection et estimation d'anomalies dans un réseau de communication." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667420.

Full text

Abstract:

La supervision des réseaux de communication et plus particulièrement la détection d'anomalies représente un aspect important de la Qualité de Service. Les anomalies sont des circonstances où certaines opérations dévient de leur comportement normal. Certaines sont causées par des problèmes physiques ou techniques comme la panne d'électricité ou les échecs de serveur de fichier, des changements brusques causés par le trafic légitime comme la surcharge du réseau, les foules subites, ainsi que des comportements risqués illégitimes comme des attaques de Déni de Service (DdS) et Déni de Service Distribué (DddS). Nous confrontons la problématique de détection et reconstruction des anomalies parvenant au modèle TCP/IP par la théorie de commande. Ces anomalies sont considérées comme des défauts dans un modèle mathématique représentant la dynamique du modèle TCP/IP. Dans le domaine de détection des défauts, les observateurs peuvent être classés, selon la connaissance du profil des défauts, en observateurs à entrée connue ou à entrée inconnue. Notre première contribution en termes de synthèse d'observateurs à entrées connues se limite à des formes polynômiales pouvant recouvrir une large gamme d'anomalies. L'anomalie et ses dérivées successives introduites dans l'espace d'état du système sont reconstruites par des observateurs de Luenberger. La construction des observateurs étant contraignante en termes de formes spécifiques de l'anomalie et le degré du polynôme associé, une autre approche traitant la détection des anomalies complètement inconnues est proposée. Les modes glissants d'ordre un et d'ordre supérieur sont conçus pour le modèle TCP pour garantir une convergence en temps fini et la robustesse vis-à-vis des incertitudes paramétriques et des défauts. Nos propositions sont étudiées de manière analytique par des validations sous Matlab/Simulink et le Simulateur de Réseaux NS-2. De plus, dans le contexte de NS-2, ces dernières approches sont intégrées dans un module de rejeu des traces de trafic afin de les tester sur un trafic TCP capturé en environnement réel.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

9

Hocine, Abdelfettah. "Estimation d'état et diagnostic de systèmes à commutation par filtrage multi-modèle." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00135049.

Full text

Abstract:

Ce travail concerne la détection de défauts sur les systèmes sujets à des changements de mode de fonctionnement. Le système réel est modélisé par un système à commutation markovienne qui est représenté par un ensemble de modèles de fonctionnement (fonctionnements normaux et anormaux) et par une matrice de probabilité de transition de Markov qui contient les probabilités de passage d'un modèle de fonctionnement à un autre. Cette représentation offre un cadre idéal à l'application des méthodes d'estimation multi-modèle. L'intérêt d'utiliser ce type d'estimateurs réside dans le fait qu'en plus de l'estimation de l'état du système, les estimateurs multi-modèles procurent la probabilité d'occurrence ou d'activation de chaque modèle de fonctionnement. Ces probabilités peuvent alors être utilisées pour la détection de défaut. Dans ce travail, nous avons utilisé les spécificités de l'estimation multi-modèle afin de procéder à la détection et l'isolation des défauts qui peuvent affecter un système linéaire. Plusieurs améliorations et aménagements ont été apportés à ce type d'estimateurs dans le but d'augmenter les performances du diagnostic.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

10

Zhang, Xiaoxia. "Incipient anomaly detection and estimation for complex system health monitoring." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASG025.

Full text

Abstract:

La détection et le diagnostic des défauts naissants pour les systèmes d’ingénierie ou industriels multivariés à bruit élevé sont abordés dans ce travail de thèse par l’intermédiare d’une approche statistique non paramétrique ’globale’.Un défaut naissant induit un changement anormal dans les valeurs mesurées de la variable du système. Cependant, un tel changement est faible, et tend à ne pas causer de changements évidents dans les paramètres des distributions des signaux du système. En particulier dans un environnement bruité, les caractéristiques de ces défaults faible peuvent être masquées par le bruit et rend celui-ci difficile à évaluer. Dans une telle situation, l’utilisation de méthodes paramétriques traditionnelles pour la détection échouent. Pour faire face à ces difficultés et effectuer la détection et le diagnostic des défauts, une approche’globale’ qui peut prendre en compte la signature totale des défauts est nécessaire. La détection de défauts naissants peut être obtenue par la mesure des différences entre les distributions avant et après l’apparition du défaut. Certaines méthodes basées sur la distribution (dites ’globales’) ont été proposées, mais les performances de détection de ces approches existantes dans un environnement à haut niveau de bruit devraient être améliorées. Dans ce contexte, la divergence de Jensen-Shannon est considérée comme un indicateur de défaut ’global’ pour effectuer la détection et le diagnostic de défaut naissant dans un environnement à haut niveau de bruit. Ses performances de détection pour de petites variations anormales noyées dans le bruit sont validés en simulation. En outre, le problème de l’estimation des défauts est également étudié dans ce travail. Un modèle théorique d’estimation de la sévérité des défauts à parti dépend de la valeur de la divergence pour des conditions Gaussiennes est établi. La précision du modèle d’estimation est évaluée sur des modèles numériques par le biais de simulations. Ensuite, l’approche statistique ’globale’ est mise en oeuvre pour à deux applications dans le domaine de l’ingénierie. La première concerne la détection de fissures naissantes dans un matériau conducteur. La divergence de Jensen-Shannon combinée à l’analyse en composantes indépendantes et à la décomposition on ondelettes a été appliquée à la détection et à la caractérisation de fissures mineures dans des structures conductrices avec des perturbations bruit sur la base de signaux d’impédance expérimentaux. La deuxième application concerne le diagnostic de défauts naissants dans un processus non linéaire multivarié avec un bruit élevé. Le ’Tennessee Eastman Process’ (TEP) est un processus non linéaire multivarié typique pour lequel nous avons appliqué, la divergence de Jensen-Shannon combinée à l’analyse en composantes principales à noyau (ACPN) est pour étudier la détection de défauts naissants dont les difficultés de sont largement décrites dans la littérature
Incipient fault detection and diagnosis in engineering and multivariate industrial systems with a high-level noise are addressed in this Ph.D. thesis by a ’global’ non-parametric statistical approach. An incipient fault is supposed to induce an abnormal change in the measured value of the system variable. However, such change is weak, and it tends not to cause obvious changes in the signal distribution’s parameters. Especially in high noise level environment, the weak fault feature can be masked by the noise and becomes unpredictable. In such a condition, using traditional parametric-based methods generally fails in the fault detection. To cope with incipient fault detection and diagnosis, a ’global’ approach that can consider the total faults signature is needed. The incipient fault detection can be obtained by measuring the differences between the signal distributions before and after the fault occurrence. Some distribution-based ’global’ methods have been proposed, however, the detection capabilities of these existed approaches in high noise level environment should be improved. In this context, Jensen-Shannon divergence is considered a ’global’ fault indicator to deal with the incipient fault detection and diagnosis in a high noise level environment. Its detection performance for small abnormal variations hidden in noise is validated through simulation. In addition, the fault estimation problem is also considered in this work. A theoretical fault severity estimation model depending on the divergence value for the Gaussian condition is derived. The accuracy of the estimation model is evaluated on numerical models through simulations. Then, the ’global’ statistical approach is applied to two applications in engineering. The first one relates to non- destruction incipient cracks detection. The Jensen-Shannon divergence combined with Noisy Independent Component Analysis and Wavelet analysis was applied for detection and characterization of minor cracks in conductive structures with high-level perturbations based on experimental impedance signals. The second application addresses the incipient fault diagnosis in a multivariate non-linear process with a high-level noise. Tennessee Eastman Process (TEP) is one typical multivariate non-linear process, the Jensen-Shannon divergence in the Kernel Principal Component Analysis (KPCA) is developed for coping with incipient fault detection in this process

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

11

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.

Full text

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.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

12

Kharrat, Dhouha. "Commande tolérante aux défauts des systèmes non linéaires : application à la dynamique du véhicule." Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2019. http://www.theses.fr/2019AMIE0012.

Full text

Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire concerne l'élaboration d'approches de commande tolérante aux défauts (FTC) ainsi que l'estimation simultanée des états du système et de défauts capteurs et actionneurs pour différentes classes de systèmes. Les conditions de synthèse décrites dans ce manuscrit améliorent et permettent de réduire le conservatisme des résultats existants dans la littérature. Dans une première étape, nous nous sommes intéressés à la synthèse de la commande FTC à base d'observateur pour les systèmes T-S descripteurs à retard en présence de défauts actionneurs. Les conditions de synthèse dépendantes de la taille du retard, à la fois de l'observateur et du contrôleur sont résolues en une seule étape. Dans une deuxième étape, nous avons proposé une stratégie d'estimation des défauts et de la commande FTC pour les systèmes descripteurs flous de type T-S en présence simultanée de défauts actionneurs et capteurs ainsi que des perturbations extérieures. La troisième et dernière partie de ce travail concerne la synthèse d'une loi de commande robuste FTC basée sur un observateur adaptatif descripteur pour la dynamique du véhicule. La méthode proposée offre des conditions de LMIs moins restrictives que celles établies dans la littérature. L'approche proposée est validée en simulation sur le logiciel Carsim comme étant une application de la dynamique dérive-lacet-roulis du véhicule en présence de défauts capteurs, actionneurs et de perturbations extérieures
This work deals with the development of new technologies of fault tolerant control (FTC), state and sensor/actuator faults estimation for different classes of systems. The algorithm described in this manuscript improve and reduce the conservatism of existing results in the literature. Firstly, we were interested in the synthesis of adaptive observer-based FTC for Takagi-Sugeno (T-S) descriptor systems with time-delay in presence of actuator faults. The analysis and design conditions of observer-based FTC are formulated into a set of delay-dependent linear matrix inequalities (LMIs) which can be solved in a single step. Then, an adaptive observer-based FTC strategy is proposed for both T-S descriptor systems and T-S fuzzy systems subject to simultaneous actuator and sensor faults under external disturbances. The last part of this work concerns the issue of the lateral vehicle and rollover dynamics which is approximated by the T-S fuzzy model under the influence of actuator and sensor faults with external disturbances. Using the cone complementarity linearization algorithm, the proposed method offers less restrictive LMI conditions than those established in the literature. The proposed approach is validated in simulation on the Carsim software as an application of the dynamics of the vehicle in presence of sensor, actuator faults and external disturbances

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

13

Xiong, Jun. "Set-membership state estimation and application on fault detection." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01068054.

Full text

Abstract:

La modélisation des systèmes dynamiques requiert la prise en compte d'incertitudes liées à l'existence inévitable de bruits (bruits de mesure, bruits sur la dynamique), à la méconnaissance de certains phénomènes perturbateurs mais également aux incertitudes sur la valeur des paramètres (spécification de tolérances, phénomène de vieillissement). Alors que certaines de ces incertitudes se prêtent bien à une modélisation de type statistique comme par exemple les bruits de mesure, d'autres se caractérisent mieux par des bornes, sans autre attribut. Dans ce travail de thèse, motivés par les observations ci-dessus, nous traitons le problème de l'intégration d'incertitudes statistiques et à erreurs bornées pour les systèmes linéaires à temps discret. Partant du filtre de Kalman Intervalle (noté IKF) développé dans [Chen 1997], nous proposons des améliorations significatives basées sur des techniques récentes de propagation de contraintes et d'inversion ensembliste qui, contrairement aux mécanismes mis en jeu par l'IKF, permettent d'obtenir un résultat garanti tout en contrôlant le pessimisme de l'analyse par intervalles. Cet algorithme est noté iIKF. Le filtre iIKF a la même structure récursive que le filtre de Kalman classique et délivre un encadrement de tous les estimés optimaux et des matrices de covariance possibles. L'algorithme IKF précédent évite quant à lui le problème de l'inversion des matrices intervalles, ce qui lui vaut de perdre des solutions possibles. Pour l'iIKF, nous proposons une méthode originale garantie pour l'inversion des matrices intervalle qui couple l'algorithme SIVIA (Set Inversion via Interval Analysis) et un ensemble de problèmes de propagation de contraintes. Par ailleurs, plusieurs mécanismes basés sur la propagation de contraintes sont également mis en oeuvre pour limiter l'effet de surestimation due à la propagation d'intervalles dans la structure récursive du filtre. Un algorithme de détection de défauts basé sur iIKF est proposé en mettant en oeuvre une stratégie de boucle semi-fermée qui permet de ne pas réalimenter le filtre avec des mesures corrompues par le défaut dès que celui-ci est détecté. A travers différents exemples, les avantages du filtre iIKF sont exposés et l'efficacité de l'algorithme de détection de défauts est démontré.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

14

El, Bouchikhi El Houssin. "Sur l'estimation spectrale paramétrique pour la détection des défauts dans les machines asynchrones en environnements stationnaire et non stationnaire." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01019643.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse traite de la détection et du diagnostic des défaillances par analyse du courant statorique dans les entraînements mécaniques à base de machine asynchrone. En se basant sur des travaux ultérieurs un modèle du signal en présence de défaut est présenté. Pour estimer les paramètres du modèle, nous proposons une technique statistique basée sur le Maximum de Vraisemblance et une approche basée sur les sous-espaces signal/bruit. Ces techniques ont été développées pour analyser des courants statoriques dans le cas stationnaire et non-stationnaire. Ces techniques permettent de révéler la présence d'une défaillance et de mesurer sa sévérité. Les résultats de simulation sur des signaux issus d'un modèle de la machine asynchrone, basé sur les circuits électriques magnétiquement couplés, permettent de valider les méthodes de détection proposées et démontre l'intérêt des techniques afin d'extraire de façon automatique un indicateur de défaut. L'étude est complétée par une validation expérimentale sur des signaux issus d'un banc expérimental pour la détection des défauts de roulement.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

15

Boileau, Thierry. "Contribution à la continuité de service des actionneurs synchrones à aimants permanents. Tolérance au défaut de capteur mécanique. Détection de Défauts Electriques." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2010. http://www.theses.fr/2010INPL068N/document.

Full text

Abstract:

Dans les systèmes embarqués, les actionneurs électriques remplacent de plus en plus les actionneurs hydrauliques pour des raisons de compacité et de manœuvrabilité. Cependant, il est nécessaire que ces actionneurs électriques soient au moins aussi fiables ou disponibles que leurs homologues hydrauliques. Il faut donc choisir les topologies d'alimentation et d'entraînement adaptées pour ces actionneurs de sorte que le système d'actionnement puisse être reconfiguré en cas de défaillance dans la chaîne de conversion électromécanique. Pour qu'en cas d'apparition d'une panne, la continuité de service puisse être assurée, il est important que différents types de défaut d'un actionneur puisse être détectés à temps. Dans ce mémoire nous avons développé deux aspects de la continuité de service des machines synchrones à aimants permanents. Le premier concerne la commande sans capteur des actionneurs synchrones à aimants permanents, avec l’amélioration de sa robustesse, puis ensuite nous montrons comment cette commande peut-être utilisée de façon fiable pour assurer la continuité de service en cas de perte du capteur mécanique. Le deuxième aspect abordé est la détection de défaut d'isolation inter-spires des bobines statoriques des machines synchrones à aimants permanents commandées par un onduleur de tension en régulation de courant ou en régulation de vitesse. Dans un premier temps nous proposons un modèle de machine présentant le type de défaut à détecter et en déduisons deux méthodes. Ces deux méthodes exploitent le déséquilibre de la machine, elles sont vérifiées expérimentalement. Une troisième méthode basée sur l’estimation de résistance est présentée. Ces trois méthodes sont des méthodes fonctionnant « en ligne » et ne nécessitant pas de capteur supplémentaire par rapport à une commande classique
In embedded systems, electric actuators tend to replace hydraulic ones for compactness and manoeuvrability reasons. However, these electric actuators should be as reliable as hydraulic ones. For these actuators, adapted power topologies should be chosen in order to operate even if a failure occurs in the electromechanical conversion chain. To ensure the continuity of service in fault case, different kinds of actuator’s failures should be detected in time. Obviously, the detection methods should be adapted to the fault types. In this work, we developed two aspects related to the continuity of service, the first one on the sensorless control of permanent magnet synchronous machines (PMSM), its robustness and its application in mechanical sensor loss case. The second one deals with the detection of inter-turn insulation fault in stator windings of permanent magnets synchronous machines supply by voltage inverter. In a first time a PMSM model with inter-turn fault is developed, this model allows us to propose two detection methods. Both methods are based on the electric unbalance of the machine and are experimentally validated. Finally a third method based on resistance estimation is presented. These three methods are real time methods and no extra sensor is needed for a standard control

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

16

Boukhari, Mohamed Riad. "Architecture de commande tolérante aux défauts capteurs proprioceptifs et extéroceptifs pour un véhicule autonome." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS029.

Full text

Abstract:

Le véhicule autonome offre plusieurs avantages : le confort, la réduction du stress, et la réduction de la mortalité routière. Néanmoins, les accidents mortels impliquant sa responsabilité, ont mis en exergue ses limitations et ses imperfections. Ces accidents soulèvent des questions sur la fiabilité et des voix ont fait part d'une forte préoccupation pour la sécurité des usagers du véhicule autonome. En outre, les tâches de perception et de localisation des véhicules autonomes peuvent avoir des incohérences amenant à des erreurs qui nuiraient à la stabilité du véhicule. Les sources de ces incohérences peuvent être de natures différentes et agir à la fois sur le capteur lui-même (Hardware), ou bien sur le post-traitement de l'information (Software). Dans ce contexte, plusieurs difficultés doivent être surmontées pour arriver à sécuriser l'interaction des systèmes automatisés de conduite avec les conducteurs humains face à ces problèmes, l'adoption d'une stratégie de commande tolérante aux défauts est primordiale. Dans le cadre de cette thèse, des stratégies de détection et de tolérance aux fautes pour la perception et la localisation sont mise en œuvre. En outre, des stratégies de détection et d'estimation de défauts pour les capteurs proprioceptifs sont par ailleurs proposées. L'objectif est d'avoir une localisation fiable de défaut et assurer un fonctionnement avec des performances acceptables. Par ailleurs, vue l'imprédictibilité et la variété des scènes routières, une fusion tolérante aux fautes à base des algorithmes de vote est élaborée pour une meilleure perception. La fusion tire profit des technologies actuelles de détection d'obstacles (détection par radio, faisceaux lumineux ou par caméra) et l'algorithme de vote assure une sortie qui s'approche le plus de la réalité. Des tests avec des données réelles issues d'un véhicule démonstrateur sont utilisés pour valider les approches proposées dans cette thèse
Driverless vehicle offers several advantages: comfort, reduced stress, and reduced road mortality. Nevertheless, fatal accidents involving its responsibility, have highlighted its limitations and imperfections. These accidents raise questions about autonomous vehicle reliability, and voices expressed a strong concern for the safety of users of the autonomous vehicle. Furthermore, the tasks of perception and localization of autonomous vehicles may have inconsistencies leading to errors that would affect the stability of the vehicle. The sources of these inconsistencies can be of different natures and act both on the sensor itself (Hardware), or on the post-processing of information (Software). In this context, several difficulties must be overcome to secure the interaction of automated driving systems with human drivers facing these problems, the adoption of a fault-tolerant control strategy is paramount. In this thesis, a fault detection and fault tolerant control strategies for perception and localization are implemented. In addition, fault estimation strategies for proprioceptive sensors are also proposed. The purpose is to have a reliable fault localization and ensure acceptable performance. Moreover, given the unpredictability and variety of road scenes, a fault-tolerant fusion based on voting algorithms is developed for a better perception. The fusion takes advantage of current obstacle detection technologies (radio, light beam or camera detection) and the voting algorithm provides an output that is closest to reality. Tests with real data from a demonstrator vehicle are used to validate the approaches proposed in this thesis

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

17

Tran, Tuan Anh. "Cadre unifié pour la modélisation des incertitudes statistiques et bornées : application à la détection et isolation de défauts dans les systèmes dynamiques incertains par estimation." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30292/document.

Full text

Abstract:

Cette thèse porte sur l'estimation d'état des systèmes dynamiques à temps discret dans le contexte de l'intégration d'incertitudes statistiques et à erreurs bornées. Partant du filtre de Kalman intervalle (IKF) et de son amélioration (iIKF), nous proposons un algorithme de filtrage pour des systèmes linéaires dont les bruits sont gaussiens incertains, c'est-à-dire de moyenne et matrice de covariance définies par leur appartenance à des intervalles. Ce nouveau filtre de Kalman intervalle (UBIKF) repose sur la recherche d'une matrice de gain ponctuelle minimisant une borne majorante de l'ensemble des matrices de covariance de l'erreur d'estimation en respectant les bornes des incertitudes paramétriques. Un encadrement de tousles estimés possibles est ensuite déterminé en utilisant l'analyse par intervalles. Le filtre UBIKF permet de réduire à la fois la complexité calculatoire de l'inversion ensembliste des matrices intervalles présent dans le filtre iIKF et le conservatisme des estimations. Nous abordons ensuite différents cadres permettant de représenter des connaissances incomplètes ou imprécises, y compris les fonctions de répartition, la théorie de possibilité et la théorie des fonctions de croyance. Grâce à cette dernière, un modèle sous forme d'une fonction de masse pour une distribution gaussienne multivariée incertaine est proposé. Un filtrage particulaire ensembliste basé sur cette théorie est développé pour des systèmes dynamiques non linéaires dans lesquels les bruits sur la dynamique sont bornés et les erreurs de mesure sont modélisées par une fonction de masse gaussienne incertaine. Enfin, le filtre UBIKF est utilisé pour la détection et l'isolation de défauts en mettant en œuvre le schéma d'observateurs généralisé et l'analyse structurelle. Au travers de différents exemples, la capacité d'isolation de défauts capteurs/actionneurs de cet outil est illustrée et comparée à d'autre approches
This thesis deals with state estimation in discrete-time dynamic systems in the context of the integration of statistical and bounded error uncertainties. Motivated by the drawbacks of the interval Kalman filter (IKF) and its improvement (iIKF), we propose a filtering algorithm for linear systems subject to uncertain Gaussian noises, i.e. with the mean and covariance matrix defined by their membership to intervals. This new interval Kalman filter (UBIKF) relies on finding a punctual gain matrix minimizing an upper bound of the set of estimation error covariance matrices by respecting the bounds of the parametric uncertainties. An envelope containing all possible estimates is then determined using interval analysis. The UBIKF reduces not only the computational complexity of the set inversion of the matrices intervals appearing in the iIKF, but also the conservatism of the estimates. We then discuss different frameworks for representing incomplete or imprecise knowledge, including the cumulative distribution functions, the possibility theory and the theory of belief functions. Thanks to the last, a model in the form of a mass function for an uncertain multivariate Gaussian distribution is proposed. A box particle filter based on this theory is developed for non-linear dynamic systems in which the process noises are bounded and the measurement errors are represented by an uncertain Gaussian mass function. Finally, the UBIKF is applied to fault detection and isolation by implementing the generalized observer scheme and structural analysis. Through various examples, the capacity for detecting and isolating sensor/actuator faults of this tool is illustrated and compared to other approaches

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

18

Defranoux, Céline. "Intégration de connaissances a priori pour l'estimation de paramètres physiques de modèles à temps continu : Apport pour le diagnostic de systèmes incertains." Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10025.

Full text

Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire à pour thème l'identification boite grise de systèmes monovariables ou multivariables représentés sous forme d'état par des modèles à temps continu, non linéaires en les paramètres. Ses contributions sont doubles. Elles concernent d'une part, l'intégration de connaissances à priori pour estimer les paramètres physiques inconnus et leur intervalle d'incertitude. D'autre part, elles traitent de l'apport de cette estimation dans le cadre du diagnostic de systèmes incertains. Ce manuscrit comporte quatre parties. La première introduit la problématique de l'identification boite grise et présente un état de l'art du sujet ainsi qu'une sysntèse des méthodes étudiées. Les hypothèses et outils de travail sont énoncés. La deuxième présente la méthodologie retenue pour intégrer des connaissances à priori afin d'estimer des paramètres physiques. L'approche proposée repose sur une technique de régularisation par critère composite. Elle permet à la fois de pallier le problème de non identifiabilité globale et d'estimer des paramètres physiquement admissibles. Son interprétation dans le cadre de l'inférence bayesienne, est présentée. L'expression analytique de la matrice de covariance de l'estimateur est ensuite établie dans le cas asymptotique sous l'hypothèse de bruits de mesure blancs en tenant compte des informations à priori. Cette méthodologie est appliquée, dans la troisième partie, à l'estimation des paramètres physiques d'un système électromécanique d'enroulement-déroulement de bande. La dernière partie de ce manuscrit concerne le diagnostic des systèmes représentés par des modèles à temps continu incertains. Une nouvelle approche améliorant les performances de détection et localisation de défauts est proposée. Elle est plus intéressante si l'on considère un modèle boite grise, qui reflête les dépendances entre les paramètres physiques, plutôt qu'un modèle boite noire de comportement entrée-sortie identique.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

19

Vela, Valdes Luis Gerardo. "Etude et élaboration d'une approche fonctionnelle pour la localisation de défauts en diagnostic : application à la simulation d'un moteur à courant continu." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10221.

Full text

Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire concerne le développement d'une approche fonctionnelle dans le domaine du diagnostic de défauts. Cette approche repose sur une classification des connaissances issues du système afin de détecter et localiser les défauts vis-à-vis des caractéristiques les plus représentatives de son comportement. L'objectif de ce travail de recherche est d'aboutir à une meilleure structuration de la connaissance, des moyens et des outils dont on dispose face à un problème de diagnostic afin d'augmenter le nombre de défauts à localiser. L'approche fonctionnelle du diagnostic repose sur la notion de fonction. Celle-ci est utilisée afin de localiser les défauts qui possèdent des signatures identiques. Les caractéristiques les plus représentatives de l'espace de parité, des observateurs et de l'estimation paramétrique sont classifiées à l'aide d'un modèle ontologique. La fonction, au sein du modèle ontologique, permet d'interpréter autrement la connaissance contenue dans les résidus et les signatures. Cette interprétation repose sur la définition et la spécification d'un cadre générique basé sur une analyse structurelle, comportementale et fonctionnelle des étapes de génération de résidus, d'évaluation de résidus et de décision. L'application de l'approche proposée porte sur la simulation d'un moteur à courant continu en boucle ouverte et en boucle fermée en vue de détecter et de localiser des défauts capteurs, actionneurs et composants en présence de signatures identiques. L'apport de l'étude développée dans ce travail de recherche, se situe à l'intersection de deux domaines : l'intelligence artificielle et l'automatique
The work presented in this thesis deals with the development of a functional approach in the fault diagnostic field. This approach is based on the classIfication of knowledge about the system in order to detect and isolate faults with respect to the principal characteristics in the behavior of the system. The objective of this work is to end at a best knowledge specification and utilization of abilities and tools in order to increase the quantity of isolated faults. The functional approach in diagnostic is based on the function. This approach is used in order to isolate the faults that have same signatures. The principal characteristics of parity space, observers and parameter estimation are classified using an ontological model. The function, in the ontological model frame, let to interpret otherwise the knowledge contents in residuals and signatures. This interpretation is based on the definition and. Specification of a generic frame using a structural, behavioral and functional analysis of residual generation, residual evaluation and decision tasks. The proposed approach is used on a simulated application concerning a D. C. Motor in open and closed loop, in order to detect and isolate sensor, actuator and component faults which have the same signatures. The contribution of this work is placed on the intersection of two fields: artificial intelligence and automatic control

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

20

Seydou, Hassane Ramatou. "Contribution au développement des techniques ensemblistes pour l’estimation de l’état et des entrées des systèmes à temps continu : application à la détection de défauts." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14669/document.

Full text

Abstract:

Cette thèse traite du problème d'observation et d'estimation des variables caractéristiques des systèmes dynamiques. Il s’agit d’une problématique fondamentale qui est au cœur de nombreux domaines relavant des sciences de l'ingénieur. Les travaux sont conduits dans un contexte ensembliste. Les techniques développées pour l’estimation de l’état et des variables d’entrées ont pour objectif final le contrôle de cohérence des systèmes non linéaires à temps continu. Une première approche conjugue les relations de parité et les différentiateurs à modes glissants pour l’estimation des entrées d’un système non linéaire. Les domaines des entrées compatibles avec les mesures sont alors reconstruits grâce à l’analyse par intervalles et aux techniques de satisfaction de contraintes. Il est montré que la relaxation des contraintes de stabilité/coopérativité pour la construction d’un observateur intervalle peut se faire grâce à des changements de base déterminés de différentes manières et pouvant être variants ou invariants dans le temps. Des simulations numériques illustrent les techniques proposées. Une application à un système aéronautique est également présentée à l’aide d’un jeu de données réelles
This thesis deals with the problem of a dynamical system observation and the estimation of its characteristic variables; the latter point constitutes the core element in many engineering science fields. The final aim is to build a general framework for integrity control and fault detection of such systems within a bounded error context. The developments offered herein make use of parity relations, sliding mode differentiators, interval observers and constraint satisfaction problems. Input reconstruction techniques are developed for a general class of nonlinear continuous-time systems. Domains are reconstructed for the input values which are consistent with the measurements using interval analysis and constraint satisfaction techniques. It is shown that time-varying or invariant coordinate changes may relax the applicability conditions (stability/cooperativity) of the interval observer design methods. Sliding mode differentiators were also used to enhance interval observer accuracy. The proposed approaches are illustrated through computer simulations and they have been applied to aircraft servo loop control surface for robust and early detection of abnormal positions

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

21

Cuevas, Salvatierra Mauricio Andrés. "Méthodes non-invasives de diagnostic de défauts et d'analyse thermique des machines synchrones à pôles saillants." Thesis, Artois, 2017. http://www.theses.fr/2017ARTO0209/document.

Full text

Abstract:

Ce travail a pour objectif de développer des techniques de surveillance non-invasives sur des machines électriques tournantes de sorte que leurs mises en place soient aisées en environnement industriel. A cet effet, deux méthodes indépendantes sont décrites dans ce mémoire : un diagnostic de défaillances électriques dans des alternateurs connectés au réseau et une étude exploratoire afin d'évaluer la température interne de machines électriques industrielles.La première méthode repose sur l'analyse de deux grandeurs physiques : le champ magnétique rayonné à l'extérieur de la carcasse et les vibrations de la machine tournante. Des modèles mathématiques ont été développés afin de corréler des phénomènes magnétiques et mécaniques qui interviennent dans trois états de la machine : sain et en deux défauts de courts-circuits au stator et au rotor. Ces résultats ont ensuite été validés expérimentalement en laboratoire ainsi que sur des machines de grande puissance en environnement industriel. Un prototype de diagnostic capable de réaliser un examen de défaillance de courts-circuits sur des machines à fort courant a été proposé.Dans un deuxième temps, la méthode d'estimation de la température s'appuie sur des constats relatifs à la variation des caractéristiques des matériaux qui composent un enroulement lorsque la température augmente. Ainsi, la localisation des fréquences de résonances de l'impédance sont impactées. Ce dernier constat a été vérifié expérimentalement.Ce travail de thèse a permis de vérifier la faisabilité des méthodes de diagnostic et de surveillance en ligne dans des machines tournantes avec un minimum d'intrusivité, ceci dans un environnement industriel
This work aims to develop non-invasive monitoring techniques on AC rotating machines so that their implementation is easy in an industrial environment. For this purpose, two independent methods are described: a fault diagnosis in alternators connected to the local power gird and an exploratory study to evaluate the internal temperature of AC rotating machines.The first method relies on the analysis of two physical magnitudes: the stray magnetic field radiated outside from the external frame and the vibrations content of machine structure. Mathematical models have been developed in order to correlate magnetic and mechanical phenomena which occur in three different machine states: healthy and in two winding short-circuit faults both in the stator and in the rotor. These results were then validated experimentally in laboratory as well as on large machines in industrial environment. A first diagnostic prototype is presented capable to be implemented in industrial environment in order to detect short-circuit faults in larges alternators.In a second time, a temperature estimation method is proposed based on observations concerning variations in material characteristics of windings as temperature increases. Thus, the localizations of impedance resonant frequencies are impacted, which was verified experimentally as well.This thesis work allowed to verify diagnostic feasibility and on-line monitoring methods in rotating machines in a non-invasive way in industrial environments

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

22

Pilastre, Barbara. "Estimation parcimonieuse et apprentissage de dictionnaires pour la détection d'anomalies multivariées dans des données mixtes de télémesure satellites." Thesis, Toulouse, INPT, 2020. http://www.theses.fr/2020INPT0074.

Full text

Abstract:

La surveillance automatique de systèmes et la prévention des pannes sont des enjeux majeurs dans de nombreux secteurs et l'industrie spatiale ne fait pas exception. Par exemple, le succès des missions des satellites suppose un suivi constant de leur état de santé réalisé à travers la surveillance de la télémesure. Les signaux de télémesure sont des données issues de capteurs embarqués qui sont reçues sous forme de séries temporelles décrivant l'évolution dans le temps de différents paramètres. Chaque paramètre est associé \`a une grandeur physique telle qu'une température, une tension ou une pression, ou à un équipement dont il reporte le fonctionnement à chaque instant. Alors que les approches classiques de surveillance atteignent leurs limites, les méthodes d'apprentissage automatique (machine learning en anglais) s'imposent afin d'améliorer la surveillance de la télémesure via un apprentissage semi-supervisé: les signaux de télémesure associés à un fonctionnement normal du système sont appris pour construire un modèle de référence auquel sont comparés les signaux de télémesure récemment acquis. Les méthodes récentes proposées dans la littérature ont permis d'améliorer de manière significative le suivi de l'état de santé des satellites mais elles s'intéressent presque exclusivement à la détection d'anomalies univariées pour des paramètres physiques traités indépendamment. L'objectif de cette thèse est de proposer des algorithmes pour la détection d'anomalies multivariées capables de traiter conjointement plusieurs paramètres de télémesure associés à des données de différentes natures (continues/discrètes), et de prendre en compte les corrélations et les relations qui peuvent exister entre eux. L'idée motrice de cette thèse est de supposer que la télémesure fraîchement reçue peut être estimée à partir de peu de données décrivant un fonctionnement normal du satellite. Cette hypothèse justifie l'utilisation de méthodes d'estimation parcimonieuse et d'apprentissage de dictionnaires qui seront étudiées tout au long de cette thèse. Une deuxième forme de parcimonie propre aux anomalies satellites a également motivé ce choix, à savoir la rareté des anomalies satellites qui affectent peu de paramètres en même temps. Dans un premier temps, un algorithme de détection d'anomalies multivariées basé sur un modèle d'estimation parcimonieuse est proposé. Une extension pondérée du modèle permettant d'intégrer de l'information externe est également présentée ainsi qu'une méthode d'estimation d'hyperparamètres qui a été developpée pour faciliter la mise en œuvre de l'algorithme. Dans un deuxième temps, un modèle d'estimation parcimonieuse avec un dictionnaire convolutif est proposé. L'objectif de cette deuxième méthode est de contourner le problème de non-invariance par translation dont souffre le premier algorithme. Les différentes méthodes proposées sont évaluées sur plusieurs cas d'usage industriels associés à de réelles données satellites et sont comparées aux approches de l'état de l'art
Spacecraft health monitoring and failure prevention are major issues in many fields and space industry has not escaped to this trend. Indeed, the proper conduct of satellite missions involves ensuring satellites good health and detect failures as soon as possible. This important task is performed by analyzing housekeeping telemetry data using anomaly detection methods. Housekeeping telemetry consist of sensors data recorded on board and received as time series describing the time evolution of various parameters. Each parameter is associated with physical quantity such as a temperature, a voltage or a pressure, or an equipement status. As conventional monitoring methods reach their limits, statistical machine learning methods have been studied to improve satellite telemetry monitoring via a semi-supervised learning: telemetry associated with normal operations of the spacecraft is learned to build a reference model. Then, more recent data is compared to this model in order to detect any potential anomalies. Most of the methods recently proposed focus on univariate anomaly detection for continuous parameters and handle telemetry parameters independently remove. The purpose of this thesis is to propose algorithms for multivariate anomaly detection which can handle mixed telemetry parameters jointly and take into account the correlations and relationships that may exist between them in order to detect univariate and multivariate anomalies. In this work we assume that telemetry signals can be approximated using few telemetry signals associated with normal satellite operations. This first hypothesis of sparsity justifies the use of sparse representation methods that will be studied throughout this thesis. This choice is also motivated by a second form of sparsity which is specific to satellite anomalies and reflect the fact that anomalies are rare and affect few parameters at the same time. In a first time, a multivariate anomaly detection algorithm based on a sparse estimation model is proposed. A weighted extension of the method which integrates external information is presented as well as a hyperparameter estimation method that has been developed to facilitate the operationnal use of the algorithm. In a second step, a sparse estimation model with a convolutional dictionary is proposed. The objective of this second method is to exploit the shiftinvariance property of convolutional dictionnaries and improve the detection. The proposed methods are finally evaluated on industrial use cases associated with real telemetry data and are compared to state-of-the-art approches

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

23

Pinçon, Jean-Paul. "Maintenance préventive par identification électrique et thermique d'une machine à courant continu." Poitiers, 1995. http://www.theses.fr/1995POIT2307.

Full text

Abstract:

Cette etude a pour objectif d'apporter des elements de diagnostic electromecanique et thermique d'une machine a courant continu. L'approche retenue consiste a utiliser des algorithmes d'identification parametrique de systemes continus. L'avantage est alors, sur la base d'un modele de connaissance, de pouvoir estimer les parametres physiques du procede. L'analyse de la signature temporelle de ces parametres par un test statistique sequentiel d'hypotheses permet alors de detecter et de localiser un defaut. Nous avons valide des algorithmes d'identification des parametres electromecaniques d'une machine a courant continu sur un banc instrumente. Ces derniers reposent sur une modelisation originale basee sur les moments partiels reinitialises. L'utilisation d'un estimateur moments partiels/variable instrumentale permet, en particulier, de filtrer l'influence perturbatrice du couple de charge, non mesurable, lorsque celui-ci varie de maniere aleatoire. L'association de ces algorithmes avec des tests statistique sequentiels de wald sur la moyenne ont permis d'assurer la detection et la localisation d'un defaut d'origine electrique. Enfin, nous avons propose un modele de comportement thermique simplifie de la machine. Les resultats d'identification, par la methode du modele et par la methode des moments partiels, ont permis d'observer la modification des parametres en fonction de la vitesse ou d'un defaut thermique. Ces resultats ont ete obtenus experimentalement a l'aide d'une instrumentation thermique complete, au stator et au rotor

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

24

Ait, Ladel Ayyoub. "Commande tolérante aux défauts des systèmes à multimodèles : application à des systèmes à multi-source d'énergie." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2022. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/220330_AITLADEL_882kmyqu655hkbca383zrkcz402ihwf_TH.pdf.

Full text

Abstract:

Cette thèse traite des problématiques de détection/estimation des défauts et de commande tolérante aux défauts par conception intégrée. L’objectif est de concevoir des stratégies de contrôle capables de maintenir une performance robuste et acceptable même en présence de défauts. Les systèmes considérés sont de nature dynamique et sont à multi-modèles. Les approches proposées, dans le cadre de la thèse, consistent à formaliser la conception intégrée des unités de détection/estimation et de contrôle tolérant aux défauts sous la forme d’inégalités matricielles linéaires afin de surmonter la difficulté posée par le couplage observateur/contrôleur. Ces approches offrent la possibilité de considérer les différentes interactions entre le système, l’unité de détection/estimation et l’unité de contrôle. Cela permet d’assurer une analyse de stabilité globale du système en boucle fermée, et des performances robustes en termes de détection/estimation, de contrôle et de compensation des défauts. La thèse est composée principalement de trois parties. Dans la première partie, les résultats sur le contrôle, en présence de défauts capteurs ou actionneurs, sont établis pour les systèmes linéaires à commutation. Dans la deuxième partie, des extensions aux systèmes non-linéaires à commutation avec des défauts de capteurs et d’actionneurs sont proposées. Finalement, la troisième partie est constituée d’une étude complète d’un système à base d’énergies renouvelables. Il s’agit d’un système de nature multi-sources et multi-charges conçu pour répondre à plusieurs demandes et est assujetti à l’intermittence des énergies renouvelables
This thesis deals with the fault detection/estimation and fault-tolerant control challenges through integrated design. The aim is to design control strategies able to maintain robust and acceptable performance even in the presence of faults. The considered systems are dynamic in nature and are multi-model. The approaches proposed in this thesis consist in formalizing the integrated design of the detection/estimation and fault-tolerant control units in the form of linear matrix inequalities to overcome the difficulty posed by the observer/controller coupling. These approaches provide the ability to consider the different interactions between the system, the detection/estimation unit, and the control unit. Therefore, ensuring a global stability analysis of the closed-loop system and robust performances in terms of detection/estimation, control, and fault compensation. The thesis is mainly composed of three parts. In the first part, results on the control in the presence of sensor or actuator faults are established for switched linear systems. In the second part, extensions to switched nonlinear systems with sensor and actuator faults are proposed. Finally, the third part consists of a complete study of a renewable energy system. It is a multi-source/multi-load system designed to meet multiple demands and is subject to the intermittency of renewable energies

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

25

Blödt, Martin. "Condition Monitoring of Mechanical Faults in Variable Speed Induction Motor Drives. Application of Stator Current Time-Frequency Analysis and Parameter Estimation." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2006. http://oatao.univ-toulouse.fr/7468/1/blodt.pdf.

Full text

Abstract:

This Ph.D. thesis deals with condition monitoring of mechanical failures in variable speed induction motor drives by stator current analysis. Two effects of a mechanical fault are considered: load torque oscillations and airgap eccentricity. The analytical modelling using the magnetomotive force and permeance wave approach leads to two stator current models. The fault provokes amplitude or phase modulation of the fundamental current component. Suitable detection methods are spectral analysis and parameter estimation in steady state whereas time-frequency analysis is required during transients. Instantaneous frequency estimation, the Wigner Distribution and the spectrogram are studied. Simulation and experimental results validate the theoretical approach. Automatic extraction of fault indicators is proposed for an unsupervised monitoring system. Moreover, load torque oscillations and dynamic eccentricity can be discriminated with the proposed methods. The feasibility of an on-line monitoring system is demonstrated by a DSP implementation of the time-frequency analysis including indicator extraction.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

26

Mincarelli, Diego. "Parameters and state estimation for switched systems." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10146.

Full text

Abstract:

Les systèmes hybrides sont largement étudiés pour modéliser des systèmes issus de différents domaines de l’ingénierie. De façon générale, l’évolution des systèmes hybrides est caractérisée par la combinaison de dynamiques continues et d’événements discrets. Les exemples de systèmes hybrides incluent les réseaux, les systèmes multi-agents, certains dispositifs mécaniques ou les convertisseurs de puissance. Les recherches sur les systèmes hybrides couvrent tous les champs de la théorie du contrôle tels que l'analyse de la stabilité ou les problèmes de commande et d'observation. Dans le contexte des systèmes à commutation, qui sont une classe particulière de systèmes hybrides, cette thèse vise à étudier le problème lié à l'extraction d'informations sur les paramètres et l'état du système à partir des mesures disponibles. Ceci peut être motivé par divers objectifs: la modélisation, la commande, la détection de fautes ainsi que leur identification pour la sécurité de systèmes. Pour ces raisons, l'identification et l'observation sont au cœur des problèmes de décision et contrôle. La première partie de la thèse est consacrée à étendre l'applicabilité des méthodes basées sur l'algèbre pour l'estimation de paramètre constant en ligne, développées par l'équipe projet INRIA - Non-A, pour le cas des systèmes à paramètres constants par morceaux. À cette fin, une procédure pour l'estimation des paramètres et des temps de commutation est développée dans le cadre des systèmes à commutation. Une telle approche permet une estimation algébrique simultanée des paramètres et instants de changement. La nouveauté et l'efficacité des algorithmes proposées pour l'identification se situent principalement dans leur nature non asymptotique. La deuxième partie de la thèse aborde le problème de construction d'observateur pour estimer l'état discret ainsi que l'état continu des systèmes à commutation. Étant donné que les systèmes hybrides sont régis par des dynamiques à la fois continues et discrètes, la difficulté du problème d’observation s’en trouve augmentée. Par exemple, il faut gérer les discontinuités inhérentes au système, les estimées désirées doivent être obtenues relativement rapidement (entre deux commutations ou événements discrets). Ainsi, nous proposons un observateur basé sur des techniques en temps fini (modes glissants) pour la reconstruction de l'état continu et du signal de commutation (état discret) en temps fini. Enfin, nous traitons une autre classe de systèmes à commutation où les paramètres, dans chaque sous-système, sont variables dans le temps. Pour ce type de modèles, appelés switched linear parameter varying systems, nous construisons un estimateur de l'état discret en utilisant des techniques d'identification de paramètres
Hybrid systems have been widely studied in the literature and became a powerful tool for modeling systems coming from many engineering fields. A common definition of hybrid systems is a combination of both continuous-time and discrete event systems. Examples of hybrid systems include networks, multi-agent systems, mechanical devices, robot path planning, biological systems. Researches on hybrid systems cover all fields of control theory such as stability analysis, control and observation problems or supervision. In the context of switched systems, which is a particular class of hybrid systems, this thesis aims at studying the problem related to extracting information about the system parameters and the state from the knowledge of the output.This study is motivated by various purposes: modeling, monitoring, fault detection and identification for the systems safety, output feedback control. For those reasons,the identification and the observation are at the core of decision and control problems.The first part of the thesis is devoted to extend the applicability of the algebra-based methods for on-line constant parameter estimation, developed by INRIA – Non-A project-team, to the case of systems with piecewise constant parameters. To this end, a procedure for the estimation of the parameters and the switching times is developed in the framework of switched systems.Such an approach enables a simultaneous algebraic estimation of both parameters and change time instants. The novelty and efficiency of the proposed identification algorithms mainly lie in their non asymptotic nature. The second part of the thesis addresses the problem of observer design for estimating the discrete and the continuous state of switched systems.Since switched systems contain a family of continuous-time systems and discrete-event systems, the evolution of their dynamics is naturally non-smooth, and this increases the difficulties to solve the observation problem. For instance, the estimates have to be provided before the next switch takes place. Thus, we propose an observer based on finite-time techniques (sliding-mode based) for the reconstruction of the continuous states and the switching signal (discrete state) in finite-time. Finally, we deal with another class of switched systems where the parameters, in each subsystem, are time-varying. For this kind of models, called switched linear parameter varying systems, we design an estimator for reconstructing the discrete state, by using parameter identification techniques

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

27

Abdellatif, Meriem. "Continuité de service des entraînements électriques pour une machine à induction alimentée par le stator et le rotor en présence de défauts capteurs." Thesis, Toulouse, INPT, 2010. http://www.theses.fr/2010INPT0107/document.

Full text

Abstract:

Le développement de commandes en boucle fermée pour des entraînements électriques nécessite l'installation de capteurs pour avoir l'information de la rétroaction. Cependant, un éventuel défaut survenant sur l'un des capteurs installés (de courant, de vitesse/position,…) implique un disfonctionnement de la commande conduisant dans la plupart du temps à la mise hors service du système. Ces conséquences sont contraires aux exigences des industriels qui demandent des degrés de fiabilité du système de plus en plus élevés. Des statistiques montrent que le défaut capteur est fréquent. Il est donc impératif de trouver des solutions pour assurer la continuité de service des systèmes électriques dans le cas de présence de ce type de défaut. Tout d'abord, l'étude présentée dans ce manuscrit présente les technologies des différents capteurs installés et ce pour comprendre les raisons et le type de pannes qui pourraient survenir. Ensuite, le système sur lequel la validation des algorithmes développés est décrit. Il s'agit d'un entraînement électrique basé sur une machine à Double Alimentation (MADA) fonctionnant en mode moteur et connectée au réseau via deux convertisseurs. La commande associée est une Commande Directe de Couple (CDC). Elle est validée en mode sain aussi bien par simulation qu'expérimentalement. Après, les études réalisées prennent en considération les défauts capteurs de courants alternatifs et de vitesse/position. Les algorithmes développés, permettant une continuité de service, utilisent une redondance analytique et sont basés sur l'estimation et aussi sur la Détection et l'Isolation d'un éventuel Défaut (DID). Ils sont caractérisés par leur simplicité. Aussi, ils ne sont pas gourmands en termes de consommation en ressources matérielles et leur temps d'exécution est très court. Enfin, la validation expérimentale de ces algorithmes montre bien leur efficacité en cas de défaut, vu que le système s'avère insensible au défaut et continue à fonctionner sans interruption. La commande obtenue est alors tolérante aux défauts capteurs
The development of closed loop controls for electrical drives requires the sensor installations in order to get feed back information. Nevertheless, any occurred sensor fault (current sensor,speed/position sensor,…) shows an operation system deterioration which leads in most cases to its shut down. This consequence is in contrast to industrial expectations especially concerning the system high accuracy that they are asking for. Statistic studies point out the sensor faults as frequent. So, it is necessary to find out solutions ensuring the system service continuity in case of any sensor fault. Firstly, the study presented in this work shows the used sensor technologies in order to understand both of the reason and the kind of occurred faults. Secondly, the studied system is presented which is an electrical drive based on a Doubly Fed Induction Machine (DFIM) operating in motor mode and connected to the grid by two inverters. The control developed is a Direct Torque Control (DTC). The control validation, in healthy operating mode, is realised throw simulation and experimentally. After, a study considering alternative current sensor and speed/position sensor faults are achieved. The developed algorithms are based on signal estimation, on a Fault Detection Isolation (FDI) and reconfiguration algorithms. In fact, they are simple to carry out, they don't need much hardware resources for implementation and their execution time is short. Finally, the experimental validation of the developed algorithms shows their efficiency. The system continues working even in presence of a sensor fault. Thus, the obtained control becomes a fault tolerant control thanks to these algorithms

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

28

Amri, Mohamed-Hédi. "Fusion ensembliste de donn´ees pour la surveillance des personnes d´ependantes en habitat intelligent." Thesis, Orléans, 2015. http://www.theses.fr/2015ORLE2030/document.

Full text

Abstract:

Mes travaux de recherches en thèse s’inscrivent dans le cadre du projet FUIE-monitorâge. L’objectif du projet, réunissant de nombreux partenaires industriels et universitaires, est d’améliorer la prise en charge individualisée et la sécurité du résident dans les établissements d’hébergement pour personnes âgées dépendantes(EHPAD). Dans ce travail, nous avons élaboré une méthode de fusion de données multimodales issues des différents capteurs installés dans un smart home. Ces informations sont utilisées pour la localisation intérieure des personnes afin de surveiller leurs activités journalières. Généralement, les mesures issues des capteurs sont soumises à des incertitudes. Dans nos travaux, ces erreurs sont supposées inconnues mais bornées. En tenant compte de cette hypothèse, une méthode de résolution d’un problème d’estimation d’état est élaborée en se basant sur des calculs ensemblistes. Notre algorithme de filtrage ensembliste comporte deux étapes. La première, dite de prédiction, est basée sur l’utilisation d’un modèle de marche aléatoire avec des hypothèses minimales (vitesse de déplacement maximale) pour prédire la zone où se trouve la personne. La deuxième étape, dite de correction, consiste à utiliser la mesure pour affiner cette zone. Cette étape utilise une technique de propagation de contraintes relâchée, q-relaxed intersection, pour permettre une meilleure robustesse par rapport aux données aberrantes. Notre algorithme est capable de quantifier, par un intervalle, l’incertitude commise sur les positions de cibles en mouvement tout en détectant les défauts de capteurs
Our research work is a part of the project FUI 14 FEDER Collectivités E-monitor’âge. This project takes place within the framework of Ambient Assisted Living (AAL) which aims to improve the safety and the comfort of elderly people living in smart nursing homes. This work aims to monitor the activities of elderly persons using information from different sensors. The ADL (Activities of Daily Living) are used to evaluate the ability of the person to perform on their own a selection of the activities which are essential for an independent living in the everyday life. Generally, process knowledge and measurements coming from sensors are prone to indeterminable noise. In our work, we suppose that these errors are unknown but bounded. Taking into account this hypothesis, we show how to solve the estimation issue using set-membership computations techniques. Our algorithm, based on set-membership approach, consists of two steps. The prediction step, based on the use of a random walk mobility with minimum assumptions (maximum speed of moving), employs the previous state estimate to provide the prediction zone where the person may be located. The correction step uses the informations coming from the sensors to refine this predicted zone. This step uses a relaxed constraints propagation technique, q-relaxed intersection, to deal with faulty measurements. This proposed method allows us to compute the uncertainty domain for the reconstructed localization of moving targets as dealing with outliers

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

29

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.

Full text

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

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

30

Koenig, Damien. "Génération de résidus robustes pour une approche intégrée de diagnostic des systèmes linéaires déterministes ou stochastiques." Nancy 1, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1998_0005_KOENIG.pdf.

Full text

Abstract:

Ce travail porte sur le diagnostic des systèmes linéaires déterministes ou stochastiques et sur la reconfiguration des lois de commande. La première partie est consacrée au diagnostic robuste des systèmes déterministes incertains. Elle concerne préalablement l'estimation d'état robuste, par implantation d'observateurs à entrées inconnues d'ordre plein, réduit ou minimal. A partir de ces résultats, deux approches sont exposées. La première présente une méthode de génération de résidus robustes fondée sur l'estimation complète de l'état du système. Cette estimation nécessite la vérification de la condition classique de découplage des entrées inconnues. Pour l'éviter, nous avons établi une seconde approche, basée quant à elle sur la génération de résidus par bancs d'observateurs d'ordre réduit. Cette approche réalise la détection, l'isolation et la correction de défauts, par décomposition du système en sous-systèmes insensibles aux entrées inconnues et a certains défauts spécifiés. Dans la deuxième partie, les méthodes obtenues pour les systèmes déterministes sont étendues aux systèmes stochastiques. Nous considérons tout d'abord le problème de l'estimation robuste de l'état, en vue de généraliser le filtre de kalman aux systèmes en présence de bruits et d'entrées inconnues. L'originalité de l'étude repose sur deux transformations régulières du système en un sous-système à bruits de dynamique et de mesures decorreles et indépendants des entrées inconnues. Cette solution permet de reconstruire, à l'aide du filtre de kalman conventionnel et des changements de bases effectués, l'état complet du système d'origine. Nous pouvons alors étendre la précédente étude au diagnostic des systèmes stochastiques incertains. Dans ce contexte nous proposons dans le dernier chapitre un nouvel algorithme de détection, d'isolation et d'estimation en ligne des défauts.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

31

Bendada, Abdelhakim. "Tomographie infrarouge stimulée : estimation d'une résistance d'interface non uniforme." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1995_BENDADA_A.pdf.

Full text

Abstract:

Les résistances thermiques d'interface sont la conséquence d'une discontinuité structurale entre deux matériaux. Des exemples peuvent être trouvés dans des délaminages au sein de composites laminés ou dans les applications de soudage où on cherche à avoir des assemblages parfaits entre deux matériaux. Ces discontinuités structurales peuvent être caractérisées en utilisant la thermographie infrarouge stimulée. La profondeur et la résistance de contact d'un défaut dans un matériau peuvent être identifiées en utilisant des méthodes basées sur la transformation De Laplace en temps pour les cas ou le transfert de chaleur peut être considéré comme unidirectionnel (défauts très étendus). Il est proposé ici d'étendre les méthodes précédentes aux cas où le transfert de chaleur ne peut être considéré comme uni-directionnel. Dans ce but, une transformation de Fourier spatiale est appliquée à la transformée De Laplace en temps du signal produit par une camera infrarouge. Grâce à l'emploi des quadripôles thermiques 2D et 3D, une solution explicite du problème peut être trouvée. Un développement asymptotique (méthode des perturbations) permet la construction d'une solution approchée, très commode pour l'inversion. Dans le cas où la résistance d'interface est continument non uniforme, une relation explicite entre la transformée De Laplace-Fourier du contraste et la transformée de Fourier de la distribution de la résistance peut être trouvée dans le cadre d'un transfert 2D. L’inversion de cette relation fournit un algorithme explicite très commode qui permet d'estimer le profil de résistance. Des exemples numériques et expérimentaux ont été présentés: ils montrent la robustesse des techniques d'inversion développées

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

32

Moussa, Ali Abdouramane. "Diagnostic sans modèle a priori." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00604090.

Full text

Abstract:

Ce travail contribue à développer une nouvelle approche algébrique et déterministe de diagnostic qui ne nécessite pas la connaissance a priori d'un modèle explicite du système. Il présente un nouveau point de vue basé sur la théorie des distributions et l'analyse du pseudospectre de faisceaux de matrices. Notre démarche s'inspire de certains outils et développements de la théorie de l'estimation algébrique courants en automatique et traitement du signal. Le principal atout de cette approche est qu'il est possible, sous certaines hypothèses, de détecter, localiser et identifier les défauts à l'aide des seules mesures de la commande et de la sortie sans avoir à estimer les paramètres du modèle. Nous considérons que les défauts actionneur et capteur sont modélisés par des signaux structurés. La méthode exploite le fait qu'un signal structuré satisfait une équation différentielle. La prise de décision est entièrement fondée sur l'évolution temporelle des estimations de certaines caractéristiques constantes des défauts. L'efficacité de l'approche présentée est illustrée au travers d'exemples académiques.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

33

Verdier, Ghislain. "Détection Statistique de Rupture de Modèle dans les Systèmes Dynamiques - Application à la Supervision de Procédés de Dépollution Biologique." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00221418.

Full text

Abstract:

Cette thèse considère le problème de la détection de rupture de modèle dans des systèmes dynamiques complexes. L'objectif est de mettre au point des méthodes statistiques capables de détecter le plus rapidement possible un changement de paramètre dans le modèle décrivant le système, tout en gardant un faible taux de fausses alarmes. Ce type de méthode s'applique à la détection d'anomalie ou de défaillance sur de nombreux systèmes (système de navigation, contrôle de qualité...).
Les méthodes développées ici prennent en compte les caractéristiques des procédés de dépollution biologique, qui constituent l'application principale de ce travail. Ainsi, la mise au point d'une procédure, de type CUSUM, construite à partir des estimations des vraisemblances conditionnelles permet de traiter, d'une part, le cas où une partie du modèle est inconnue en utilisant une approche non paramétrique pour estimer cette partie, et d'autre part, le cas fréquemment rencontré en pratique où le système est observé indirectement. Pour ce deuxième cas, des approches de type filtrage particulaire sont utilisées.
Des résultats d'optimalité sont établies pour les approches proposées. Ces approches sont ensuite appliquées à un problème réel, un bioréacteur de retraitement des eaux usées.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

34

López, Estrada Francisco Ronay. "Model-based fault diagnosis observer design for descriptor LPV system with unmeasurable gain scheduling." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0162/document.

Full text

Abstract:

Ce mémoire de thèse est consacré à la conception de méthodes de diagnostic à base de modèles fondées sur les observateurs pour les systèmes non linéaires modélisés comme des systèmes singuliers (D) linéaires à paramètres variants (LPV), notés D-LPV (Descriptor-Linear Parameter Varying). Les systèmes D-LPV constituent une classe particulière de systèmes approximant avec un certain degré de précision la dynamique des systèmes complexes non linéaires à partir d’une combinaison de modèles linéaires locaux pondérés par des fonctions convexes d'ordonnancement. Dans le contexte de l’apparition de défauts capteurs ou actionneurs, ce travail de thèse s’attache aux systèmes pour lesquels ces fonctions d'ordonnancement sont non mesurables mais dépendent de l'état du système. Afin de détecter et isoler des défauts, ce travail de thèse développe des synthèses d'observateurs appropriés en développant des nouvelles conditions suffisantes en termes d’inégalités matricielles linéaires (LMI) pour garantir la synthèse de résidus sensibles aux défauts et robustes aux erreurs d’estimation inhérentes aux fonctions d'ordonnancement non mesurables. - Étendant des méthodes H∞ afin d’effectuer l'estimation d'état, la détection de pannes, la localisation et la reconstruction de défaut sur les capteurs ; - Garantissant une sensibilité “optimale” aux pannes vis-À-Vis du rejet de perturbations au travers le développement d’observateurs de type H_/H∞. À cette fin, le mémoire de thèse est organisé en cinq chapitres : Le Chapitre 1 est consacré à l’introduction générale, aux objectifs et contributions de ce travail. Le Chapitre 2 présente les éléments nécessaires pour décrire la représentation, la modélisation, les propriétés, l'analyse et la conception d'observateur pour les systèmes D-LPV ainsi qu’un état de l’art détaillé des travaux associés à ce thème de recherche. Le Chapitre 3 est dédié au développement de trois méthodes différentes fondées sur la théorie H∞ pour concevoir des observateurs de détection de défaut pour les systèmes D-LPV. Les méthodes proposées sont appliquées à un exemple dans le cadre de la détection de défaut capteurs. L’isolation de ces défauts est mise en œuvre au travers un banc d’observateurs et les performances de chacune des trois méthodes sont comparées. Le Chapitre 4 propose une méthode de détection de défauts sur la base d’observateurs établis sur le principe H_/H∞, tenant compte ainsi d'un meilleur compromis entre la sensibilité aux pannes et la robustesse aux perturbations. De nouvelles conditions suffisantes à l’aide de LMI sont proposées afin de résoudre le problème de synthèse du gain des observateurs. Le dernier chapitre est dédié à la conclusion générale et à l’analyse de problèmes ouverts pouvant être abordés dans des travaux futurs
This work is dedicated to the synthesis of model-Based fault detection and isolation (FDI) techniques based on observers for nonlinear systems modeled as Descriptor-Linear Parameter Varying (D-LPV) systems. D-LPV systems are a particular class of systems that can represent (or approximate in some degree of accuracy), complex nonlinear systems by a set of linear local models blended through convex parameter-Dependent scheduling functions. The global D-LPV System can describe both time-Varying and nonlinear behavior. Nevertheless, in many applications the time-Varying parameters in the scheduling functions could be unmeasurable. Models which depend on unmeasurable scheduling functions cover a wide class of nonlinear systems compared to models with measurable scheduling functions, but the design of control schemes for D-LPV systems with unmeasurable scheduling functions are more difficult than those with a measurable one, because the design of such control schemes involve the estimation of the scheduling vector. This topic is addressed in this work by considering the following main targets: • to design FDI in D-LPV systems based on -H∞ observers in order to guarantee robustness against disturbances and errors due the unmeasurable gain scheduling functions • to extend the proposed -H∞ methods to perform state estimation and fault detection, isolation and fault magnitude estimation in the case of sensor faults • to guarantee the best trade-Off between fault sensitivity and disturbance rejection by developing H_/H∞ fault detection observers for D-LPV systems. The thesis is organized as follows Chapter 1 is dedicated to provide a general introduction, the objectives and contribution of this work.Chapter 2 is organized in order to provide the minimum necessary elements to describe the representation, modeling, properties, analysis, and observer design of D-LPV systems. Chapter 2 is also dedicated to a detailed review of the state of the art. Chapter 3 is dedicated to the development of three different methods to design fault detection observers for D-LPV systems based on H∞ theory. Finally, the proposed methods are applied to an example, for sensor fault detection and isolation by means of an observer bank, in order to compare the performance of each method. Chapter 4 is dedicated to the design of a FDI method based on observers with H_/H∞ performance. Based on the H_/H∞ approach, which considers the best trade-Off between fault sensitivity and robustness to disturbance, adequate LMIs are obtained to guarantee sufficient conditions for the design problem. In order to illustrate the effectiveness of the proposed techniques, an example is considered

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

35

Srinivasarengan, Krishnan. "Estimation d'état, estimation paramétrique et identifiabilité des modèles quasi-LPV." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0059/document.

Full text

Abstract:

Dans cette thèse, deux problèmes liés aux approches basées sur des modèles pour le diagnostic de défauts et l'estimation du niveau de dégradation des équipements dans un bâtiment sont étudiés: la conception d'observateurs adaptatifs pour l'estimation de l'état et des paramètres, et l'analyse de l'identifiabilité des paramètres. La classe des modèles considérés est celle des modèles quasi-linéaires à paramètres variants dans le temps (quasi-LPV) avec paramétrisation affine des matrices d'état. Utilisant l'approche polytopique de Takagi-Sugeno (T-S), deux types d'observateurs sont proposés, un pour des systèmes en temps continu et l'autre pour des systèmes en temps discret. La structure de Luenberger (correction de la dynamique à l'aide de l'erreur d'estimation de la sortie) est choisie pour la partie d'estimation d'état de l'observateur pour les deux et leur conception s'appuie sur l'approche de Lyapunov. Pour la partie d'estimation des paramètres, une structure originale est proposée en temps continu et une structure proportionnelle-intégrale (PI) est utilisée en temps discret. La troisième contribution présente succinctement une méthode d'estimation d'état et des paramètres de façon découplée. Elle utilise conjointement l'approche de l'espace de parité et un observateur à mémoire finie. Pour la quatrième contribution relative à l'identifiabilité des paramètres, les états du système sont tout d'abord éliminés en utilisant une approche de type espace de parité. Cela permet d'extraire le `résumé exhaustif' du modèle qui aide à établir l'identifiabilité du modèle. Tous les résultats sont illustrés à l'aide d'exemples
Two problems relevant to the model-based approaches to fault diagnosis and degradation estimation in commissioned buildings are investigated in this thesis: adaptive observers for state and parameter estimation, and parameter identifiability. The system models considered are the quasi-LPV models with affine parameterization. Using the Takagi-Sugeno (T-S) polytopic approach, two observer designs, one for continuous-time models and another for discrete-time models are provided. Both models use a Luenberger structure for the state estimation part and deploy the Lyapunov design approach. An innovative non-linear estimation model is obtained through the design process for the continuous-time parameter estimation whereas a proportional-integral (PI) structure is used for discrete-time. A brief third contribution is a decoupled state and parameter estimation that makes use of the parity-space approach and realized using a finite memory observer strategy. For the fourth contribution of parameter identifiability, a parity-space formulation using null-space computation is used for the elimination of states of the model from which the exhaustive summary of the model is extracted and the identifiability of the model verified. All the results are illustrated using examples

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

36

Nuninger, Walter. "Stratégie de diagnostic robuste à l'aide de la redondance analytique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/prive/INPL_T_1997_NUNINGER_W.pdf.

Full text

Abstract:

Le problème de détection et d'isolation de défauts se résout à l'aide d'une procédure de diagnostic composée de deux étapes : la génération de résidus et leur évaluation. Plusieurs méthodes utilisant la redondance analytique ont été développées qui doivent être robustes vis-à-vis des perturbations du système comme les bruits de mesure et les incertitudes de modèle. On peut citer les approches par espace de parité, à base d'observateurs ou de filtres ainsi que les techniques d'estimation paramétriques. Les liens entre ces méthodes sont connus sous certaines hypothèses et nous prouvons par nos théorèmes le lien entre les résidus directs basés sur les équations de redondances et les résidus indirects basés sur les observateurs à entrées inconnues. Le résidu pris comme l'erreur d'estimation peut être inutile pour le diagnostic car elle peut accumuler les incertitudes de modèle du fait de la mémoire infinie. Afin de s'affranchir des inconvénients de la mémoire infinie (non convergence de l'erreur vers la valeur nulle), les observateurs à mémoire finie ont été introduits (i. E. Un nombre fini de mesures est alors nécessaire au calcul de l'estimation). Pour de tels observateurs (à la fois dans les cas continu et discret), un nouveau résidu est défini comme la différence de deux estimations de l'état au même instant mais calculées à partir de deux horizons qui se chevauchent créant ainsi une fenêtre de détection. L’apport de notre travail est la conception de cette fenêtre de façon à assurer la robustesse vis-à-vis de certaines variations de paramètres. Enfin, un observateur généralisé à mémoire finie pour les représentations continues des systèmes est développé de manière à reconstruire simultanément les sorties et entrées du système à partir d'un nombre fini de leurs mesures. Les propriétés d'un tel observateur sont similaires à celles de l'estimateur d'état généralisé sur horizon glissant pour les représentations temporelles discrètes.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

37

Vaezi-Nejad, Hossein. "Détection de défauts d'instruments de mesure." Nancy 1, 1990. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1990_0016_VAEZI_NEJAD.pdf.

Full text

Abstract:

Les méthodes de détection de défaillance d'instruments de mesure que nous développerons dans ce document sont caractérisées par leur utilisation sur un instrument isolé. Isolé, dans le cas ou ces méthodes de détection de défaut de capteurs n'exigeront pas de redondance d'information. Notre travail est ainsi décomposé. Nous étudions tout d'abord les différents éléments de la chaine de mesure. Nous présentons diverses méthodes simples de détection de défauts. Ces méthodes ne permettant que des détections grossières. Le signal issu du capteur comporte deux informations imbriquées: l'une reflète les variations du mesurande, l'autre l'état propre du capteur. Pour détecter des défauts exclusivement liés au capteur, nous avons tout d'abord extrait du signal de sortie du capteur l'information représentative de son état. Ensuite, sur ce signal, nous étudions sur différents horizons temporels d'observation, des fonctions statistiques de comparaison pour la détection de changement des caractéristiques du capteur. Nous évaluons les performances des fonctions retenues sur un pilote industriel en provoquant des défauts réels. Dans une dernière phase, nous étudions les modifications spectrales du signal, dues à un défaut, par l'utilisation de modèles de type arma. De nouveau, nous éprouvons en simulation cette méthode avant de l'appliquer sur un pilote industriel.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

38

Olteanu, Severus. "Contribution à l’estimation et au diagnostic robuste des piles à combustibles basse température." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10115/document.

Full text

Abstract:

La thèse contribue à la conception des observateurs et au diagnostic pour les piles à combustible de type ’membrane échangeuse de protons’ en utilisant la théorie Takagi-Sugeno. Il y a trois objectifs de recherche dans cette thèse. La première est axée sur la modélisation, l’estimation et le diagnostic. Le modèle dynamique non linéaire de la pile est proposé, en considérant les composants auxiliaires. En termes d’estimation de paramètre, une approche non linéaire est développée pour concevoir des observateurs basés sur le modèle non linéaire de Takagi-Sugeno afin de parvenir à une estimation plus robuste. Les observateurs peuvent remplacer les capteurs de débit massique dont l’instrumentation est chère et difficile d’implémenter pour la mesure du débit massique. En utilisant de tels observateurs pour développer des algorithmes pour le diagnostic, la durée de vie de l’empilement de piles à combustible peut être prolongée. Une méthode simple de diagnostic basée sur un observateur PI pour l’estimation d’état et de défaut du capteur a été étudiée. Le deuxième objectif sur des algorithmes non linéaires embarqués, agit sur le potentiel de l’utilisation de systèmes embarqués de petite échelle pour des tâches complexes, réduisant ainsi le coût et la taille physique du système. Plus précisément, l’utilisation de l’approche de Takagi-Sugeno dans les applications embarquées a été développée. Différentes solutions pour les observateurs embarqués ont été fournies. Le dernier objectif concerne les tests de ces algorithmes embarqués pour des piles à combustible dans une architecture HIL, avec le logiciel professionnel AMESim et Matlab dans un environnement d’exploitation Windows. Une pile à combustible réelle a été utilisée afin de prouve l’efficacité de notre approche
The thesis contributes to the observer and diagnosis design for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells using Takagi-Sugeno theory. There are three research objectives in this thesis. First is focused on modeling, estimation and diagnostics. The dynamic nonlinear model of PEMFCs is proposed, which considers the auxiliary components. In terms of parameter estimation for PEMFCs, a nonlinear approach is developed to design observers based on the nonlinear Takagi-Sugeno model in order to achieve a more robust estimation. The observers can replace the mass flow sensors which results in getting rid of expensive and cumbersome to install instrumentation for measurement of mass flow rates. By using such observers to develop algorithms for diagnosis, the fuel cell stack’s life can be prolonged. A simple method of diagnostic based on PI observer for state and sensor fault detection has been investigated. The second topic on embedding nonlinear algorithms, acts upon the potential of using small scaled embedded systems for complex tasks, thus reducing cost and physical size of the automatic system. More precisely the use of the Takagi-Sugeno approach in embedded applications is investigated. Different solutions for embedded observers have been provided. The last topic was the testing of these embedded solutions for fuel cell system in a Hardware In the Loop architecture, based on the professional software AMESim and Matlab for a Windows operating system. A real Fuel Cell has been used in order to prove the effectiveness of our approach

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

39

Do, Manh Hung. "Synthèse robuste d'observateurs pour systèmes singuliers linéaires à paramètres variants." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALT053.

Full text

Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'étude de l'estimation d'état et des défauts des systèmes dynamiques Linéaires à Paramètres Variants (LPV). La thèse s'attache à considérer deux classes de systèmes : les systèmes réguliers et les systèmes singuliers. Les estimateurs proposés sont synthétisés pour être robustes aux incertitudes paramétriques, aux perturbations présentes sur l'équation d'état et de sortie, aux bruits de mesures, aux non-linéarités Lipchitziennes et aux retards. Les contributions majeures de ses travaux sont respectivement : la conception simultanée d'un régulateur et d'un observateur pour un système LPV incertain avec l'atténuation des perturbations par modelage fréquentielle des sorties, la conception d'observateurs pour l'estimation des défaillances/dégradations avec découplage partiel des entrées inconnues, la synthèse H∞ et H2 d'observateurs réguliers pour les systèmes singuliers avec entrée Lipchitzienne, et la synthèse H∞ d'un observateur régulier pour un système LPV à retards. La qualité des estimations est validée avec des données de terrain (plateforme INOVE) et des exemples numériques
This Thesis is focused on the study of state and fault estimation in Linear Parameter-Varying (LPV) systems. The Thesis considers two classes of systems: non-singular and singular systems. In specific, the proposed observers are synthesized to be robust against parametric uncertainties, input and output disturbances, measurement noise, Lipschitz nonlinearities, and time delays. The major contributions of this research are respectively: an integrated observer-controller design for uncertain LPV systems with a new methodology of disturbance attenuation called output frequency-shaping filter; the design and the development of unknown input (UI) observers for fault estimation under the existence of partially decoupled UIs; the synthesis of H∞ and H2 observers for the singular system with Lipschitz nonlinearity; and a H∞ observer design for time-delay LPV system. Finally, the performance of the proposed methods is justified by laboratory experiments with INOVE platform and numerical examples

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

40

Bun, Long. "Détection et localisation de défauts pour un système PV." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00647189.

Full text

Abstract:

Comme tout processus industriel, un système photovoltaïque peut être soumis, au cours de son fonctionnement, à différents défauts et anomalies conduisant à une baisse de la performance du système et voire à son indisponibilité. Permettre de diagnostiquer finement et de faire de la détection et de localisation de défauts dans une installation PV réduit les coûts de maintenance et surtout augmente la productivité. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons spécifiquement à la détection et la localisation de défauts côté DC du système PV, c'est-à-dire du côté générateur PV. L'objectif de cette thèse est de proposer, en prenant le moins de mesures possibles pour respecter les contraintes économiques, un algorithme pour détecter et localiser des défauts conduisant à une baisse de production. Pour cela, le choix s'est porté sur l'analyse de la caractéristique I-V du générateur PV pour les différents modes de fonctionnement considérés. Cette analyse a conduit à utiliser la méthode d'inférence pour effectuer le diagnostic de l'installation. Cette démarche a été validée par des expérimentations sur site, des simulations temps-réel et hors temps-réel.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

41

Courtine, Stéphane. "Détection et localisation de défauts dans les entraînements électriques." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0046.

Full text

Abstract:

L'étude présentée propose des solutions aux problèmes de la détection et de la localisation de défauts dans les entraînements électriques en général, dans la boucle de courant d'un entraînement à courant continu en particulier. Les défauts considérés sont ceux de l'ensemble de puissance pris dans sa globalité, de la commande et des capteurs associés. Les méthodes de diagnostic par redondance analytique à l'aide d'observateurs, observateurs à entrées inconnues, observateur de Luenberger et observateurs généralisés sont transposéss vers les applications électrotechniques et comparées. La génération robuste vis à vis des incertitudes structurées est réalisée à l'aide des deux approches temporelle et fréquentielle. Les solutions obtenues grace à l'optimisation d'un critère fréquentiel sont également étudiées. La problématique de la réalisatioin de structures de détection et de localisation à l'aide de ces outils est formalisée en fonction du nombre de capteurs disponibles et du nombre de défauts affectant le système. Des procédures de synthèse sont étudiées et proposées. Les approches, après avoir été validées sur des modèles de simulation fins du procédé en défaut, sont appliquées expérimentalement.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

42

Mathurin, Eric. "Détection et reconnaissance de défauts sur matériaux monochromes défilant." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10034.

Full text

Abstract:

L'automatisation de la detection et de la reconnaissance de defauts sur des materiaux monochromes defilant, est effectuee par la mise en uvre de cartes electroniques dediees au format vme qui permettent au travers d'un bus externe la numerisation d'inforamtions acquises lors d'un defilament du materiau et, provenant d'une camera lineaire de type ccd. Ces informations sont traitees ligne a ligne et chaque defaut detecte est stocke en memoire. Differentes techniques numeriques sont implementees: morphologie quantitative, traitement de la matrice d'inertie et, utilisation de l'invariance des polynomes d'hermitte en transformee de fourier, calcul de correlations spatiales. Cette derniere methode s'avere la plus rapide pour la determination grossiere de la structure des defauts

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

43

Moha, Naouel. "DECOR : Détection et correction des défauts dans les systèmes orientés objet." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00321081.

Full text

Abstract:

Les défauts de code et de conception sont des problèmes d'implémentation et de conception qui proviennent de ''mauvais'' choix conceptuels récurrents. Ces défauts ont pour conséquence de freiner le développement et la maintenance des systèmes en les rendant plus difficiles à maintenir et évoluer. Une détection et une correction semi-automatiques sont donc des facteurs clefs pour faciliter les phases de maintenance et d'évolution.

Des techniques et outils ont été proposés dans la littérature à la fois pour la détection et la correction des défauts. Les techniques de détection proposées consistent principalement à définir des règles pour détecter les défauts et à les appliquer sur le code source d'un système. Quant aux techniques de correction, elles consistent à appliquer de façon automatique des refactorisations dans le code source du système analysé afin de le restructurer de manière à corriger les défauts. Cependant, la phase qui consiste à identifier les restructurations est réalisée manuellement par les
ingénieurs logiciels. Ainsi, il n'est pas possible de corriger
directement et automatiquement les défauts détectés. Ce problème est dû au fait que la détection et la correction des défauts sont traitées de façon isolée.

Ainsi, nous proposons DECOR, une méthode qui englobe et définit toutes les étapes nécessaires pour la détection et la correction des défauts de code et de conception. Cette méthode permet de spécifier des règles de détection à un haut niveau d'abstraction et de suggérer des restructurations de code afin d'automatiser la correction des défauts.

Nous appliquons et validons notre méthode sur des systèmes libres orientés objet afin de montrer que notre méthode permet une détection précise et une correction adaptée des défauts.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

44

HARKAT, Mohamed-Faouzi. "Détection et localisation de défauts par analyse en composantes principales." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005283.

Full text

Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire sont axés sur la détection et la localisation de défauts en utilisant l'analyse en composantes principales (ACP). Dans le premier chapitre les principes fondamentaux de l'analyse en composantes principales linéaire sont présentés. L'ACP est utilisée pour la modélisation des processus en fonctionnement normal. Dans le deuxième chapitre le problème de détection et localisation de défauts par ACP linéaire est abordé. A partir de l'analyse des indices de détection classiques, un nouvel indice de détection de défaut basé sur les dernières composantes principales a été développé. Pour la localisation de défauts, les méthodes classiques, utilisant par exemple le principe de reconstruction ou encore le calcul des contributions à l'indice de détection, ont été adaptées à l'indice de détection proposé. Le troisième chapitre est consacré à l'ACP non-linéaire (ACPNL). Une extension de l'ACP pour des systèmes non-linéaires, combinant l'algorithme des courbes principales et les réseaux RBF, est proposée. Pour la détermination du nombre de composantes à retenir dans le modèle ACPNL, une extension du critère basé sur la variance de l'erreur de reconstruction a été proposée. Une application réalisée dans le cadre d'une collaboration avec le réseau de surveillance de la qualité de l'air en Lorraine AIRLOR fait l'objet du quatrième chapitre. Cette application concerne la détection et la localisation de défauts de capteurs de ce réseau en utilisant la procédure de détection et de localisation développée dans le cas linéaire.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

45

Vallerand, Steve. "Détection et caractérisation de défauts par thermographie de phase pulsée." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0028/MQ51168.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

46

Harkat, Mohamed-Faouzi. "Détection et localisation de défauts par analyse en composantes principales." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2003_HARKAT_M_F.pdf.

Full text

Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire sont axés sur la détection et la localisation de défauts en utilisant l'analyse en composantes principales (ACP). Dans le premier chapitre les principes fondamentaux de l'analyse en composantes principales linéaire sont présentés. L'ACP est utilisée pour la modélisation des processus en fonctionnement normal. Dans le deuxième chapitre le problème de détection et localisation de défauts par ACP linéaire est abordé. A partir de l'analyse des indices de détection classiques, un nouvel indice de détection de défaut basé sur les dernières composantes principales a été développé. Pour la localisation de défauts, les méthodes classiques, utilisant par exemple le principe de reconstruction ou encore le calcul des contributions à l'indice de détection, ont été adaptées à l'indice de détection proposé. Le troisième chapitre est consacré à l'ACP non-linéaire (ACPNL). Une extension de l'ACP pour des systèmes non-linéaires, combinant l'algorithme des courbes principales et les réseaux RBF, est proposée. Pour la détermination du nombre de composantes à retenir dans le modèle ACPNL, une extension du critère basé sur la variance de l'erreur de reconstruction a été proposée. Une application réalisée dans le cadre d'une collaboration avec le réseau de surveillance de la qualité de l'air en Lorraine AIRLOR fait l'objet du quatrième chapitre. Cette application concerne, la détection et la localisation de défauts de capteurs de ce réseau en utilisant la procédure de détection et de localisation développée dans le cas linéaire
The aim of this thesis is to study the fault detection and isolation using principal components analysis (PCA). In the first chapter the fundamental principles of linear principal componerit analysis are presented. PCA is used to model normal process behaviour. In the second chapter the problem of fault detection and isolation based on linear PCA is tackled. On the basis of the analysis of the classical detection indices, a new fault detection index based on the last principal components is developed. For fault isolation, the classical methods, using for instance the reconstruction principle or the contribution calculation, are adapted for the proposed fault detection index. The third chapter is focused on the nonlinear PCA. An extension of the PCA for nonlinear systems, combining principal curves algorithm and RBF networks, is proposed. For the determination of the number of principal components to be kept in the NLPCA model, we propose an extension of the unreconstructed variance criteria in the non-linear case. . Finally, an application, carried out in collaboration with air quality monitoring network in Lorraine AIRLOR, is presented in the fourth chapter. This application concerns the sensqr fault detection and isolation of this network by using the fault detection and isolation procedure developed in the linear case

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

47

Amiri, Arij. "Ruptures, singularités : détection et estimation." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILB030.

Full text

Abstract:

Cette thèse regroupe quelques travaux concernant des problèmes de rupture pour des processus stochastiques. Dans la première partie, nous nous intéressons au problème d'estimation, à partir de [dollar]n[dollar] observations indépendantes d'un processus de Poisson non-homogène, de la position de ce que nous appelons une rupture lisse (un endroit où la fonction d'intensité du processus passe d'un niveau à un autre d'une manière continue, mais sur un intervalle tellement petit, que sa longueur [dollar]delta_n[dollar] peut être considérée comme convergeant vers~[dollar]0[dollar]). Nous montrons que dans le cas où [dollar]delta_n[dollar] converge vers [dollar]0[dollar] moins vite que [dollar]1/n[dollar] (cas lent), notre modèle est localement asymptotiquement normal (avec une vitesse non standard), et que dans le cas où [dollar]delta_n[dollar] converge vers [dollar]0[dollar] plus vite que [dollar]1/n[dollar] (cas rapide), notre modèle est non régulier et se comporte comme un modèle de rupture classique. Tous ces résultats sont obtenus en utilisant la méthode d'analyse de rapport de vraisemblance de Ibragimov et Khasminskii, qui garantit également la convergence des moments des estimateurs considérés. Par contre, pour pouvoir appliquer cette méthode dans le cas rapide, nous avons dû d'abord l'adapter à la topologie [dollar]M_1[dollar] sur l'espace de Skorokhod des fonctions càdlàg, ainsi que développer quelques outils pour l'étude de convergence des fonctions dans cette topologie. La deuxième partie de la thèse traite de la détection de rupture dans la régularité höldérienne. Nous étudions la détection de rupture épidémique dans la régularité d'un [dollar]n[dollar]-échantillon de fonctions aléatoires i.i.d. de régularité höldérienne globale [dollar]alpha[dollar] sous l'hypothèse nulle. Sous l'hypothèse alternative, un segment d'échantillon de localisation et de longueur [dollar]l^star
This Ph.D. thesis gathers some works concerning change-point problems for stochastic processes. In Part one, we are interested in the problem of the estimation, from [dollar]n[dollar] independent observations of an inhomogeneous Poisson process, of the location of what we call a smooth change-point (a point in which the intensity function of the process switches from one level to another smoothly, but over such a small interval, that its length [dollar]delta_n[dollar] can be considered as converging to~[dollar]0[dollar]). We show that in the case where [dollar]delta_n[dollar] goes to zero slower than [dollar]1/n[dollar] (slow case), our model is locally asymptotically normal (though with an unusual rate), and that in the case where [dollar]delta_n[dollar] goes to zero faster than [dollar]1/n[dollar] (fast case), our model is non-regular and behaves like a classic change-point model. All these results are obtained using the likelihood ratio analysis method of Ibragimov and Khasminskii, which equally yields the convergence of moments of the considered estimators. However, in order to apply this method in the fast case, we first had to adapt it to the topology [dollar]M_1[dollar] on the Skorokhod space of càdlàg functions, as well as to develop some tools for the study of convergence of functions in this topology. The Part two deals with the detection of a change in the Hölder regularity. We study the detection of an epidemic change in the regularity of an [dollar]n[dollar]-sample of i.i.d. random functions with Hölder regularity [dollar]alpha[dollar] under null hypothesis. Under the alternative hypothesis, a segment of the sample of an unknown location and length [dollar]l^star

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

48

Fayolle, Jean. "Validation de données et diagnostic des procédés industriels." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10171.

Full text

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

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

49

Bouhours, Cédric. "Détection, Explications et Restructuration de défauts de conception : les patrons abîmés." Phd thesis, Toulouse 3, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00457623.

Full text

Abstract:

L'ingénierie des modèles considère les modèles comme des entités de première classe pour le développement logiciel. Les processus dirigés par les modèles se doivent d'être capables de prendre en compte le savoir-faire d'experts, généralement exprimé en termes de patrons, qu'ils soient d'analyse, de conception ou d'architecture. Choisir le bon patron et assurer sa bonne intégration au sein d'une modélisation constitue des freins à l'utilisation systématique des bonnes pratiques de conception. Afin d'alléger ces tâches, nous proposons une approche basée sur l'inspection automatique des modèles. De la même manière qu'il existe des revues de code visant à vérifier l'absence de mauvaises pratiques de codage dans un programme, nous avons outillé une activité de revue de conception identifiant, expliquant et corrigeant les mauvaises pratiques de conception dans un modèle. Un patron abîmé est comparable à un patron de conception, ses contextualisations résolvant les mêmes types de problèmes, mais avec une architecture différente et certainement améliorable. Des expérimentations ont été menées afin de collecter des patrons abîmés, nous amenant à proposer un catalogue de mauvaises pratiques, complémentaire au catalogue du GoF. La détection des contextualisations de patrons abîmés dans un modèle UML est apparentée à un morphisme de graphe étendu. Les graphes UML ayant des sommets typés, la détection s'appuie sur des particularités structurelles locales et globales permettant de résoudre ce problème NP-Complet par des filtrages successifs. Cet algorithme est ainsi capable de détecter toutes les contextualisations possibles d'un patron abîmé, en gérant de plus les arcs interdits et facultatifs. La sémantique d'un fragment de modèle est donnée par son intention et celle-ci est validée par le concepteur. L'intention des fragments détectés et les bénéfices d'un remplacement par le patron adéquat sont déduits par des requêtes sur une ontologie conçue à cet effet. La transformation des fragments en contextualisations de patrons de conception est réalisée grâce à des restructurations de modèles déduites automatiquement des différences structurelles entre un patron abîmé et un patron de conception.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

50

Sahnoun, Mariem. "Observation des systèmes non linéaires : Application à la détection de défauts." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10322/document.

Full text

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)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Dissertations / Theses on the topic 'Détection/estimation de défauts'

Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles