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Дисертації з теми "Commande thermique"
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Khiar, Djamel. "Modélisation et commande d'un moteur thermique à allumage commandé." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00156791.
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Le thème principal de ce travail concerne la commande du circuit d'air et du circuitd'essence des moteurs thermiques à allumage commandé avec ou sans suralimentation en air.
La présentation se décompose en cinq chapitres.
Le premier chapitre donne un état de l'art concernant la modélisation orientée
«contrôle» et la commande du circuit d'admission d'air-essence. La problématique de
l'estimation et de la commande du couple moteur est également traitée.
Dans le deuxième chapitre, les modèles mis en oeuvre dans la suite du mémoire, et
l'identification de leurs paramètres sont présentés. Les modèles moyens qui sont décrits
permettent de faire un compromis entre complexité du modèle et adéquation aux synthèses des
lois de commande proposées. Le couple moteur n'étant pas mesuré sur un véhicule de série, son
estimation fait l'objet de la fin de ce chapitre.
Le troisième chapitre propose l'utilisation des modèles flous de type Takagi-Sugeno
(TS) pour réaliser le contrôle de différentes variables. Après un rapide rappel de ce type de
modèle, son application à la commande en couple, puis au problème de la richesse (rapport
air/essence à la stoechiométrie près) sont abordés.
Le quatrième chapitre correspond à un certains nombres d'essais réels qui ont été
réalisés sur le banc moteur. En particulier, ces essais ont permis de valider des lois de
commande présentées dans le chapitre précédent sur la commande du circuit d'air et du couple
moteur. Le dernier chapitre présente quelques perspectives à ce travail.
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Claquin, Sandrine. "Contribution à la commande d'un procédé thermique." Paris 12, 1994. http://www.theses.fr/1995PA120007.
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Bagdouri, Mohammed el. "Commande optimale d'un systeme thermique non lineaire." Nantes, 1987. http://www.theses.fr/1987NANT2023.
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Etude de problemes de commande d'un systeme thermique, le modele considere etant un systeme non lineaire a parametres repartis. La non-linearite peut etre due a la variation des caracteristiques thermophysiques du systeme en fonction de la temperature ou a un phenomene de changement de phase entrainant un saut dans l'enthalpie du systeme
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Bagdouri, Mohammed el. "Commande optimale d'un système thermique non-linéaire." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37602537k.
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Bortolet, Pascal. "Modelisation et commande multivariables floues : application a la commande d'un moteur thermique." Toulouse, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAT0025.
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Durant ces deux dernieres decennies, la prise de conscience croissante de la contribution de l'automobile a la degradation de notre environnement a amene les differents acteurs du monde des transports a soumettre le fonctionnement des automobiles a des contraintes de plus en plus severes. La logique floue est une technique qui permet la prise en compte de connaissances expertes ; les travaux de recherche les plus recents ont par ailleurs montre tout l'interet de l'association des techniques floues avec des techniques de commande algorithmiques (commande adaptative, commande robuste). Notre travail de recherche peut se decomposer en trois parties distinctes : - une approche theorique concernant les methodes de modelisation floue permettant d'obtenir des modeles de type takagi-sugeno et de les utiliser pour faire la synthese de commandes. - un travail de modelisation physique du moteur essence quatre temps a injection directe en collaboration avec les equipes de developpements de siemens automotive sa. - l'application en simulation des techniques de modelisation et de commande floues developpees sur un plan theorique, au moteur essence quatre temps a injection directe.
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Demaya, Bernard. "Commande floue de systèmes à dynamiques complexes : application à la commande d'un moteur thermique." Toulouse, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAT0043.
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Cette thèse s'inscrit dans la mouvance des nombreux travaux actuels sur la commande floue avec un souci d'application à la conception des systèmes automobiles embarqués, notamment pour le contrôle-moteur. La commande floue consiste à utiliser la connaissance de l'opérateur humain et à la synthétiser sous la forme de règles d'expertise ; cette technique permet donc de s'affranchir de l'utilisation de modèles mathématiques et d'intégrer des critères qualitatifs ou subjectifs dans la synthèse d'un système de commande. Dans une première étape, des généralités sur la commande floue et sur la conception des contrôleurs flous sont exposées. Puis, quelques points particuliers sont développées, notamment la commande des processus à dynamiques complexes. La justification et les performances de ces approches sont validées sur un «benchmark» issu du domaine de la commande adaptative. La faisabilité économique de ces structures de commande est ensuite illustrée expérimentalement sur deux applications bien différentes mais relatives au contrôle-moteur. La première application, qui est entièrement basée sur un jeu de règles d'expertise, consiste à supprimer le cliquetis. Les corrections apportées à la commande du système sont adaptées aux caractéristiques du phénomène, ce qui permet de limiter au mieux les dégradations des performances du moteur. La deuxième application concerne la régulation du ralenti. Après une première étude en simulation, un contrôleur flou est spécifié. Des essais sur véhicule permettent ensuite d'améliorer cette première solution et de proposer une nouvelle structure de commande floue. La configuration retenue autorise un réglage du confort acoustique et de conduite dans les différentes phases de fonctionnement. Et grâce à une diminution du régime de ralenti, elle devrait permettre une réduction de la consommation de carburant et de la pollution, surtout en cycle urbain où la régulation du ralenti est fortement sollicitée.
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Arbaoui, Mohammed Ali. "Modélisation et commande prédictive fonctionnelle d'un échangeur thermique à contre courant." INSA de Rouen, 2002. http://www.theses.fr/2002ISAM0013.
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Ce mémoire porte sur la modélisation et la commande prédictive fonctionnelle d'un échangeur thermique à contre courant. Deux approches partielle et globale ont été proposées. La première approche est semi-analytique et consiste à caractériser la dynamique des températures le long de l'échangeur à partir d'une modélisation partielle. L'évolution des températures est approchée par une réponse de type premier ordre. La deuxième approche est globale, fondée sur le théorème de convexité. Elle est basée sur un bilan global de l'échangeur thermique. Seules les températures d'entrée et de sortie sont prises en compte. Les équations représentant les échanges thermiques en régime stationnaire ont été mises sous une forme convexe. Ensuite, les deux approches ont été couplées à la commande prédictive fonctionnelle pour contrôler l'échangeur thermique à contre courant d'une part en configuration de réchauffeur et d'autre part en configuration de refroidisseur. Dans la première configuration, le modèle renouvelle ses paramètres à chaque instant en fonction de la variable de contrôle. Dans la deuxième configuration, la propriété de convexité des échanges thermiques a permis de distinguer les effets linéaires des températures d'entrée des effets non linéaires des débits. Une loi de commande générique permet le contrôle du procédé soit par la température d'entrée soit par le débit. La commande aété testée en prenant le débit comme variable de contrôle. Dans la loi de commande, ce n'est pas l'entrée principale qui est calculée mais plutôt le paramètre qui est évalué. La robustesse de cete technique couplée aux modèles développés a été testée.
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Humeau, Jean-Pierre. "Commande de systemes thermiques." Nantes, 1987. http://www.theses.fr/1987NANT2049.
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Morosan, Petru-Daniel. "Commande prédictive distribuée. Approches appliquées à la régulation thermique des bâtiments." Phd thesis, Supélec, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00641311.
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Les exigences croissantes sur l'efficacité énergétique des bâtiments, l'évolution du {marché} énergétique, le développement technique récent ainsi que les particularités du poste de chauffage ont fait du MPC le meilleur candidat pour la régulation thermique des bâtiments à occupation intermittente. Cette thèse présente une méthodologie basée sur la commande prédictive distribuée visant un compromis entre l'optimalité, la simplicité et la flexibilité de l'implantation de la solution proposée. Le développement de l'approche est progressif : à partir du cas d'une seule zone, la démarche est ensuite étendue au cas multizone et / ou multisource, avec la prise en compte des couplages thermiques entre les zones adjacentes. Après une formulation quadratique du critère MPC pour mieux satisfaire les objectifs économiques du contrôle, la formulation linéaire est retenue. Pour répartir la charge de calcul, des méthodes de décomposition linéaire (comme Dantzig-Wolfe et Benders) sont employées. L'efficacité des algorithmes distribués proposés est illustrée par diverses simulations.
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Esqueda, Merino Donovan Manuel. "Contrôle/Commande avancé pour l'optimisation du confort thermique d'un véhicule électrifié." Phd thesis, Supélec, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00969132.
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Dans cette thèse nous développons des structures de supervision permettant de définir des consignes optimales pour des actionneurs thermiques, ainsi que des stratégies de commande appropriées pour le pilotage d'une pompe à chaleur (PAC). Pour répondre à ces objectifs, plusieurs étapes ont été réalisées :- Modélisation orientée commande d'une PAC réversible, des thermistances, et de l'environnement permettant de les lier à l'intérieur de l'habitacle. Des modèles physiques ont été définis et intégrés dans une plateforme du type Model-in-the-Loop pour permettre a posteriori la validation des stratégies de commande et d'optimisation. - Commande d'une PAC. La linéarisation du modèle de PAC autour de certains points de fonctionnement a permis le développement de la commande de l'actionneur principal. La structure de commande proposée permet de prendre en compte, en boucle fermée, des contraintes d'état et d'entrée du système. Les performances de cette structure ont été analysées en considérant successivement des régulateurs principaux de type PI et Hinf. Enfin, des algorithmes réalisant le pilotage d'un actionneur secondaire du système ont été également proposés. - Optimisation des actionneurs thermiques. L'utilisation combinée de thermistances et de la PAC présente des avantages en termes de réduction de la consommation énergétique et/ou du maintien de la puissance thermique demandée dans des conditions aux limites de fonctionnement. Le problème d'optimisation a été résolu en deux temps : des solutions hors-ligne ont été obtenues par résolution d'un problème mixte en nombre entier avec modèle prédictif, puis utilisées pour déduire des stratégies embarquables sur le véhicule.
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Belghith, Safya. "Solutions de quelques problèmes de commande optimale issus de la thermique." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112293.
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A partir des conditions nécessaires du premier ordre, i. E. Découlant directement du Principe du Maximum, nous avons établi le caractère bang-bang de la commande pour une classe de problèmes non linéaires singuliers. L’approche proposée ici est basée sur certaines remarques simples. Il s’agit de l’élimination du vecteur adjoint du système d’équations formé par les dérivées successives de l’Hamiltonien qui font apparaître les crochets de Lie de champs de vecteurs associés. Ce résultat est appliqué à un problème pratique de régulation thermique, où il s’agit de commander le chauffage d’appoint et l’isolation extérieure d’un habitat solaire. Pour ce problème, on n’a pas l’expression analytique des instants de commutation. Toutefois, on a pu déterminer pratiquement ces instants à partir d’un procédé heuristique utilisant les résultats de la commande optimale linéaire quadratique. D’autres simulations numériques pour des exemples plus éloignés du problème d’optimisation thermique sont présentées.
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Morales, Mago Simon José. "Commande adaptative multivariable : application à un procédé de traitement thermique rapide." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30235.
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Cette thèse concerne l'étude, le développement et la mise en uvre des lois de commande adaptatives multivariable et leur application aux procèdes de traitement thermique rapide. Les techniques de traitement thermique rapide constituent les méthodes les plus en pointe pour les procèdes thermiques lies a la fabrication des circuits intègres. La qualité du produit dépend de deux facteurs: le suivi correct des profils de température imposes et l'homogeneite thermique de la plaquette traitée. Une solution est apportée par l'utilisation de lois de commande multivariable dans un environnement adaptatif. Dans ce travail, sont traites, différents types de lois de commande prédictives et les aspects numériques de leur mise en uvre. L'identification paramétrique de systèmes variant dans le temps est également abordée. Ces schémas de commande adaptative indirecte ont nécessite l'élaboration d'un certain nombre d'ingrédients pour assurer le bon fonctionnement de l'ensemble commande estimation. Cet ensemble d'ingrédients constitue une supervision de la loi de commande adaptative. Les résultats expérimentaux présentes dans ce travail, montrent que l'utilisation des techniques de commande adaptative multivariable apporte une solution aux problèmes de la commande de la température des procèdes thermiques rapides. Ils ouvrent une nouvelle perspective pour la résolution de ces problèmes
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Morosan, Petru-daniel. "Commande prédictive distribuée. Approches appliquées à la régulation thermique des bâtiments." Thesis, Supélec, 2011. http://www.theses.fr/2011SUPL0004/document.
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Les exigences croissantes sur l'efficacité énergétique des bâtiments, l'évolution du {marché} énergétique, le développement technique récent ainsi que les particularités du poste de chauffage ont fait du MPC le meilleur candidat pour la régulation thermique des bâtiments à occupation intermittente. Cette thèse présente une méthodologie basée sur la commande prédictive distribuée visant un compromis entre l'optimalité, la simplicité et la flexibilité de l'implantation de la solution proposée. Le développement de l'approche est progressif : à partir du cas d'une seule zone, la démarche est ensuite étendue au cas multizone et / ou multisource, avec la prise en compte des couplages thermiques entre les zones adjacentes. Après une formulation quadratique du critère MPC pour mieux satisfaire les objectifs économiques du contrôle, la formulation linéaire est retenue. Pour répartir la charge de calcul, des méthodes de décomposition linéaire (comme Dantzig-Wolfe et Benders) sont employées. L'efficacité des algorithmes distribués proposés est illustrée par diverses simulationsThe increasing requirements on energy efficiency of buildings, the evolution of the energy market, the technical developments and the characteristics of the heating systems made of MPC the best candidate for thermal control of intermittently occupied buildings. This thesis presents a methodology based on distributed model predictive control, aiming a compromise between optimality, on the one hand, and simplicity and flexibility of the implementation of the proposed solution, on the other hand. The development of the approach is gradually. The mono-zone case is initially considered, then the basic ideas of the solution are extended to the multi-zone and / or multi-source case, including the thermal coupling between adjacent zones. Firstly we consider the quadratic formulation of the MPC cost function, then we pass towards a linear criterion, in order to better satisfy the economic control objectives. Thus, linear decomposition methods (such as Dantzig-Wolfe and Benders) represent the mathematical tools used to distribute the computational charge among the local controllers. The efficiency of the distributed algorithms is illustrated by simulations
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Taoud, Jamal Eddine. "Commandes optimales d'un système thermique non linéaire." Nantes, 1991. http://www.theses.fr/1991NANT2076.
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Quelques problèmes de commande optimale d'un système thermique sont étudiés dans ce travail. Le modèle considéré est un système d'équations aux dérivés partielles non linéaires. Après avoir démontré l'existence et l'unicité de la solution des équations du modèle, deux algorithmes numériques sont établis et mis en œuvre. Un problème de commande frontière est résolu en minimisant un critère comportant un terme d'écart entre l'état du système à l'instant final et un état désiré. Un résultat d'existence est démontré et un algorithme pour l'approximation de la solution est présenté, ainsi que des résultats numériques. Un deuxième problème de commande avec contrainte sur le gradient spatial de la température est étudié. Deux solutions sont proposées pour sa résolution. La première consiste à résoudre un problème pénalisé; la seconde prend directement en compte la contrainte sous forme d'inégalité sur le flux thermique. Des algorithmes sont établis et des essais numériques sont présentés. Ce travail se termine par la recherche d'une commande minimisant un critère comportant un terme d'écart entre le flux de la température et un flux désiré. Les résultats obtenus montrent que les problèmes de commandes avec contraintes sur l'état à priori délicats, peuvent être résolus en adoptant les techniques proposées dans ce travail.
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Mezghani, Mouhiba. "Commandes prédictives et par apprentissage itératif appliquées à la conduite thermique d'un réacteur chimique discontinu." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT015G.
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Dans le domaine de la chimie fine, le reacteur discontinu est l'appareil autour duquel s'organise la production. La maitrise de ces reacteurs se ramene a un probleme de controle thermique qui reste tres delicat. Leur conduite thermique est essentiellement conditionnee par les elements places en amont (preparation des charges de reactifs, choix de la temperature et de la pression), les dispositifs places en aval (notamment pour la separation des produits) et la nature du systeme thermique de chauffage/refroidissement mis en jeu (mono-fluide ou multi-fluide). Que ce soit pour le systeme multi-fluide ou mono-fluide, on a toujours a faire face a un probleme mono-sortie (la temperature du milieu reactionnel) et une entree hybride (action discrete : choix du fluide ; action continue : calcul de l'action de commande). Ce travail concerne l'etude du controle thermique des reacteurs chimiques. Son objectif est triple, tout d'abord, il s'agit de developper un modele nominal pour la commande independant de la nature du fluide caloporteur mis en jeu. La methodologie consiste a interpreter la commande comme le flux thermique que doit fournir le systeme de chauffage/refroidissement au melange reactionnel. L'analyse, de ce flux permet de resoudre, d'une part, le probleme lie au choix du fluide en fonction des capacites calorifiques de chacun des fluides. D'autre part, une fois que ce choix est realise, cela permet de deduire la variable manipulee grace a une modelisation du systeme. Ce type de gestion constitue l'idee-cle de la conduite thermique de notre reacteur. Ensuite, deux types de commandes predictives sont elabores et etudies sur un simulateur. D'une part une commande predictive lineaire conventionnelle par analyse des fonctions de sensibilites usuelles. Ce type de commande lineaire a revele son handicap vis-a-vis du manque de connaissance des parametres cinetiques de la reaction mise en jeu. D'autre part, dans la mesure ou la plupart des reactions partagent la caracteristique essentielle d'etre repetitive, une commande predictive iterative a ete etudiee. Ce type de commande prend en compte des donnees entrees/sorties de l'experience precedente, ce qui permet d'ameliorer les performances en poursuite et regulation de l'experience courante. Enfin, ces differents types de commande ont ete valides sur un reacteur chimique multi-fluide de laboratoire.
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Pedone, Dominique. "Application d'un électrolyte polymère protonique à la commande thermique matricielle d'afficheurs électrochromes." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0151.
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Nous avons demontre la faisabilite d'une commande thermique matricielle pour un afficheur electrochrome (ex : wo3/poe-h3po4o/h=0,4/c. E. ). Nous avons joue sur les variations de conductivite des electrolytes polymeres protoniques tels que (poe)xh3po4 ou (pvp)xh3po4. En chauffant localement, on cree des zones dont la conductivite peut etre 1000 fois plus forte que le reste du complexe. Si on polarise toute la surface de l'electrode, les densites de courant seront dans le meme rapport, ce qui creera un constrat suffisant pour visualiser une information
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Pedone, Dominique. "Application d'un électrolyte polymère protonique à la commande thermique matricielle d'afficheurs électrochromes." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376087603.
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Cézerac, Jérôme. "Conduite thermique d'un réacteur discontinu par la pression du ciel gazeux." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT012G.
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La conduite a reflux des reacteurs discontinus est une pratique courante de l'industrie de la chimie fine. Pour des raisons de simplicite et de securite, cette operation est en general assuree a pression atmospherique et en large exces de solvant, ce qui permet de conserver une operation a temperature constante. Dans ce travail, la productivite de tels modes operatoires a ete grandement amelioree en travaillant a reflux, en milieu reactionnel plus concentre, et en ajustant la pression dans le reacteur pour compenser l'evolution de la temperature d'ebullition qui devient, pendant la reaction, une fonction de la composition du milieu. Apres differents essais sur l'installation pilote et sur le simulateur developpes dans le cadre de cette etude, a l'aide de controleurs pid conventionnels, de controleurs de type predictif et adaptatif, le probleme de commande a ete resolu grace a une commande directe basee sur l'identification en ligne des parametres d'un modele temperature/pression du milieu a ebullition, de type loi de tension de vapeur. Le probleme de securite de fonctionnement lie a une augmentation des effets thermiques, engendres par une concentration du milieu reactionnel, a ete resolu par une methode d'optimisation non lineaire sous contraintes. Nous avons recherche les profils de temperature et/ou de debit de coulee optimaux qui permettaient de maximiser le rendement chimique d'une reaction tout en diminuant la quantite de solvant et en respectant un fonctionnement sur du reacteur ; ce probleme etant formule en terme de flux thermique maximal evacuable par le condenseur. La demarche (optimisation et conduite thermique) a ete appliquee a une reaction de chimie fine industrielle pour laquelle nous avons propose un protocole operatoire optimise permettant, en concentrant le milieu reactionnel, de diminuer le temps de reaction et la quantite de solvant presente initialement dans le reacteur
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Hassad, Hassane. "Contribution à l'analyse de la stabilité de la commande prédictive généralisée : application à un processus thermique." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10053.
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Ce mémoire traite le problème de la stabilité de la commande prédictive généralisée (GPC). L'élaboration de cette stratégie est donnée au premier chapitre. Le deuxième chapitre est consacré au rappel des résultats des auteurs qui ont traité ce problème ainsi qu'à la reformulation du système en boucle fermée obtenu par l'application de cette stratégie, sous plusieurs aspects. Dans le troisième chapitre, nous avons donné une condition suffisante, pour choisir le coefficient de pondération de la commande, qui permet de placer le polynôme caractéristique dans une hypersphère de stabilité. Ces résultats concernent un choix de l'horizon de commande unitaire et sont limites à des systèmes stables ou proches de la stabilité. Des algorithmes permettant le choix de tous les paramètres de synthèse, assurant la stabilité asymptotique du système en boucle fermée, ont été proposés dans le quatrième chapitre. Contrairement aux résultats du chapitre précédent, ces derniers concernent tous les systèmes. Ils sont basés uniquement sur la réponse impulsionnelle du système en boucle ouverte, ils peuvent être appliqués dans le cas adaptatif. Le dernier chapitre est consacré à la mise en application de ces résultats à un processus thermique
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Paganelli, Gino. "Conception et commande d'une chaîne de traction pour véhicule hybride parallèle thermique et électrique." Valenciennes, 1999. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/461ef0ed-8e58-41db-9aa9-17e74fa98c89.
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La motorisation hybride est considérée comme un moyen prometteur pour réduire la pollution et la consommation d'énergie imputables a la circulation automobile. Cette étude, réalisée en étroite collaboration avec PSA, s'applique au groupe motopropulseur d'un véhicule hybride parallèle associant un moteur électrique et un moteur thermique. Après un état de l'art dans le domaine, une modélisation réalisée a l'aide du logiciel MatlabSimulink a permis de simuler le fonctionnement, les performances et les échanges énergétiques dans un tel véhicule lorsque les deux moteurs sont sollicités simultanément. Ensuite, l'élaboration de la stratégie de commande générale visant a minimiser la consommation a été entreprise. Dans ce cadre, différentes techniques d'optimisation ont été étudiées. La solution proposée repose sur une minimisation instantanée d'une consommation équiVALEnte. Afin de valider les travaux en grandeur réelle, un prototype roulant a été conçu et réalisé sur la base d'un véhicule de série psa. Il met en œuvre une architecture hybride parallèle simple arbre avec une boite de vitesses pilotée a deux rapports. Les différents algorithmes pour la commande en temps réel du véhicule sont implémentés a l'aide de cartes dsp.
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Huyghe, Emmanuel. "Optimisation d'un contrôleur flou par recuit simulé : application à la commande robuste d'un procédé thermique." Paris 12, 1996. http://www.theses.fr/1996PA120056.
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Comparee aux methodes de commande plus classiques, la commande floue n'est pas adaptee pour prendre en compte les criteres essentiels de l'automatique, tels que la precision, la stabilite ou la robustesse de la loi de commande. Dans ce memoire, nous elaborons une methode, fondee sur le recuit simule, comblant cette lacune. Le recuit simule est une methode stochastique d'optimisation qui est repute fournir une bonne approximation du minimum global d'une fonction. Nous introduisons egalement le concept de fonctions de transfert floues, qui, en bref, sont des fonctions de transfert dont les coefficients sont des ensembles flous. Une fonction de transfert floue est alors utilisee pour definir tous les comportements acceptables de la boucle fermee en reponse a un signal d'apprentissage donne. La recherche du controleur permettant d'atteindre un de ces comportements est conduite par recuit simule. Le systeme flou de reference permet, d'une part, de s'assurer des proprietes de la boucle finale (en termes de stabilite, precision et robustesse) et, d'autre part, de controler l'approximation residuelle liee a l'optimisation, en faisant en sorte que l'erreur d'approximation finale n'ait pas d'impact facheux sur les performances en commande. Pour finir, la methode est appliquee a la regulation floue robuste d'un systeme thermique
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Arnal, Etienne. "Modélisation et commande hiérarchisées du bâtiment pour l'amélioration des performances énergétiques, thermiques et optiques." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00873975.
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A notre époque, la maîtrise des consommations énergétiques est un enjeu très important pour la préservation des ressources naturelles terrestres. Outre le domaine des transports, des gains énergétiques significatifs existent dans le domaine des bâtiments résidentiels ou tertiaires. Alors que la construction basse consommation est aujourd'hui une réalité, la rénovation n'est que très rarement mise en pratique. Ainsi, l'objectif de cette thèse est d'évaluer les gains énergétiques potentiels issus de la rénovation d'un bâtiment ancien pour être en cohérence avec son environnement et ses modes d'exploitation. Au coeur de ce travail se trouvent les problématiques du système bâtiment, et du confort des occupants. Au regard de ces connaissances, nous proposons une architecture globale de contrôle du bâtiment répondant à des missions de confort optique et thermique, et de réduction des consommations énergétiques. Pour cela nous nous appuyons sur l'approche systémique et l'Automatique qui permettent depuis la modélisation jusqu'à l'élaboration de lois de commande de faire coopérer toutes les installations domotiques. L'évaluation du contrôle est réalisée en simulation sur un bâtiment ancien équipé d'un chauffage central, de luminaires et de stores vénitiens intérieurs pilotés. L'architecture de contrôle présentée est issue d'une analyse systémique du bâtiment et se base sur une approche hiérarchique en adéquation avec les exigences des utilisateurs et les différentes échelles de représentation. Afin d'expérimenter cette architecture de contrôle, un modèle physique de bâtiment multi-échelle a été réalisé en utilisant une approche Bond-Graph et permet d'estimer le comportement optique et thermique du bâtiment en séparant les dynamiques lentes et rapides. La synthèse des lois de commande a ensuite été effectuée en réduisant ce modèle de simulation et a permis d'implémenter deux lois de commandes. La première s'exprime à l'échelle du bâtiment par une commande prédictive du chauffage central et considère l'évolution future de la température extérieure et de la puissance radiative solaire. La seconde prend place au niveau des pièces sous la forme d'une commande optimale des radiateurs, des stores et des luminaires afin d'assurer la température opérative moyenne et l'éclairement moyen souhaité par les occupants. L'étude des gains énergétiques offerts par la rénovation du système de contrôle a permis de mettre en valeur l'intérêt de l'architecture de contrôle présenté. Les résultats ont montré que l'implantation d'une commande prédictive sur le chauffage central permet de réduire de plus de 20% ses consommations énergétiques. Par ailleurs, le contrôle optimal dans les pièces offre un gain d'environ 20% sur le confort thermique et de 75% sur le confort optique.
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Pétrault, Christine. "Optimisation du fonctionnement d'une régulation de climatisation sur véhicule ferroviaire - application aux remorques de T. G. V." Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2253.
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L'objet de ce travail porte sur l'optimisation du fonctionnement d'une regulation de climatisation sur vehicule ferroviaire. La mise en place d'une vitesse de ventilation variable a engendre des modifications du comportement du systeme. Afin de prendre en considerations toutes ces modifications et utiliser la vitesse de ventilation dans de nouvelles syntheses de commande, nous avons dans un premier temps modeliser et identifier le comportement du systeme. Un modele a temps continu a permis de definir des parametres pseudo physiques. La methode du modele, faisant appel a un algorithme de programmation non-lineaire (methode de marquardt), a ete utilisee pour determiner les parametres des modeles retenus. Deux principes de commande ont ete etudies et appliques sur les deux systemes thermiques. Le premier principe porte sur la commande par modele interne utilisant une boucle supplementaire permettant de determiner la loi de variation de la vitesse de ventilation. La loi de variation ainsi obtenue, respecte le confort des passagers. De part la presence de non-linearite de type saturation, l'utilisation de la commande par modele interne avec gestion de saturation a ete appliquee. Une synthese standard d'optimisation h infini a permis de determiner la structure du correcteur c2, implante dans la c. M. I. G. S. La robustesse, en presence d'une erreur de modelisation et dans le cas d'une variation parametrique, a ete validee en simulation et sur l'unite pilote de laboratoire, pour la c. M. I. G. S. Le deuxieme principe de commande est la commande predictive generalisee en continu. L'utilisation des indices de performances a permis de specifier, independamment, les objectifs de regulation et de poursuite. Pour cette technique, des parametres de synthese sont necessaires pour determiner la loi de commande. Le choix de ces parametres influence la stabilite et les performances du systeme en boucle fermee. Des criteres portant sur le choix de ceux-ci ont pu etre degages.
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Bodart, Jean-Claude. "Modélisation et commande d'une machine à thermofixer en continu des fibres synthétiques." Mulhouse, 1987. http://www.theses.fr/1987MULH0030.
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Fixage sous atmosphère de vapeur d'eau saturé entre 105 et 140 °C. La régulation de la pression et de la température sont deux facteurs importants pour assurer la qualité et l'uniformité du traitement de la matière
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Aubrun, Christophe. "Reconfiguration des lois de commande de systèmes en présence de défauts : application à un système thermique." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10001.
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La reconfiguration consiste à gérer au mieux les transitions lorsqu'un incident se produit sur un processus. En particulier, lorsqu'un actionneur, une vanne par exemple, est défectueuse, c'est-à-dire en blocage dans une position ou en perte de puissance, il est nécessaire de maintenir certaines performances du procédé. Si matériellement , la gravité de l'incident empêche le système d'atteindre les performances initialement fixées, il est possible de définir des objectifs moins contraignants, on définit alors un fonctionnement dégradé de l'installation. Le problème qui se pose alors est de déterminer une stratégie de commande qui possède la propriété de limiter voir annihiler les effets d'un défaut sur les performances du système. Deux approches ont été étudiées: - une approche locale qui consiste à réajuster localement les gains de correction d'une loi de commande, - une approche globale, pour laquelle on cherche à répartir les efforts au niveau des différents points de consigne du processus. Les méthodes présentées ont été appliquées à un processus thermique qui a été modélisé au préalable.
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Benalia, Atallah. "Contribution à la modélisation et la commande robuste du confort thermique au sein d'un habitacle automobile." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112016.
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L'étude que nous présentons ici, se situe dans le cadre d'un projet lancé au sein de Valeo et qui porte sur la modélisation et la commande du confort thermique des passagers d'un habitacle automobile. Les problèmes auxquels nous nous intéressons sont décrits comme suit: -La modélisation: pour la conception des commandes avancées robustes assurants le suivi des trajectoires, il nous faut des modèles simples pour aboutir à des commandes implémentables et assez précis pour avoir une bonne estimation du confort thermique. La commande: à partir des modèles développés dans la première partie, concevoir des commandes garantissant le suivi des trajectoires et suffisamment robustes par rapport aux variations paramétriques. La première partie de cette thèse porte sur la modélisation du confort thermique des passagers dans l'habitacle automobile. Pour aboutir à cette estimation à partir des grandeurs mesurées, nous avons associer, à ce modèle, un modèle aéraulique et thermique de l'appareil de climatisation ainsi qu'un modèle thermique (dynamique) de l'habitacle automobile. La deuxième partie est à la fois une contribution à la commande des systèmes non linéaires soumis à des saturations des entrées et une application de l'automatique moderne pour la commande robuste du confort thermique des passagers. Dans un premier temps, nous avons développé une nouvelle méthode permettant de générer et de suivre les trajectoires des systèmes non linéaires dont les entrées sont limitées. L'idée de base est de reparametrer le temps de plannification pour répondre aux contraintes de la commande. Nous avons montré dans ce cadre que la génération de trajectoires des systèmes non linéaires sous contraintes sur les entrées est transformée en la résolution d'un système linéaire contraint. Dans un deuxième temps, nous avons développé trois types de commandes du confort thermique des passagers: la commande linéarisante entrée-état, la commande Backstepping et la commande par mode glissant. Nous avons constaté que la commande linéarisante entrée-état ne présente pas des propriétés de robustesse par rapport aux variations paramétriques. Les deux autres type de commande présentent de très bonnes propriétés de robustesses. Néanmoins, la commande à mode glissant présente l'avantage d'être plus simple et donc plus adapté pour l'implémentation en temps réelThe study which we present, here, is within the framework of a project launched within Valeo and which Concern the modelling and the control of the thermal comfort of the passengers of a car cockpit. The problems in witch we are interested are described folows : -The modelling: for the conception of advanced controls asssuring the task of tracking the trajectory, we need, on the one hand, simple models to have a simple control and, on the other hand, good models to have a good estimation of the thermal control. -The control: from the models developed in the first part, we develop controls who insure the trajectory tracking in the présence of parametric errors. The first part of this thesis concerns the modelization of the thermal comfort inside the car cockpit. To achieve the comfort estimation only from the measurements, we have associated to the comfort model an aerothermic models of the HVAC and a dynamic thermal model of the car cockpit. The second part is at the same time a contribution to the control of nonlinear systems subject to inputs saturation and an application of modern controls to achieve a robust trajectory tracking of the thermal comfort. At first, we developed a new method to generate and track trajectories of nonlinear systems subject to inputs constraints. The basic idea is to change the time parametrization. We show, in this case, that the generation of the trajectory is equivalent to solving a linear systems subject to input constraints. In a second time, we developed three kinds of controls in order to achieve the comfort trajectory tracking : input to state linearization, backstepping and sliding mode. We observes in this study that the input to state linearization method is not robust to parameter variations. The two other type of control presented very good robustness properties. However, the sliding mode has the advantage to be more simple and more adapted for real time implementation
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Massieu, Jean-François. "Identification et commande numerique par calculateur de deux processus thermiques." Caen, 1988. http://www.theses.fr/1988CAEN2012.
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Etude d'un processus monovariable a flux d'air chaud sur lequel on effectue une identification qui conduit a une modelisation. Etude, ensuite, d'un processus multivariable de frittage par micro-ondes en cavite resonnante mais la phase d'identification n'aboutit pas a la modelisation bien que la regulation en puissance absorbee par le materiau, ou en temperature est realisee
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Kadour, Fatima. "Convexité thermique des échangeurs de chaleurs : régime stationnaire et instationnaire." Rouen, 2009. http://www.theses.fr/2009ROUES016.
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Ce mémoire porte sur la propriété de la convexité thermique dans les échangeurs de chaleur, la convexité thermique a été étudiée le long d’un échangeur thermique tubulaire en régime stationnaire et en régime transitoire en configuration contre-courant et co-courant du flux. Dans le régime stationnaire, une relation linéaire entre les températures d’entrée du fluide chaud et du fluide froid a été déterminée pour une consigne donnée du fluide chaud à la sortie de l’échangeur, cette relation est valable dans l’échangeur contre-courant et l’échangeur co-courant. Une relation non linéaire a été trouvée entre le nombre d’unité de transfert et le rapport du débit thermique pour une consigne donnée dans un échangeur contre courant et une autre dans l’échangeur co- courant. Dans le régime transitoire, une étude de la convexité a été réalisée le long de l’échangeur pour un échelon de température et pour un échelon de débit du fluide chaud à l’entrée de l’échangeur dans une configuration contre courant et co-courantThis work deals with the thermal property of convexity in the heat exchangers, the convexity is studied along the heat exchanger tubular at steady state and unsteady state in the configuration counter-current and co-current of flow. In the steady state, a linear relation between the entrance temperatures of the hot and cold fluid is determined for a constant state value of hot fluid temperature at the out put (exit). In the counter current heat exchanger, this relation is applied in the co-current configuration also. A non linear relation is founded between the number transfer unity and the thermal rapport flow rate for a constant value temperature of hot fluid at the sortie in the counter current heat exchanger and other for the co-current heat exchanger. In the unsteady state, the convexity coefficient along tubular heat exchangers is studied for a step of hot fluid temperature and a step of mass flow rate at the entrance in counter current and co-current heat exchanger
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Jebara, Moaine. "Optimisation et contrôle thermique des outillages dans la mise en oeuvre des polymères." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4089/document.
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L'optimisation énergétique des procédés de fabrication demeure un axe de recherche d'actualité. Dans ce travail, nous proposons deux pistes d'amélioration concernant le procédé de la mise en oeuvre des matières plastiques. L’objectif recherché étant d’assurer la maîtrise du champ de température en tout point à la surface de l’outillage qui doit reproduire un champ consigne donné afin de chauffer un moule ayant une forme complexe. Pour ce faire, nous avons mis en place une stratégie de dimensionnement des sources thermiques des outillages (plateaux chauffants) utilisés dans l’industrie de la transformation des polymères (caoutchouc, plastiques et composites). La démarche retenue s'appuie sur l'hypothèse d'un transfert thermique 1D entre les plateaux chauffants et le moule. Les résultats numériques obtenus illustrent clairement l'intérêt que présente la technique proposée qui réduit le nombre de paramètres à optimiser tout en profitant de la puissance des calculs de type éléments finis. Les résultats montrent que la technique proposée est efficace. De plus, il a été montré que cette technique peut être utilisée pour réduire la consommation d'énergie. La seconde partie de ce travail, quant à elle, concerne l'implémentation d'un algorithme de commande afin de suivre au mieux une consigne de température donnée. Dans cette problématique, nous avons considéré successivement le plateau chauffant qui contient les éléments chauffants, puis le moule vide placé sur le plateau avant de compléter l'étude avec la prise en compte du cas d'un moule dont les empreintes sont remplies de polymère. Basé sur un modèle fin des transferts thermiques dans le système étudié, à la fois multi–entrées multi-sorties, un contrôleur MPC a été développé pour asservir, en temps réel et en boucle fermée, le système considéré. L'asservissement a été d'abord validé sur un banc numérique puis sur le banc expérimental avec des champs de température consigne dynamique et un contrôle au plus près des empreintesEnergy optimization of manufacturing processes remains an up-to-day research topic. In this work, we propose two strategies of improvement concerning the process of plastic materials thermoforming. The aim underling this study is to ensure an effective control of the temperature field at any point on the surface of the heating tooling in order to deliver the needed energy amount by the mold. In order to do this, we have first implemented a strategy for designing the heating sources of tooling (heating plates) used in the polymer processing industry (rubber, plastics and composites). The approach adopted relies on the hypothesis of a 1D heat transfer between the heating plates and the mold. The numerical results obtained illustrate the advantage of the proposed technique which reduces the number of parameters to be optimized while taking advantage of the power of finite element calculations. The results show that the proposed technique is effective and can be furthermore used to reduce energy consumption. The second part of this work concerns the implementation of a control algorithm in order to follow at best a given temperature setpoint. In this problem, we considered successively the heating plate which contains the heating elements. After that, the study was extended to take into account the presence of an empty mold placed on the plate before completing the investigation by considering the case of a mold whose cavity is filled with a polymer. Based on a fine model of heat transfer in the studied system (heating plates, mold and polymer) and considering both multi-input multi-output, an MPC controller was developed for monitoring, in real time and in closed loop, the system under consideration. The control was validated on both digital and experimental setups with dynamic temperature setpoint fields
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Nolhier, Nicolas. "Contrôle des procédés thermiques rapides appliqués à la microélectronique." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0002.
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Nous presentons dans ce memoire les problemes generaux lies au controle des equipements de traitements thermiques rapides par radiation infrarouge. Trois aspects fondamentaux sont abordes: l'homogeneite thermique, la mesure de la temperature, et la regulation thermique. Pour mener cette etude, nous avons, dans un premier temps, mis au point un modele susceptible d'etablir la cartographie en temperature de la plaquette, lors d'un traitement thermique rapide. Ce modele calcule la repartition de l'energie incidente sur la plaquette et integre l'equation de la chaleur. Deux methodes tendant a ameliorer l'homogeneite thermique sont proposees et simulees. D'autre part, une methode de calibration pour pyrometre optique, basee sur la detection, par reflectometrie laser, du point de fusion d'un film de germanium, est developpee. Enfin, l'aspect regulation thermique est abordee. Une etude en boucle ouverte et plusieurs methodes de regulation sont presentees (pid, pid a commutation de parametres, et commande predictive adaptative). En conclusion, l'utilisation possible d'un algorithme d'estimation en temps reel des coefficients de la fonction de transfert du four est envisagee pour la caracterisation in situ de reactions physico-chimiques
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Labidi, Mouchira. "Optimisation de chaufferies collectives multi-energies : dimensionnement et commande de systèmes de stockage thermique par hydro-accumulation." Thesis, Perpignan, 2015. http://www.theses.fr/2015PERP0007.
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Les travaux présentés dans ce manuscrit portent sur l’optimisation d’une chaufferie collective multi-énergie en l’équipant d’un système de stockage thermique de type hydro-accumulation. L’efficacité de ce dernier dépend de sa capacité à conserver son énergie initiale. Ainsi, pour minimiser les pertes thermiques, le système de stockage doit être correctement isolé. Un modèle de ballon d’hydro-accumulation stratifié est développé et validé expérimentalement. Une étude paramétrique est menée afin d’étudier l’impact, sur les pertes thermiques, de paramètres géométriques et météorologiques. Ensuite, une approche de dimensionnement, fondée sur une stratégie de gestion séquentielle et une étude paramétrique est proposée. Plusieurs critères énergétiques et économiques peuvent ainsi être évalués pour différents volumes de stockage thermique. L’approche de dimensionnement proposée a été appliquée à plusieurs sites exploités par Cofely GDF-Suez, notre partenaire industriel. Les résultats obtenus montrent que le dimensionnement optimal du système de stockage et la gestion intelligente du procédé permettent d'optimiser le fonctionnement d’un site. Des économies énergétiques et financières importantes peuvent ainsi être réalisées. La stratégie de gestion séquentielle proposée n’anticipe pas les besoins du réseau de chaleur. C’est pourquoi une stratégie fondée sur la commande prédictive (MPC pour Model Predictive Control) est susceptible d’améliorer le fonctionnement et les performances d’une chaufferie collective équipée d’un système d’hydro-accumulation. Afin de mettre en œuvre un tel contrôleur, la puissance thermique demandée par le réseau de chaleur doit être correctement prédite. Par conséquent, une méthode de prédiction a été développée. Elle s’appuie sur une analyse multi-résolution par transformée en ondelettes discrète et sur l’utilisation de réseaux de neurones artificiels de type perceptron multicouche. La stratégie séquentielle (non prédictive) et la stratégie prédictive ont été appliquées à une chaufferie collective mixte située dans une commune du nord de la France. Pour ce cas d’étude, la stratégie prédictive est plus efficace. De plus, les résultats montrent que, quelle que soit la stratégie utilisée, équiper la chaufferie d’un système d’hydro-accumulation correctement dimensionné est un investissement rentable. Il permet de minimiser la consommation d’énergie fossile et, par conséquent, le coût économique et les émissions de CO2The present work deals with optimizing a multi-energy district boiler by adding to the plant a thermal water storage tank. The effectiveness of such a system depends on how long the stored energy can be kept without considerable degradation. The storage tank should be properly insulated to reduce the rate of heat loss. Thus, firstly, a stratified water thermal storage model is developed and experimentally validated. A parametric study is carried out to determine the influence of geometric and meteorological parameters on heat loss. Next, a reliable sizing method based on a sequential management strategy and a parametric study is proposed. Various energy and economic criteria have been evaluated for a range of thermal storage sizes. The proposed methodology has been applied to many plants managed by Cofely GDF-Suez, our industrial partner. Results highlight the ability of a thermal storage tank (optimally sized and managed) to improve the operation of a multi-energy district boiler and realize significant energy and economic savings. The main drawback of the proposed sequential management strategy lies in not taking into account the future power demand. That is why a strategy based on a Model Predictive Controller (MPC) is likely to improve operation and performance. In order to implement such a controller, the power demand has to be accurately forecasted. As a consequence, a short-term forecast method, based on wavelet-based Multi-Resolution Analysis (MRA) and multilayer Artificial Neural Networks (ANN) is proposed. Both the sequential and the predictive strategies are applied to a northeast France multi-energy district boiler selected as a case study. The main result to retain is that the efficiency of water thermal storage tank is mainly related to its design and the way it is managed. For this case study, the predictive strategy regardless the size of the storage tank, the predictive strategy is more reliable. Furthermore, in all cases an adequately sized and managed thermal storage tank is a profitable investment. It allows the fossil energy consumption to be significantly reduced. The same remark applies to the functioning costs and CO2 emissions
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Hardouin, Laurent. "Une méthode originale de contrôle actif des bruits d'écoulements pulsés : étude d'un actionneur, modélisation et commande adaptative du système." Poitiers, 1993. http://www.theses.fr/1993POIT2341.
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L'energie acoustique rayonnee par les ecoulements pulses est principalement due aux fluctuations periodiques du debit. Dans le cas d'un moteur thermique qui constitue le generateur d'ecoulements pulses le plus repandu, ces fluctuations sont engendrees par les echappements successifs lies au mouvement des pistons. La reduction de cette nuisance necessite des silencieux passifs de taille importante et n'est pas realisable a l'aide des methodes actives utilisant des haut-parleurs. En effet ces transducteurs sont d'une part peu efficaces en basses frequences et d'autre part relativement fragiles (ils ne resistent pas aux temperatures elevees). Le travail presente ici s'inscrit dans le cadre du developpement d'un systeme innovant d'attenuation active de ces nuisances acoustiques. Le principe repose sur le controle instantane des fluctuations de debits a l'aide d'une vanne mobile. La modelisation acoustique du systeme actif, qui repose sur les analogies electriques, fait apparaitre la vanne mobile comme un generateur en serie avec le generateur de debits pulses. Il ressort egalement de cette etude une certaine similarite conceptuelle du dispositif avec les systemes utilisant un haut-parleur. Afin de rendre ce systeme credible, un prototype techniquement realiste est developpe. Il est constitue d'une part d'un actionneur specifiquement etudie pour ce systeme et propose sous plusieurs formes afin de pouvoir repondre a une vaste gamme d'applications du dispositif. Le prototype comprend d'autre part un organe de controle qui a permis de developper un correcteur adaptatif. Ce controle repose sur une commande intitulee minimum de variance generalisee qui est implantee sur un processeur de traitement de signal. Quelques-uns des multiples resultats obtenus sont finalement presentes et montrent les performances du prototype concernant d'une part les attenuations des fluctuations periodiques de debits et d'autre part la poursuite des variations des caracteristiques de la source primaire. Les informations et les innovations technologiques apportees par ce memoire permettent d'envisager a court terme un transfert de technologie vers des applications industrielles concretes
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Gazdac, Ana Maria. "Design and control of the dual rotor permanent magnet induction machine for electric traction." Amiens, 2013. http://www.theses.fr/2013AMIE0109.
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Cette thèse propose un nouveau concept de machine électrique, la Machine Asynchrone à Aimants Permanents à double rotor dite machine hybride (MASH) comme une alternative aux machines existantes pour les applications de traction électrique. Le concept de la MASH, son principe de fonctionnement, ses avantages et inconvénients par rapport aux machines classiques ainsi que la démarche méthodologique de conception et dimensionnement sont étudiés. Deux méthodes analytiques de dimensionnement sont ainsi proposées soit pour la première basée sur la géométrie du stator (encombrement donné) soit pour la seconde basée sur la puissance nominale (imposée). L'approche analytique est complétée par une étude par la méthode des éléments finis qui permet de comparer la MASH à la MSAP et à la MAS d'après le rendement, le couple électromagnétique, les pertes ainsi que la puissance fournie. Une analyse de l'influence des différents types de matériaux magnétiques et conducteurs sur les performances est aussi effectuée de même qu'une analyse du comportement thermique. La dernière partie de la thèse concerne la commande de la MASH qui nécessite au préalable d'identifier les paramètres électriques des schémas équivalents. La stratégie de contrôle basée sur l'orientation du flux statorique comprenant deux boucles, une boucle asynchrone pour le rotor à cage et une boucle synchrone pour le rotor à aimants permanents, est alors proposée pour valider le comportement dynamique de la MASH. Cette validation est faite par comparaison des résultats obtenus par co-simulation (FEM & commande externe) et par le modèle de Park. L'ensemble des résultats obtenus permettent de construire un prototype de la MASHThe present thesis proposes a new concept of electrical machine, the dual-rotor Permanent Magnet Induction Machine, as an alternative to existing electrical machines for electric traction applications. The concept of dual-rotor Permanent Magnet Induction Machine (PMIM), its operating principle, advantages and disadvantages compared to classical machines as well as design and sizing methodologies are studied. Two analytical pre-sizing methods are thus proposed in this thesis: Stator Geometry Based Method (SGBM) where the sizing algorithm begins from a given stator geometry and Output Power Based Method (OPBM) where the sizing algorithm starts from an imposed output power. The analytical approach is complemented by a study using the Finite Element Method for comparing the PMIM with the IM (Induction Machine) and the PMSM (Permanent Magnet Synchronous Machine) based on their performance, electromagnetic torque, losses and output power. Analysis of the influence of different types of magnetic and conductive materials on the performance of the PMIM is also performed, as well as an investigation on its thermal behavior. The last part of the thesis focuses on the control of the PMIM which required a prior identification of parameters of the equivalent electric circuit. The control strategy, which is based on the Field Oriented Control and is composed of two loops, one asynchronous loop for the cage rotor and one synchronous loop for the PM rotor, is then proposed to validate the dynamic behavior of the PMIM. The validation is done by comparing the results obtained by co-simulation (FEM and External control) and Park model. All obtained results allow building a prototype of the PMIM
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Bourgault, Du Coudray Pierre. "Etude et mise en œuvre d'un système de régulation thermique de bâtiment basé sur le principe d'une commande optimale." Paris, ENMP, 1987. http://www.theses.fr/1987ENMP0154.
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La théorie du contrôle optimal est appliquée a la conception d'une classe de contrôleurs pouvant être implantés dans des systèmes de gestion de l'énergie. Les systèmes de chauffage étudiés sont du type multi-énergétique, avec des effets d'inertie ou de stockage, des générateurs à rendement variable et des coûts d'énergie variable dans le temps. Pour pouvoir intégrer leurs commandes, il a été nécessaire de concevoir un environnement de logiciels et de matériels adaptés. Une expérience en grandeur réelle a montré par rapport au régulateur classique une réduction d'environ 30% des coûts et une amélioration des conditions de confort. (CSTB)
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Hu, Liping. "Equivalence au premier ordre des systèmes non linéaires : application à l'identification et à la commande, exemple d'un échangeur thermique." Grenoble INPG, 1990. http://www.theses.fr/1990INPG0084.
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Nous nous interessons a l'equivalence locale au premier ordre des systemes non lineaires au voisinage d'un point d'equilibre regulier, au sens de la variete locale d'equilibre et des linearises le long de cette variete. Nous etudions alors les classes d'equivalence ainsi que l'existence d'une classe (ensemble des realisations) pour une famille lineaire entree-sortie donnee. Nous etudions en particulier les sous classes de systemes affines en l'etat ou le controle et de realisations affines. Ensuite, nous nous placons dans le cas d'une famille lineaire indexee par un parametre independant de l'entree et de la sortie et nous etudions la parametrisation, la stabilite et l'identification des realisations de la famille lineaire. Enfin, nous traitons le cas d'un modele d'echangeur thermique. L'importance du choix d'une realisation affine particuliere est mise en evidence lors de la synthese d'une loi de commande multivariable de l'echangeur
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Bourgault, du Coudray Pierre. "Etude et mise en oeuvre d'un système de régulation thermique de bâtiment basé sur le principe d'une commande optimale." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37603342v.
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Dirion, Jean-Louis. "Contribution à la mise en oeuvre de réseaux neuronaux pour la modélisation et le contrôle thermique de réacteurs batch." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT027G.
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Ce travail presente la mise au point d'un regulateur, base sur un reseau de neurones, pour le controle thermique d'un reacteur semi-continu. La temperature masse est controlee en modifiant la temperature d'un fluide caloporteur unique qui circule a debit constant dans la double enveloppe du reacteur. Le modele connexionniste utilise est un reseau de neurones de type multi-couches dont l'apprentissage est realise par l'algorithme de retropropagation du gradient. Le type et le nombre des informations d'entree du reseau de neurones, l'architecture du reseau, la nature de la base d'apprentissage, la technique de modification des parametres du reseau ont ete etudies. Plusieurs methodes ont ete mises en uvre pour l'apprentissage du controleur neuronal: l'apprentissage base sur la copie d'un regulateur avance (algorithme de commande adaptative et predictive), l'apprentissage d'un modele inverse du procede, l'utilisation d'un reseau supplementaire modelisant le reacteur, la retropropagation au travers du procede de l'erreur sur la variable controlee (temperature du reacteur). De plus, la modification en ligne des parametres du reseau pour lui donner un caractere adaptatif a egalement ete realisee. Les premiers resultats ont ete obtenus sur un modele de simulation de fonctionnement dynamique d'un reacteur discontinu. Ils ont ensuite ete valides experimentalement sur un reacteur pilote de 1 litre. Dans ce cas, un controleur neuronal a ete concu en apprenant la politique de controle a suivre a partir d'une commande delivree par un operateur humain
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Alhaj, Hasan Ola. "Optimization of building energy consumption using simplified models and new control methods." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10162/document.
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L'inquiétude croissante concernant le futur des ressources énergétique a fait de l'optimisation énergétique une priorité dans tous les secteurs. De nombreux sujets de recherche se sont focalisés sur celui du bâtiment étant le principal consommateur d'énergie, en particulier à cause de ses besoins en chauffage. Beaucoup de propositions pour réduire la consommations ont été faites. Ceux-ci vont de l'amélioration de l'isolation au changement du système de gestion du thermostat en passant par la formation des occupants à une meilleure gestion de leur bâtiment. Cette thèse propose une nouvelle méthode de contrôle qui permet de minimiser la consommation énergétique et dépenses budgétaires. La méthode génère un planning énergétique sur une période de temps pré-définie, ceci en prenant compte du confort thermique des occupants. Elle est basée sur l'application de la méthode de Monte Carlo, un générateur aléatoire appliqué au système de chauffage. L'objectif est de déterminer le planning de chauffage optimal, qui respecte les trois contraintes suivantes: - Le confort thermique des résidents; - La minimisation de l'énergie consommée / du budget; - Le déplacement de la charge. De plus, pour tester cette méthode, l'identification du comportement thermique du bâtiment a été requise. De ce fait, un modèle thermique du bâtiment a été développé. Ce modèle a été volontairement simplifié afin de l'intégrer plus simplement dans le processus de contrôle. De plus, une nouvelle approche d'identification thermique du bâtiment aussi bien qu'une nouvelle méthode de contrôle en temps réel ont été présentéesWith the highly developing concerns about the future of energy resources, the optimization of energy consumption becomes a must in all sectors. A lot of research was dedicated to buildings regarding that they constitute the highest energy consuming sector mainly because of their heating needs. Many proposals of new strategies to minimize building consumption were done. These proposals vary between recommending better insulation, advising change in occupants' behavior and changing the heating control management. This thesis proposes a new control method that helps minimizing the heating consumption and expenses. This method generates an energy plan over a defined prediction horizon respecting the occupants’ thermal comfort. It is based on the application of Monte Carlo method, i.e., a random generator for the heating system scenarios. The aim is to determine the optimal heating plan for the prediction horizon that fulfills the constraints regarding the following three factors: • The thermal comfort of occupants; • The minimization of the energy consumption/expenses; • Load shifting. However, to test this method, an identification of the building thermal behavior was needed. Thus, a building thermal model to simulate the building behavior was developed. This model was meant to be simplified in order to better integrate it in the control process. Furthermore, a new parameter estimation approach as well as a real time temperature control method are presented to ensure the implementation of the optimal predicted plan
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Grousson, Frédéric. "Définition et mise en oeuvre de lois de commande à modèle interne pour un moteur thermique à injection directe d'essence." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT056H.
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Le travail présenté dans ce mémoire traite de l'amélioration du contrôle-moteur, pour un moteur thermique à injection directe, par utilisation de commandes à modèle interne. Cette étude est réalisée dans le but d'optimiser le fonctionnement du moteur et de diminuer ses émissions polluantes, notamment durant les phases transitoires. L'orientation vers des commandes à modèle interne s'explique par la nécessité d'une commande d'une part robuste pour faire face à la disparité des paramètres moteur, et d'autre part, facile à calibrer afin de diminuer le temps de mise au point. La première partie donne un aperçu du fonctionnement du moteur thermique et présente les éléments de modélisation en vue de la commande. La deuxième partie aborde la mise en place des algorithmes de régulation. Tout d'abord, la commande d'admission des gaz dans le cylindre utilise la théorie des couplages linéarisants associés à la commande prédictive. Ensuite, la commande en couple des ordres du conducteur est réalisée par une inversion statique utilisant la matrice jacobienne. Enfin, une commande prédictive simplifiée permet de résoudre les problèmes de régulation de ralenti et d'asservissement du régime moteur. Une dernière partie est consacrée aux tests "temps réel" et au prototypage rapide. La plupart des résultats de simulation sont ensuite validés par des essais expérimentaux sur un véhicule prototypeThis study has been achieved in order to improve the direct injection engine control, by using internal model control strategies. Its aim is to optimise the engine performance and to decrease the polluting emissions through a better dynamic control. The use of internal model controls brings robustness in order to face the engine parameter disparity and allows great improvements in the control calibration thanks to a shorter tuning time. The first part gives the outlines of thermic engine operating and focuses on modelization with the final control in view. The second part tackles the implementation of regulation algorithms. Firstly,the air path control uses the state feedback linearization mixed with the predictive control. Secondly, the torque control of the driver's requests is performed with a static inversion using the Jacobian matrix. Finally, a simplified predictive control makes it possible to solve idle speed regulation problems. The last part is devoted to real time and fast prototyping tests. The main simulation results have been validated through experimental tests on a direct injection car
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Da, Silva Frédéric. "Méthodologies de réduction de modèles multiphysiques pour la conception et la commande d’une chaîne de traction électrique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLC022/document.
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La simulation numérique occupe une part de plus en plus importante dans les phases de conception mais aussi de validation de systèmes innovants. Dans le cadre de la conception d’une chaîne de traction d’un véhicule électrique, la simulation numérique peut par exemple être employée pour choisir une technologie de moteur électrique ou encore pour mettre au point des stratégies de pilotage au regard de critères de décision tels que l’autonomie du véhicule, son coût mais aussi sa performance.Les systèmes devenant de plus en plus complexes, ils requièrent des simulations de plus en plus fines afin d’appréhender au mieux les phénomènes qu’ils mettent en œuvre - par exemple l’étude des pertes fer dans une machine électrique. L’utilisation de simulations 3D permet d’avoir des résultats très précis à l’échelle d’un organe mais ne se prête pas encore aujourd’hui à l’étude de systèmes de grande taille (c’est-à-dire avec beaucoup de degrés de liberté, de nombreux paramètres d’optimisation et plusieurs domaines de la Physique en jeu). En effet, les simulations 3D sont d’autant plus coûteuses en temps de calcul que le modèle à étudier contient de degrés de liberté. C’est pourquoi, depuis quelques années les techniques de réduction de modèles attisent les développements. En effet, elles permettent de garantir un bon compromis entre le temps de calcul et la précision des résultats produits par les modèles réduits.Nous nous intéressons ici à l’utilisation de ces techniques dans un contexte industriel autour de deux axes : - l’étude de phénomènes thermiques (dans les modules d’électronique de puissance) - l’étude de phénomènes électromagnétiques (dans les machines électriques)Numerical simulations are widely used during the design phase of a product but also for the validation of an innovative system. For example, during the conception of an electric vehicle’s powertrain, numerical simulations can be used to select the appropriate electric engine technology or for the development of control strategies taking into account decision criteria such as vehicle’s autonomy, but also its cost and performance.System’s complexity is always increasing, so they require more and more precise simulations in order to better understand the phenomena involved - for example to study iron losses in an electric engine. 3D simulations provide very accurate results to study a body but are still not appropriate today for the study of large scale systems (ie. with many degrees of freedom, many optimization parameters and several areas of Physics). Indeed, 3D simulations computing time cost is directly linked with the number of degrees of freedom. That’s why, in recent years, model order reduction techniques stir developments because they guarantee a good compromise between the computation time and accuracy of results produced by these models.In this study, we are interested in techniques that can be used in an industrial context around two axes: - the study of thermal phenomena (in the power electronics modules) - the study of electromagnetic phenomena (in electric engines)
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Fallahsohi, Hossein. "Modélisation dynamique des échangeurs diphasiques, appliquée aux groupes frigorifiques contrôlés par une commande avancée." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00679702.
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Le contrôle précis des boucles de régulation existantes sur une machine frigorifique est essentiel à son bon fonctionnement. Il existe plusieurs méthodes de régulation parmi lesquelles on retrouve la plus ancienne et la plus connue : la commande PID (Proportionnelle, Intégrale et Dérivée). Malgré la simplicité apparente des relations mises en jeu, le régulateur PID est assez délicat à ajuster sur des processus présentant de fortes perturbations comme les installations frigorifiques. L'objectif du travail présenté est de mettre en œuvre une commande prédictive fonctionnelle (PFC) afin de réguler la surchauffe en sortie d'évaporateur, la pression de condensation et la puissance frigorifique sur une installation munie d'un compresseur à vitesse variable. L'utilisation d'une commande PFC nécessite de réaliser une prédiction de l'évolution à venir de la sortie du procédé. C'est un modèle interne qui fait office de modèle de connaissance. En assimilant le procédé à un système du premier ordre, la mise en œuvre de cette commande ne nécessite que trois paramètres : un gain statique, une constante de temps et un retard pur. L'originalité de la démarche développée a consisté à réaliser une modélisation physique de la machine afin de déterminer les paramètres précédents par une approche macroscopique. Une bibliothèque de modèles physiques a été élaborée permettant de simuler le comportement de différents évaporateurs, condenseurs, compresseurs ou vannes de détente. La commande développée a ensuite été implantée sur un automate industriel programmable et des expériences ont été réalisées sur deux machines différentes. La première est constituée de deux échangeurs à tubes et calandre et d'un compresseur à pistons, alors que la seconde comprend un évaporateur à plaques, une batterie à ailettes et un compresseur à vis.
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Chen, Qiao. "Microrobotique numérique fondée sur l'utilisation de modules bistables : conception, fabrication et commande de modules monolithiques." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00474988.
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Au cours de la dernière décennie, des travaux de recherche importants ont été effectués dans le domaine de la microrobotique. Ces travaux concernent la conception, la fabrication et la commande de microrobots destinés à exécuter diverses tâches dans le micromonde (le monde des objets de taille micrométrique). Il s'agit notamment de tâches de manipulation d'objets artificiels ou biologiques à des fins de positionnement, de caractérisation ou de tri mais aussi pour le micro-assemblage industriel. Les recherches effectuées ont montré l'efficacité des matériaux actifs pour l'actionnement des microrobots. Toutefois, en dépit de leur haute résolution intrinsèque, ces matériaux présentent des inconvénients qui rendent la commande des microrobots difficile. Le comportement de ces matériaux et plus généralement des actionneurs qui les utilisent est souvent complexe, non linéaire et parfois non stationnaire. L'implantation de lois de commande nécessite donc l'emploi de capteurs et d'instruments coûteux et encombrants pour le traitement des signaux et l'exécution en temps réel. Dans le but de lever les difficultés citées précédemment et d'ouvrir des perspectives nouvelles pour la conception et la commande de microrobots, nous proposons une nouvelle approche pour la microrobotique appellée « microrobotique numérique » qui utilise un concept de modularité et une commande en boucle ouverte. Ces nouveaux microrobots sont construits à partir de « modules élémentaires » possédant deux états mécaniques stables et répétables. La position de l'extrémité du microrobot dépend de l'état des différents modules bistables qui le composent. Cette approche introduit un nouveau paradigme en microrobotique permettant la conception de cinématiques diverses adaptées au micromonde. Les principaux avantages de cette nouvelle microrobotique sont la modularité, l'absence de capteurs, la flexibilité, la possibilité de réaliser des robots microfabriqués et l'absence d'asservissement. Cette thèse propose la conception, la microfabrication et la caractérisation d'un module bistable.
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Guichaoua, Philippe. "Etude théorique, optimisation et simulation numérique d'un procédé de régulation thermique." Saint-Etienne, 1986. http://www.theses.fr/1986STET4006.
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Etude du dispositif de régulation sur une portion de frontière d'une région ouverte oméga du plan : ce dispositif comprend un régulateur PID dont le signal de commande est une mesure de différence de température. Possibilité d'un réglage optimal du régulateur pour une perturbation connue de la température initiale. Simulation numérique bidimensionnelle du fonctionnement
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Assaf, Riad. "Modélisation des phénomènes de diffusion thermique dans un milieu fini homogène en vue de l’analyse, de la synthèse et de la validation de commandes robustes." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0271/document.
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Les travaux de cette thèse concernent l’étude des phénomènes de diffusion thermique en vue de disposer de modèles de connaissances (approche boîte blanche) pour l’analyse, la synthèse fréquentielle et la validation temporelle de commandes robustes. La Partie 1 composée du chapitre 1 se focalise sur les définitions et les interprétations de l’opérateur intégro-différentiel non entier. La problématique de la simulation, dans le domaine temporel, des SDNE est précisée. La Partie 2 intitulée "Etude analytique" regroupe deux chapitres dont l’objectif est de faire une analyse fine des comportements d’ordre non entier, d’abord dans un milieu semi-infini (chapitre 2), puis dans un milieu fini (chapitre 3). La Partie 3, intitulée "Simulation numérique des réponses temporelles" regroupant deux chapitres (4 et 5), a pour finalité la mise en oeuvre de la partie « Procédé thermique » (modèle de validation d’un milieu fini) d’un simulateur des réponses temporelles d’une boucle de régulation thermiqueThe work of this thesis concerns the study of the thermal diffusion phenomena to have a model (white box approach) for the analysis, the frequency synthesis and the time validation of robust commands. The Part 1 composed of chapter 1 focuses on the definitions and the interpretations of the integro-differential non-integer operator. The simulation problem in the time domain of the fractional differential systems is specified. Part 2 entitled "Analytical Study" includes two chapters whose objective is to make a detailed analysis of the fractional order behavior, first in a semi-infinite medium (chapter 2), then in a finite medium (chapter 3). Part 3, entitled "Numerical simulation of time responses" combining two chapters (4 and 5), aims the implementation of the "thermal process" plant (model validation of a finite medium) of a simulator of the thermal control loop time responses
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Lepreux, Olivier. "Modélisation et commande de la température pour un catalyseur d'oxydation diesel." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005857.
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Le problème étudié dans cette thèse est le contrôle d'un système DOC (Diesel Oxidation Catalyst) tel qu'utilisé dans les systèmes de dépollution des gaz d'échappements des moteurs Diesel automobiles. Ce système est par nature un système à paramètres distribués en raison de sa géométrie allongée parcourue par un flux gazeux en contact avec un catalyseur réparti. Après avoir étudié expérimentalement ce système, nous avons décidé de prendre en compte cette nature répartie, qui comme on le montre, se retrouve également dans les autres systèmes de dépollution (filtres à particules, pièges à NOx, SCR). Une première contribution du manuscrit consiste en un modèle, dit modèle pour le contrôle, du système DOC. Celui-ci est obtenu par des simplifications successives, justifiées expérimentalement (observations, estimations des ordres de grandeurs) ou mathématiquement (développements asymptotiques, changements de variables). Ce modèle permet de rendre compte de la complexité de la réponse de la température de sortie du DOC à des variations des grandeurs d'entrée. En particulier, les effets de réponses inverses et de retards sont bien représentés. Une seconde contribution est un ensemble d'algorithmes de contrôle (feedback, feedforward, et synchronisation) permettant de maîtriser les phénomènes thermiques dans le DOC. Ces deux contributions ont été testées expérimentalement et validées. En conclusion, les performances obtenues sont évaluées. En résumé, en utilisant l'approche présentée dans ce manuscrit, il est possible de contrôler, en conditions réelles, la température de sortie du DOC à +/- 15 degrés.
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Ben, Aicha Fehd. "Modélisation et commande de systèmes de conversion d'énergie pour l'automobile." Phd thesis, Université de Metz, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00878714.
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Le contexte de cette thèse est l'étude de deux solutions technologiques en cours d'évaluation pour résoudre des problèmes énergétiques, environnementaux et économiques posés par le transport automobile. La première est une solution de rupture consistant à développer un groupe motopropulseur avec pile à combustible et reformeur embarqué. La deuxième solution, plus classique, tire profit des nombreux travaux faits sur les moteurs thermiques dépollués. Le travail réalisé concerne le développement de lois de commande et de diagnostic permettant d'optimiser le rendement dynamique du groupe motopropulseur sous contraintes d'autonomie, de pollution et de coût. Cela nous a conduit à proposer des modèles réduits des principaux phénomènes physico-chimiques mis en jeu dans les différents organes de deux groupes motopropulseurs. L'étude approfondie de ces deux systèmes nous a révélé plusieurs similitudes structurelles qui nous ont permis de formaliser un problème de commande commun à ces deux systèmes de conversion d'énergie. Nous avons alors proposé une loi de commande quasi optimale d'un groupe motopropulseur assez général sous les contraintes définies précédemment. Les différents modèles sont validés avec des essais expérimentaux et les algorithmes de commande et de diagnostic sont validés en simulation et en prototypages. Mots-clés Automatique : Modélisation, Réduction de modèles, Commande, Diagnostic Automobile : Groupe motopropulseur, Pile à combustible, Reformeur, Condenseur, Catalyseur d'oxydation, Filtre à particules Divers : Electrochimie, Thermique, Catalyse, Combustion, Condensation, Gestion d'énergie, Gestion de stocks, Dépollution
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Rouizi, Yassine. "Réduction de modèle par identification en convection forcée pour des systèmes soumis à des conditions aux limites thermiques instationnaires : application à l'écoulement le long d'une marche avec contrôle thermique par retour d'état." Phd thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aéronautique, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00516968.
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Les travaux numériques décrits dans ce mémoire portent sur la réduction de modèle dans le domaine de la thermique et de la mécanique des fluides. Ces modèles réduits étant rapides en temps d'exécution, ils permettent la mise en place d'algorithmes de contrôle optimal. La construction des modèles réduits est réalisée à partir de la Méthode d'Identification Modale (MIM) développée au laboratoire depuis de nombreuses années. Cette méthode s'appuie sur la représentation d'état sous forme modale : le modèle réduit est identifié à travers la minimisation d'une fonctionnelle comprenant les paramètres du modèle et basée sur l'écart entre les réponses du modèle détaillé et celles du modèle réduit. Une application est proposée sur un écoulement le long d'une marche descendante, avec un flux de chauffage intervenant en amont de la marche. On montre comment on peut réduire de façon importante les temps de simulation, tout en gardant une très bonne précision. Sur cette application, nous proposons également une approche combinant la théorie de la commande optimale avec les modèles réduits obtenus par la MIM. Cette approche est utilisée pour trouver une loi de commande en flux permettant de maintenir un profil de température proche d'une consigne dans l'écoulement en aval de la marche.
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Le, guyadec Mathias. "Dimensionnement multi-physique des véhicules hybrides, de leurs composants et de la commande du système." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT071/document.
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Le transport routier est au cœur des enjeux environnementaux actuels. Les véhicules électriques hybrides (VEH) sont une alternative intéressante, notamment en milieu urbain. Cependant, la conception de tels systèmes est complexe car la chaîne de traction (composants et architecture), la mission et la gestion énergétique du véhicule sont intimement liées.Les travaux de V. Reinbold ont permis de mettre au point une méthodologie de dimensionnement de VEH. Les composants sont optimisés conjointement avec la gestion énergétique sur un cycle de fonctionnement afin de minimiser la consommation de carburant du véhicule. Une attention particulière est portée à la conception fine de la machine électrique via un modèle électromagnétique adapté à l’optimisation.Dans la suite de ces travaux, nous approfondissons plusieurs aspects du dimensionnement des VEH. Tout d’abord, nous introduisons la possibilité de gérer des paramètres discrets de la machine, comme le nombre de paires de pôles. Dans un second temps, nous développons un modèle thermique de la machine prenant notamment en compte les échanges autour des têtes de bobine. Ce modèle analytique par réseau de résistances thermiques est intégré puis utilisé dans le processus de dimensionnement par optimisation. Il a été préalablement validé via un modèle par éléments finis. Des méthodes d’analyse d’incertitude et de sensibilité sont appliquées afin de quantifier l’influence de certains paramètres thermiques. Enfin, nous appliquons la méthodologie de dimensionnement par optimisation à une architecture série/parallèle, intégrant deux machines électriquesRoad transportation has a huge impact on the environment. Hybrid electric vehicles (HEV) are an interesting alternative, especially for urban uses. However, HEV are complex systems to design because of the strong interaction between the component sizing, the energy management and the driving cycle.V. Reinbold previously developed a sizing methodology for HEV. The components and the energy management are simultaneously optimized to reduce the fuel consumption of the vehicle over a driving cycle. A specific electromagnetic model is used during the optimization process to describe accurately the electrical machine.As a continuation, we introduce firstly the possibility to deal with discrete variables such as the pole number of the electrical machine. Then, we develop a thermal model of the machine considering the convection exchanges around the end-windings. This analytical lumped parameter thermal network is used during the optimization process after being validated thanks to a finite element model. Uncertainty and sensitivity analysis are used to check the influence of some of the thermal parameters. Finally, the sizing methodology is applied to a series/parallel HEV including two electrical machines
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Ligarius, Philippe. "Observateurs de systèmes bilinéaires à paramètres répartis : application à un échangeur thermique." Rouen, 1995. http://www.theses.fr/1995ROUE5041.
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Cette thèse est consacrée à l'étude d'observateurs simples pour des procédés bilinéaires dissipatifs. Une application est par ailleurs menée sur un échangeur thermique. Notre principale contribution est de fournir une méthodologie de construction d'observateurs, pour deux classes de systèmes bilinéaires dissipatifs généraux. Nous établissons pour ces systèmes, des résultats convergence (convergence faible) de l'erreur d'observation pour la classe des entrées régulièrement persistantes qui permet de garantir l'observabilité asymptotique du système étudié. On améliore la convergence de l'erreur (convergence forte) dès lors que l'on peut préciser la structure du système. Ces résultats sont illustrés par des simulations numériques sur notre application: l'échangeur thermique. Nous nous intéressons ensuite aux équations d'évolution non linéaires, du même type que celles de l'échangeur thermique, mais dans un cadre plus général. Nous montrons, pour ces problèmes, l'existence et l'unicité des solutions ainsi que les propriétés de continuité vis-à-vis des paramètres. Ces propriétés, fondamentales dans nos premiers résultats, étendent à ce nouveau cadre certains théorèmes classiques ou récents de la théorie des équations d'évolution (Crandall-Liggett, Tanaka-Kobayashi)
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Chen, Hao. "Modeling and control of a marine current energy conversion system using a doubly salient permanent magnet generator." Nantes, 2014. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=83aa318a-2539-4dda-aa76-c57351bf6c09.
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Parmi les énergies marines renouvelables hors éolien posé, toutes naissantes, l’énergie des courants marins (énergie hydrolienne) est susceptible de déboucher sur une exploitation commerciale et industrielle à moyen terme. C’est une énergie intermittente, mais très prévisible, ce qui facilite son intégration au réseau. Les travaux réalisés dans cette thèse rentrent dans ce contexte et ont pour objectif la modélisation et la commande d’une chaîne de conversion d’énergie hydrolienne. Cela nécessite une modélisation multiphysique allant de la ressource jusqu’à l’intégration au réseau électrique, la conception et la commande d’une génératrice innovante à attaque directe et des interfaces d’électronique de puissance associés. Les concepts de turbines hydroliennes, les projets existants ou en cours ainsi que les structures usuelles de chaînes de conversion sont présentés. Les modèles de la ressource et de la turbine sont dressés. Un modèle dynamique d’une génératrice synchrone à aimants permanents doublement saillante basé sur la méthode des éléments finis et la transformation de Park est ensuite développé. Les résultats obtenus sont comparés à ceux d'une génératrice synchrone à aimants permanents classique montrant ainsi l’originalité, la complexité et les principales caractéristiques de la structure proposée. L’impact de la mutuelle inductance entre les phases statoriques sur les performances de la machine est détaillé. Des formes particulières de courants d’alimentation sont recherchés et testés par simulation en vue de délivrer un couple quasi constant et de minimiser les pertes Joule. Différentes stratégies de contrôle sont ensuite élaborées et appliquées à l’ensemble génératrice – convertisseurs bidirectionnels à MLI. Les résultats obtenus en mode de fonctionnement MPPT ou défluxé à l’aide de l’outil de simulation développé sont présentés et discutés pour des cas tests réalistes réalisés sous l’environnement Matlab/SimulinkSeveral techniques to extract and exploit ocean energy have been recently suggested. The most studied ones are: marine current energy, wave energy and ocean ̐thermal energy. This Ph. D. Thesis fits in this context and its main objective is to contribute on control and modelling of a Marine Current Energy Conversion System (MCECS). This requires multi-physics modelling from the hydrokinetic resource to the electricity grid, design and control of an innovative low speed non-conventional generator and its associated power electronic interfaces. At first, turbine concepts, relative projects and usual chain of tidal energy conversion are presented. Tidal current and turbine modelling are secondly addressed. The dynamic modelling of a low speed Double Salient Permanent Magnet Generator (DSPMG) based on finite element method and Park transformations is developed. Results are compared to classical Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG) to highlight advantages, originality, complexity and principal characteristics of the proposed structure. Suitable currents are then determined and tested by simulation in order to deliver a quasi-constant torque and minimise Joule losses. The mutual effect on the generator performances is detailed. Finally, several control strategies are applied to DSPMG associated to a bidirectional back-to-back converter and are analysed. The main results, based on the developed marine current turbine simulation tool, are presented and discussed with illustration by several realistic studies and Matlab/Simulink assessment