Automatique
Combining RBF-PCA-ReliefF Filter for a better diagnosis performances in rotating machines
Monitoring and faults diagnosis in rotating machinery is a current research field. In this direction the use of pattern recognition combined with non-destructive testing techniques such as' vibration analysis and signal processing can be very useful. In this paper was proposed, a diagnosis method of rotating machinery using vibration signatures with a Radial Basis Function classifier. The recorded signals were preprocessed with a Wavelet Decomposition and indicators were extracted both in temporal and frequency domain. To improve diagnosis performance, two techniques for dimension reduction of indicators space are combined; Principal Component Analysis and the filter ReliefF. The method was tested on real signatures from a vibration test bench, operating under several conditions, the results showed the interest to look closely at the choice of indicators in order to have best diagnosis performance. Voir les détails
Mots clés : diagnosis, Rotating machinery, principal component analysis, radial basis function
Commande robuste d'une machine synchrone pour une application à la production de l'énergie éolienne
Afin de maximiser l’efficacité de la chaine de conversion d’énergie, des nombreuses solutions ont été examinées aussi bien au niveau de la génératrice qu’au niveau de l’électronique de puissance. La plupart des dispositifs utilisent des machines asynchrones. Or, ces machines généralement fonctionnent à vitesse fixe, qui ne répond pas aux exigences d’aujourd’hui (rendement, puissance, connexion au réseau, …etc.). Contrairement à la machine asynchrone à double alimentation, qui actuellement la plus demandée dans marché, grâce à son fonctionnement à plusieurs vitesses du vent. En revanche, son rendement reste insuffisant, plus qu’elle nécessite souvent de multiplicateur mécanique. La machine synchrone peut résoudre les problèmes de machine asynchrone, à savoir le poids réduit, le bon rendement énergétique et la stabilité. Voir les détails
Mots clés : Commande, Système Energétique, machine asynchrone, Machine Asynchrone à double alimentation, Machine Synchrone, rendement, vitesse du vent
Commande Tolérante aux Défauts des Processus Energétiques
La moindre défaillance sur un processus est néfaste dans un environnement où le rendement est primordial. Il est donc nécessaire de s'assurer en permanence du bon fonctionnement du processus vis-à-vis des objectifs qui lui ont été assignés. La supervision des procédés industriels peut être définie comme une suite d'opérations qui vise à détecter, localiser et de s’accommoder aux différents types de défauts. Dans ce contexte, différentes stratégies ont été proposées dans la littérature pour maintenir la stabilité avec un certain degré de performances du système commandé en dépit de la présence d'un dysfonctionnement. Une telle commande porte le nom "commande tolérante aux défauts". Son objectif est de s'accommoder aux défauts dès leur apparition avec une réactivité maximale, de telle sorte qu'un faible défaut affectant un sous système n'évolue pas vers une situation critique au niveau du système global.Le travail proposé dans le cadre de cette thèse a pour objectif de contribuer au développement des techniques de la commande tolérante aux défauts des systèmes complexes et non linéaires. Le domaine d’application privilégié est celui des processus énergétiques. Voir les détails
Mots clés : commande tolérante aux défauts, système non linéaire, commande prédictive, identification sous espace, Bond Graph, processus énergétiques, modèles multiples interactifs, LMI
Conception d'un système intelligent de diagnostic des défauts dans les machines tournantes
Le travail réalisé dans la thèse s’articule autour de l'application des différentes approches de diagnostic des defaults dans les machines tournantes en mettant en relief les caractéristiques de chaque méthode et plus spécialement celle de reconnaissance de formes. Dans une première étape on procède à l`acquisition des données à partir d`un système présentant les différents défauts considérés. Ensuite des techniques de prétraitement et de sélection des paramètres sont utilisées pour l'extraction des vecteurs caractéristiques des défauts.La deuxième étape a pour objectif l'application des approches avancées de classifications et de diagnostics des defaults.Finalement sur la base des résultats obtenus, des outils logiciels et matériels sont conçu pour valoriser les différents travaux. Voir les détails
Mots clés : diagnostic des défauts, machine tournante, analyse vibratoire, les ondelettes, les paramètres statistiques, Les supports vector machine, optimisation, reconnaissance de formes
Modélisation et commande d’un système éolien
Ce travail vise principalement à apporter une contribution à la modélisation, la commande, le contrôle et optimisation d’un système à énergie renouvelable basé sur l’énergie du vent en utilisant les techniques de commande et d’optimisation modernes. Un tel système est caractérisé par la non-linéarité des modèles de la plupart des composantes. La méthodologie que nous employons s'appuie sur les travaux scientifiques antérieurs dans le domaine de la modélisation des composantes d'un système éolien, utilisations des stratégies de commande récentes et le développement d'algorithmes de contrôle. Voir les détails
Mots clés : éolienne, Convertisseur électronique, MPPT, Injection aux réseaux, Mode glissant d’ordre supérieur, Commandes intelligentes, optimisation, Machine électriques triphasés, Les algorithmes de contrôles
Contribution à la commande adaptative des systèmes non linéaires triangulaires avec applications
Ce travail propose l’étude de la commande adaptative directe et indirecte d’une classe des systèmes non linéaires triangulaires incertains. Il s’agit de synthétiser des lois de commande adaptatives stables avec des lois d’adaptation de types direct et/ou indirect (avec et sans observateurs). La complexité de ces lois de commande devrait être gardée raisonnable par l’introduction d’un filtrage au niveau des commandes virtuelles. L’application sera effectuée sur un actionneur électropneumatique. Dans une première phase, on s’intéressera à la commande adaptative par backstepping directe et indirecte avec filtrage des commandes virtuelles. Dans une deuxième phase, on étudiera la commande adaptative combinée directe/indirecte. La combinaison a pour objectif de combiner les lois d’adaptation de type direct (issues d’une fonction de Lyapunov) et lois d’adaptation de type indirecte (gradient ou moindres carrés) en considérant des lois d’adaptation de type σ-modification ou e-modification. On étudiera également la robustesse de la stabilité de ces lois de commande au regard des incertitudes structurées et non structurées et des perturbations auquel le système considéré pourrait être soumis. Voir les détails
Mots clés : Commande par backstepping, commande par backstepping avec filtrage des commandes virtuelles, commande adaptative directe, commande adaptative indirecte, commande adaptative combinée directe/indirecte, actionneur électropneumatique, stabilité de Lyapunov
ANALYSE DE L’INTERACTION HOMME - ROBOT DANS LES SYSTEMES SUPERVISES MULTIMODAUX
Le contrôle et la commande des systèmes supervisés locaux ou distants et destinés a la conduite des missions et des taches complexes requièrent différents niveaux et modes d'interaction avec l'operateur humain compte tenu des différentes situations rencontrées. Des exemples de tels systèmes se retrouvent dans de nombreux domaines d'applications y compris des domaines critiques comme l'art militaire, le démantèlement de centrales nucléaires, l'exploration spatiale, la télé-chirurgie, etc.Le sujet est donc relatif à un domaine très complexe de la technologie du futur. Il a pour objectif d'effectuer l'analyse, le développement, l'implémentation ainsi que l'évaluation des performances d'une interface multimodale destinée a assurer une interaction Homme-Robot flexible et adaptable. Cette interface multimodale sera le pivot du système global Homme-Robot et s'inspire de l'interaction naturelle Homme-Homme qui exploite et combine des modes de commande de haut-niveau (paroles, gestes, localisation d'objets par la vision, manipulation manuelle). L’objectif principal de ce sujet de thèse consiste à effectuer une analyse de l’interaction homme robot dans les systèmes supervisés multimodaux. Il est question d'étudier l'influence de la nature et du nombre de modes disponibles, des facteurs humains, des performances du système opérationnel à conduire, du degré de complexité de la tache ou de la mission à accomplir. Bien entendu, de part sa propre complexité du à la multiplicité des modes et aux possibilités de leurs combinaisons; le degré de complexité structurelle du système devrait augmenter et mobiliser les multiples compétences sensorielles de l'operateur. Mais de part la conception adoptée qui est centrée utilisateur et de niveau d'abstraction élevé, la complexité fonctionnelle et opérationnelle du système global sera masquée permettant une flexibilité et une adaptabilité d'utilisation pour assurer de meilleures performances.Les contributions majeures de cette thèse sont :• Le développement d’une interface multimodale combinant différents modes de commande de haut niveau: la commande vocale, la commande gestuelle, la commande par pointage sur image (click-and-Point) et la commande manuelle par joystick. • La conception et la réalisation d’un nouveau système robotisé qui est le robot parallèle à câbles. Du fait de leurs caractéristiques particulières, ces robots ouvrent des axes de recherche pour des applications originales, en particulier dans le domaines de la réhabilitation.• Le développement d’une application originale qui est l'utilisation d'un robot à 4 câbles dans une classe spéciale pour un centre de réhabilitation et d'apprentissage exploitant la multimodalité.• Proposition d'une méthode d'évaluation des performances pour les systèmes supervisés multimodaux tenant compte de certains facteurs humains par adaptation d’une méthode d’évaluation appelée Analytical Hierarchy Process (AHP) qui permet de fusionner des critères qualitatifs et quantitatifs. Voir les détails
Mots clés : : Interaction homme-robot, systèmes multimodaux supervisés, contrôle haut niveau
Commande vectorielle d’une machine asynchrone polyphasée alimentée par onduleur a trois niveaux « application sur la machine heptaphasée »
Dans ce travail, nous exposons deux approches contribuant à la modélisation de la machine asynchrone à n phases régulièrement décalées entre elles. La première approche se base sur un formalisme vectoriel dont le but est de diagonaliser les matrices inductances de la machine dans les espaces, Hermitien et Euclidien. Cette diagonalisation permet de découpler magnétiquement les phases. La deuxième approche se base sur le concept multimachines qui consiste à assimiler mathématiquement la machine réelle polyphasée à un ensemble des machines fictives diphasées et monophasées. Nous exposons également la commande vectorielle d'une machine asynchrone heptaphasée (n=7) alimentée par onduleur MLI à trois niveaux. Voir les détails
Mots clés : machine asynchrone à n phases, diagonalisation des matrices, espace Hermitien, espace Euclidien, concept multimachines, machine fictive monophasée, machine fictive diphasée, machine heptaphasée, commande vectorielle
Identification paramétrique de la machine asynchrone
Le travail présenté dans ce mémoire traite de la modélisation et l’identification paramétrique de la machine asynchrone triphasée. La modélisation tient en considération les phénomènes de saturation magnétique, la validation des modèles se fait par superposition avec des essais réels. Ensuite nous avons proposé une nouvelle méthode de diagnostic des défauts du rotor de la machines asynchrone à cage. Cette technique est basée sur l’identification paramétrique du modèle électrique de la machine. Exprimé dans le repère diphasé de Park, un modèle original de la machine asynchrone en défaut de rupture de barres rotoriques est présenté. La procédure de diagnostic, appliquée sur l’ensemble des modèles de défaut proposés, a été validée expérimentalement. Voir les détails
Mots clés : machine asynchrone triphasée, saturation magnétique, identification paramétrique
Commande adaptative par backstepping d’une classe des systèmes non linéaires incertains
Dans ce travail, on s’est intéressé à l’étude et le développement de stratégies de commande adaptatives directe, indirecte et combinée directe/indirecte par backstepping d’une classe des systèmes non linéaires ayant la forme triangulaire inférieure paramétrique. Le problème principal de l’approche de commande adaptative par backstepping est la complexité de ces lois de commande causée par la dérivation des commandes virtuelles. L’utilisation de l’approche de commande de surface dynamique (DSC) qui introduit un filtrage des commandes virtuelles a permis de pallier à ce problème de complexité. De plus, l’analyse de la stabilité des structures de commande proposées est effectuée par l’approche de Lyapunov. Pour chaque approche de commande, des résultats de simulation sont présentés pour montrer ses performances. Voir les détails
Mots clés : Commande par backstepping, commande adaptative par backstepping, adaptation directe et indirecte, stabilité de Lyapunov, systèmes non linéaires