Détails du projet

Type: Projet du centre CRTI
Organisme: Centre de Recherche en Technologies Industrielles (CRTI)
Unité: Unité de recherche en materiaux avancés
Division: Divisions des Composites
Equipe résponsable: Equipe N°30 « Synthèse et Caractérisation d’un Composite Hybride »
Période: 2019 - 2021
Version PDF: (.pdf)
Mots Clés: Convertisseurs statiques, commandes, optimisation, Systèmes Embarqués, temps-réel détection de défauts, Sureté de fonctionnement, intelligence artificielle, énergie, aéronefs.
Description:
Les systèmes de conversion d’énergie sont de plus en plus répondus dans le domaine de la production de l’énergie électrique nécessitant un développement continu et des exigences en termes de performances très poussées. De tels systèmes sont souvent à base de convertisseurs statiques notamment des onduleurs de tension. Par ailleurs, ils sont, de nos jours, recommandés dans les systèmes embarqués, tels que, les aéronefs (objets volants) ainsi qu’aux énergies renouvelables. Cependant, la sûreté de fonctionnement et la fiabilité des systèmes embarqués est l’une des exigences essentielles à considérer vu les risques et les conséquences critiques que peuvent avoir les défaillances en termes de vies humaines et de pertes matérielles. La croissance de la demande énergétique à travers le monde est responsable d’une importante utilisation de systèmes embarqués temps-réel qui s’avèrent très économiques sur le plan industriel et permettent une utilisation aisée des algorithmes plus évolués et des commandes avancées et intelligentes. Le domaine aéronautique a été marqué par une augmentation constante et progressive du taux d’électrification des systèmes embarqués. Ces systèmes permettent de basculer d’une maintenance préventive à une maintenance prédictive et événementielle, plus économique. Aujourd’hui, les objets volants plus électriques est un axe d’amélioration majeure pour l’industrie aéronautique permettant d’atteindre des objectifs toujours plus ambitieux : réduction de l’impact environnemental, optimisation des coûts de maintenance, etc… L’objectif de la proposition de ce projet de recherche consiste en une contribution visant la perfection des techniques de commandes, diagnostique et tolérance aux fautes du système de puissance embarqué. En effet, on s’intéressera à des techniques à base de l’intelligence artificielle et du traitement de signal pour la gestion des commutations des semi-conducteurs de puissance de l’onduleur et l’utilisation des approches de détection et de localisation de défauts susceptibles d’avoir lieu dans l’onduleur. Puis, principalement, à proposer une technique pour assurer un fonctionnement, même dégradé, en présence de défauts. Ceci, consistera à intervenir au niveau des configurations de l’onduleur pour lui assurer une continuité de fonctionnement (service). En particulier, les défaillances de l’onduleur nécessitent une analyse approfondie car leurs conséquences sur le fonctionnement de l’association peuvent être dramatiques et sont difficilement maîtrisables. Le contenu du projet peut être structuré en cinq (5) parties principales : -La première partie concernera le choix des composants et la réalisation du stand d’expérimentation. Une synthèse sera exposée sur les différentes méthodes et concepts de détection, d’isolation et de surveillance ainsi que leurs limitations ; - La deuxième partie abordera le développement et la validation par simulation de la modélisation ainsi que l’identification des paramètres de la chaine de conversion servant de base à la compréhension et à l’analyse du système. - La troisième partie présente le développement et l’implémentation de l’algorithme de commande de l’onduleur. Les mesures expérimentales des signaux seront analysées pour le cas sein (sans défauts) et en cas de défauts. Cette partie sera réalisée à l’aide de méthodes issues de l’intelligence artificielle. Par ailleurs, à la fin de cette section, un accent particulier sera porté aux nouvelles techniques de traitement du signal, pour l’étude des signaux non stationnaires afin d'analyser les défaillances dans le système. - La quatrième partie présentera le développement et l’implémentation de l’algorithme de localisation de défauts ainsi que la validation des approches développées à l’aide d’un banc d’essai expérimental construit autour d'un DSPACE ; -Dans la cinquième partie, nous exposons l’approche assurant la continuité de fonctionnement temps réel en cas de défauts, l’implémentation de la technique et la validation expérimentale ; Finalement, l’essentiel de nos travaux seront exposé et présentés selon un échéancier sur la durée de réalisation du projet.