Academic literature on the topic 'Contrôle/Commande par logique floue'

Dans un souci d'amélioration des conditions de sécurité routière, l'union Européenne s'est fixée comme objectif de réduire le nombre de décès sur les routes. Le projet Européen ASSET aspire à l'amélioration de la sécurité et de la protection des conducteurs, des engins roulants ainsi que des infrastructures routières. Notre travail de thèse s'inscrit pleinement dans le cadre du projet ASSET et a pour application le développement d'outils théoriques et pratiques intégrant un véhicule lambda pour l'amélioration de la sécurité routière. L'objectif de la thèse est de réaliser ou d'utiliser les bus de communication de terrain au sein du véhicule, permettant à ce dernier de communiquer avec tous ses organes et de récolter des informations importantes qui seront dans un deuxième temps communiquées en liaison sans fil aux autres véhicules (ou à une centrale) afin de renseigner sur l'état du véhicule ou de la route. Nous proposons un système ubiquitaire intelligent nommé PCAN (Pervasif Controller Area Network), qui aspire à être un système embarqué automatique et intelligent dans un véhicule pour améliorer la sécurité routière et le confort de conduite. Concrètement, ce système PCAN permet de recueillir des informations contextuelles sur l'environnement extérieur et intérieur du véhicule et aussi de communiquer en liaison sans fil avec d'autres systèmes externes. Lesystème est composé d'un bus CAN ouvert, d'un système de communication sans fil et d'un ordinateur embarqué. Le bus CAN ouvert est composé de nœuds permettant l'ajout direct de différents capteurs ou actionneurs. Deux différents ordinateurs embarqués ont été utilisés : Le CompactRio et un ordinateur portable. Grâce à ces derniers, des modules de communication sans fil ont été utilisés permettant l'échange des données par Wi-Fi, ZigBee et GPRS. Toutes les informations collectées peuvent être affichées au conducteur grâce à un écran tactile.Le système PCAN est implémenté dans un véhicule Citroën C4. Sur la base de ce véhicule intelligent, nous avons développé des scénarios et applications afin d'améliorer la sécurité routière et le confort de conduite. Une application de l'avertissement de l'ABS est développée et testée expérimentalement pour deux scénarios : un avertissement par V2V direct et un avertissement par V2I ou V2V indirect. Concernant l'avertissement V2V en communication ZigBee, une application de la localisation de véhicule en détresse est proposée grâce à une modélisation mathématique de la distance en fonction de la qualité du signal. Par ailleurs, un algorithme d'optimisation est réalisé pour rechercher la station de service (ou le point de recharge dans le cas d'un véhicule électrique) optimale en fonction de différents critères.Le système PCAN peut recueillir des informations contextuelles sur le véhicule et son environnement, il peut également établir des communications sans fil. Ces fonctionnalités sont enrichies par la possibilité d'effectuer le contrôle/commande de certains composants du véhicule raccordés au PCAN. Nous utilisons le système PCAN afin de contrôler et de commander à distance un actionneur mécatronique du véhicule. La méthode de commande est basée sur une association originale d'un PID avec un régulateur à base de Logique Floue (LF).

Les unites de production sont actuellement soumises a de fortes contraintes de disponibilite, de productivite, de qualite et de flexibilite. Les problemes a resoudre sont relatifs a la surveillance, au controle qualite et a la maintenabilite. Il s'agit de surveiller et garder operationnels les entites du procede de fabrication, de les synchroniser, de les coordonner et d'integrer les ressources humaines et materielles, dans une approche de gestion de la qualite. Dans ce travail de these, nous nous interessons a la description fonctionnelle des principales activites d'une unite de filature textile dans le but de mettre en place une forme de surveillance preventive conditionnelle previsionnelle indirecte (spcpi), permettant d'ameliorer son niveau de surete de fonctionnement (fiabilite, disponibilite, maintenabilite, etc. ). Cette etude necessite des outils de modelisation et d'evaluation. Nous avons opte pour une modelisation modulaire, a base de la methode sadt qui decompose le systeme en activites elementaires permettant de definir les liens existant entre les parametres de qualite du produit et l'etat des entites du procede. Nous avons ainsi montre que la cause d'une derive de la qualite du produit est liee a l'etat defaillant d'une entite ayant entraine une baisse de ses performances. Les quatre processus de spcpi developpes dans ce memoire sont le suivi d'evolution, la detection, le pronostic et le diagnostic. L'originalite de l'approche du suivi d'evolution de la qualite du produit reside dans la mise en place d'une technique d'inference floue appelee la moyenne dynamique des metriques mdm de logique floue<br>La mdm est comparee a une methode standard comme la methode somme-produit. La fonction detection, basee sur le principe de seuillage permet l'estimation de l'amplitude d'une derive pour le declenchement du processus de pronostic. Une illustration de ce processus est mise en uvre sur la base d'une fonction de prevision basee sur la methode du gradient. Le diagnostic est realise en exploitant les gammes de longueurs d'ondes definis par l'analyse des defauts periodiques. L'ensemble de ce travail a ete concretise par le developpement d'un outil permettant la mise en uvre de cette approche de spcpt. Cet outil est baptise misufit (maquette informatisee de surveillance d'une unite de filature des industries textiles)

Le travail présenté dans la thèse s’inscrit dans le projet de recherche partenarial ANR-ABV 2009 dont l’objet est la conception d’un système de conduite automatisée à basse vitesse. Il décrit et analyse les principes d’un contrôle partagé d’un véhicule automobile entre un conducteur humain et un copilote électronique (E-copilote). L’objectif est de mettre en place une coopération Homme-Machine efficace entre le conducteur et l’E-copilote. Un des enjeux est notamment de permettre au conducteur d’interagir avec l’E-copilote de façon continue pour pouvoir exécuter les manœuvres qu’il souhaite sans nécessiter la désactivation ni être gêné par l’E-copilote. Cet enjeu répond au besoin de prise en compte des actions du conducteur entreprises pour pallier celles du E-copilote dans certaines situations par exemple éviter un obstacle non perçu par le système. L’objectif dans ce cas est de garantir le confort au conducteur ainsi que sa conscience du mode engagé (système actif ou pas). Le conducteur et l’E-copilote agissant simultanément sur le système de direction, chacun doit être conscient des actions de l’autre : une communication bidirectionnelle est essentielle. Pour atteindre cet objectif, nous avons retenu les interactions haptiques à travers le système de direction du véhicule. Le couple appliqué par le conducteur sur volant est utilisé par l’E-copilote pour prendre en compte ces actions de la même façon que le couple produit par l’E-copilote est ressenti par le conducteur et utilisé pour comprendre le comportement du système. D’autres aspects essentiels pour la coopération H-M ont également été abordés : l’´étude des changements de modes de fonctionnement du système ainsi que l’IHM via laquelle le conducteur interagit avec le système<br>The work presented in the thesis is part of the research partnership project ANRABV 2009 which aims is to design an automated low-speed driving. It describes and analyzes the principles of shared control of a motor vehicle between a human driver and an electronic copilot (E-copilot). The objective is to establish effective human-machine cooperation between the driver and E-copilot. One issue is particular to allow the driver to interact with the E-copilot continuously in order to perform maneuvers he wants without requiring deactivation neither constrained by E-copilot. This issue addresses the need for consideration of driver actions taken to remedy those of E-copilot for example avoiding undetected obstacle by the system while ensuring operator comfort and the driver situation awareness. The driver and E-co-pilot acting simultaneously on the steering system, everyone must be aware of the actions of the other: twoway communication is essential. To achieve this goal, we used the haptic interactions through the steering system of the vehicle. The torque applied by the driver on the steering wheel is used by the E-copilot to take into account these actions as the torque produced by the E-copilot is felt by the driver and used to understand the system’s behavior. Other key issues for the Human-Machine Cooperation were also discussed: the study of changes in modes of operation of the system and HMI via which the driver interact with the system

Le travail presente dans ce memoire de these est consacre a l'analyse et au controle a l'aide de la logique floue d'un procede biologique de depollution. Le procede considere est un reacteur de digestion anaerobie a lit fluidise traitant des vinasses de vin. Malgre ses bonnes performances, ce procede peut etre facilement destabilise par les variations de la charge polluante entrante, il est donc necessaire de le controler. Le manque d'information en ligne sur l'activite bacterienne rend difficile la mise en oeuvre d'algorithme de commande classique en automatique. L'utilisation de la logique floue permet de pallier ce manque d'information, en integrant dans l'algorithme de commande, l'expertise humaine acquise sur la conduite de ces procedes. L'objectif du controle est de maintenir le reacteur en un point de fonctionnement tout en lui assurant un bon rendement d'epuration. Le controle doit etre base sur des variables mesurables en ligne et pour lesquelles il existe des capteurs industriels peu couteux. Pour faciliter la mise au point du controleur flou, un modele de connaissance du procede, base sur des bilans matieres a ete elabore et valide a partir de resultats experimentaux. Nous presentons la demarche utilisee pour construire et mettre au point le controleur. Il est ensuite teste sur un reacteur experimental de 15 litres, puis sur un pilote de taille semi-industrielle de 150 litres. Pour ameliorer les performances du controle, nous avons rajoute des variables. Pour les integrer facilement, nous avons hierarchise la structure du controleur. Cette nouvelle structure est testee et validee sur les deux procedes. Le controleur flou presente l'avantage d'etre facilement adaptable a d'autres procedes biologiques de depollution traitant des effluents differents.

Cette thèse a pour objectif le développement d’une famille de commandes adaptatives robustes par modes glissant pour une large classe de systèmes non linéaires incertains et perturbés. Ainsi, deux lois de commande ont été développées. Dans la première, le modèle du système a été reformulé de telle sorte que toutes les dynamiques inconnues soient regroupées dans une seule fonction et ainsi utiliser un seul approximateur. Dans ce contexte, les réseaux d’ondelettes flous ont été d’abord utilisés vus leurs convergences rapides mais ils ne permettent de donner de bons résultats en présence des informations linguistiques incertaines. Afin de remédier à cela, un système flou de type-2 a été utilisé. Pour assurer la robustesse vis-à-vis des perturbations externes, des incertitudes et erreurs d’approximation, le mode glissant a été proposé. Pour réduire les sollicitations au démarrage au niveau du signal de commande, une surface non-linéaire a été introduite. La loi de commande ainsi construite permet d’assurer la robustesse et la stabilité globale du système bouclé tout en éliminant le phénomène de chattering dans le cas du mode glissant classique. Cependant, le choix des gains de la surface de glissement devient compliqué pour des systèmes d’ordre supérieur à 2. Pour résoudre ce problème, une nouvelle loi de commande par mode glissant a été proposée. L’avantage principal de cette approche réside dans le fait que la surface de glissement a été modifiée de telle sorte que la phase d’approche a été supprimée ce qui rend le système plus robuste et augmente sa vitesse de convergence aux signaux de références. .<br>This thesis aims to develop a family of adaptive robust sliding modes for a large class of non-linear uncertain and disturbed. Two control laws were developed. In the first, the model system has been reformed such that all the unknown dynamics are combined in one function and then use a single approximation. In this context, fuzzy wavelet networks were first used thanks to their rapid convergence but they don’t give good results in the presence of uncertain linguistic information. To resolve this, a fuzzy system of type-2 was used. To ensure robustness against external disturbances, uncertainty and approximation errors, the sliding mode has been proposed. To reduce the stresses at the start of the signal, a non-linear was introduced. The control law is built to ensure the robustness and overall stability of the closed system in addition to it’s capacity of eliminating the phenomenon of chattering in the case of classical sliding mode. However, the choice of the gains of the sliding surface becomes complicated for systems of order greater than 2. To overcome this problem, a new control law using sliding mode has been proposed. The main advantage of this approach is that the sliding surface has been modified so that the approach has been removed which makes the system more robust and increases its speed of convergence to the reference signal. .

Les travaux présentés dans ce mémoire visent à maintenir les performances d’une boucle de régulation lorsque le système à contrôler est linéaire et à paramètres variant dans le temps. Pour ce faire, nous proposons une commande prédictive discrète, sous contraintes inégalitaires, à base de modèle d’état, adaptative indirecte dont le superviseur fait appel à la logique floue. L’adaptation des paramètres du modèle interne repose sur la méthode des moindres carrés récursifs. L’adaptation des horizons de prédiction, de commande et pondération du signal de contrôle du contrôleur prédictif est réalisée par le superviseur flou sur la base des performances désirées et réelles. L’analyse des boucles de régulation ainsi constituées a permis d’établir les conditions de stabilité entrée bornée - sortie bornée. Enfin le conditionnement du Hessien a été amélioré en introduisant une pondération exponentielle dynamique dans la fonction coût de la commande prédictive. La stratégie proposée a été appliquée en simulation au contrôle de différents systèmes<br>The works presented in this dissertation are intended to maintain a control loop performance when the system to be controlled is linear and time-varying parameters. To do this, we suggest a discrete predictive control under inequality constraints, state modelbased, indirect adaptive which supervisor uses fuzzy logic. The parameters adjustment of the internal model is based on the recursive least-squares method. The intrinsic parameters adaptation of predictive controller (horizons of prediction, control and weighting of the control signal) is performed by the fuzzy logic supervisor on the basis of desired and real performances. Thus the analysis of control loops formed has established conditions of stability bounded input - bounded output. Finally the Hessian’s conditioning has been improved by introducing a dynamic exponential weighting in the cost function of predictive control. The proposed strategy has been applied in simulation to control different systems

Le principal problème de la commande vectorielle du moteur asynchrone réside dans l'estimation du flux dans la machine. Comme il n'existe actuellement pas de solutions technologiques satisfaisantes pour mesurer le flux, celui-ci est généralement estimé à partir d'un modèle de la machine. L'estimation du flux est alors naturellement sensible aux incertitudes sur les paramètres électriques intervenant dans ce modèle. Ainsi, l'objectif principal des recherches réalisées est de proposer aux utilisateurs une solution de commande vectorielle robuste ne faisant pas appel à des exigences trop fortes en termes de connaissances paramétriques. Ceci est obtenu en supervisant plusieurs solutions de contrôle ayant des performances satisfaisantes, voire optimales mais dans des plages d'utilisation différentes. La combinaison des différents algorithmes de commandes est réalisée au moyen de la logique floue associée à une étude théorique de sensibilité<br>Les commandes multialgorithmiques concernent la combinaison de deux modèles de la vitesse angulaire statorique pour orienter le flux dans la machine et la combinaison de deux modèles du courant magnétisant pour estimer l'amplitude du flux. La combinaison de deux estimateurs de flux, l'un déterminé à partir des équations rotoriques de la machine, l'autre déterminé à partir des équations statoriques et la détermination des gains d'un observateur de flux d'ordre réduit ou d'ordre complet au moyen de la logique floue sont également étudiées. Pour chaque stratégie, l'étude de sensibilité est dans un premier temps validée par des essais experimentaux sur un banc équipé du système Matlab-Simulink-dSPACE (basé sur un DSP TMS320C31), en considérant les variations du courant statorique consommé comme indicateur de la qualité du contrôle du flux. Deux des stratégies de commande étudiées sont ensuite utilisées dans deux applications différentes, l'une concerne la traction électrique, l'autre la génération d'énergie par éoliennes