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Dissertations / Theses on the topic 'Dispositifs électromagnétiques – Conception et construction'
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Delma, Ouendpouire Jude. "Étude des matériaux magnétiques composites à particules lamellaires - application à la conception des machines à flux transverse Clawpole à Stator Hybride." Thesis, Université Laval, 2009. http://www.theses.ulaval.ca/2009/26424/26424.pdf.
Full text
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Tan, Wenhua. "Modélisation et Conception des Composants Passifs Planar pour Filtres CEM." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00776515.
Full textAbstract:
Les composants magnétiques en technologie planar répondent aux exigences actuelles de l'Electronique de Puissance (EP), à savoir la montée en fréquence de commutation des structures d'EP et la réduction du volume des convertisseurs. La première tendance impose des contraintes fortes en termes de compatibilité électromagnétique (CEM) des équipements. Ces dernières doivent être prises en compte par les ingénieurs dès la phase conception des convertisseurs en se basant sur des modèles fiables, peu développés pour les composants planar dans la littérature scientifique. Ce travail de thèse porte ainsi sur la modélisation des composants planar pour applications aux filtres CEM. Différentes méthodes sont développées au cours de cette thèse pour arriver à évaluer de manière fine les éléments parasites des inductances planar de mode commun : capacités parasites et inductances de fuite. Une partie du travail a porté sur la modélisation par circuits équivalents du comportement fréquentiel des inductances de MC. Une approche automatisée, basée sur un algorithme de fitting a ainsi été développée pour élaborer des circuits équivalents fiables et robustes. Des approches analytiques (Décomposition du Champ Electrique) et semi-analytiques (Fonctions de Green) ont aussi été proposées pour évaluer les valeurs des éléments parasites. La dernière partie de la thèse est plus orientée conception, avec la réalisation de deux structures de composants innovantes, la première se basant sur une technique de compensation des capacités parasites à l'aide d'éléments parasites structuraux et la seconde sur l'association de deux noyaux magnétiques, possédant matériaux et géométries différentes
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Ngoua, teu Magambo Jean-Sylvio. "Modélisaton et conception de transformateurs planar pour convertisseur de puissance DC/DC embarqué." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2017. http://www.theses.fr/2017ECLI0025.
Full textAbstract:
Ces travaux de thèse s’inscrivent dans la problématique de développement de transformateurs planar pour l’intégration de puissance, dans le contexte de l’avion plus électrique (More Electric Aircraft – MEA) où les contraintes de volume et de poids sont primordiales. Les composants magnétiques restent en effet un frein à l’intégration des systèmes d’Electronique de Puissance et les composants planar (transformateurs et inductances) offrent une alternative intéressante aux composants bobinés pour la réduction de la taille des convertisseurs.Dans ce manuscrit, des méthodes, un outil de dimensionnement et des prototypes de transformateurs planar (2 et 3 enroulements) en technologie feuillard et PCB sont développés pour des applications de convertisseur DC/DC aéronautique. Dans un premier temps, les modèles permettant le calcul des pertes, l'estimation de l'élévation de température et le calcul de l’inductance de fuite sont présentés et comparés afin de concevoir des outils de calculs pour la conception. Dans un deuxième temps, il est montré que la modification de la forme des angles des spires rectangulaires permet de réduire significativement les pertes cuivre HF. Sur la base de ces outils et résultats, des prototypes de transformateurs planar à 3 enroulements en PCB multicouches sont développés. De nombreux prototypes sont caractérisés et valident les modèles de dimensionnement proposés. Enfin, l’un de ces prototypes est intégré et testé dans un convertisseur de puissance DC/DC de 3.75kW mettant en évidence les gains obtenusThese thesis works deal with the issue of the planar transformers development for power integration, in the context of the More Electric Aircraft (MEA), where the constraints of volume and weight are paramount. Magnetic components remain a hindrance to the integration of Power Electronics systems and planar components (transformers and inductors) offer an interesting alternative to wound components for reducing the size of converters.In these works, methods, a sizing tool and prototypes of planar transformers (2 and 3 windings) in strip and PCB technology are developed for aeronautical DC / DC converter applications. Firstly, the models allowing the calculation of the losses, the estimation of the temperature rise and the calculation of the leakage inductance are presented and compared in order to design calculation tools for engineers. In a second step, it is shown that the modification of the shape of the angles of rectangular turns makes it possible to significantly reduce the HF copper losses.Based on these tools and results, prototypes of 3-windings planar transformers in multilayer PCBs are developed. Many prototypes are characterized and validate the proposed designing models. Finally, one of these prototypes is integrated and tested in a DC / DC power converter of 3.75kW highlighting the gains obtained
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Deng, Siyang. "Méthodes de conception par optimisation robuste et fiable de dispositifs électromagnétiques." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018ECLI0001/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur les problèmes d'optimisation robustes et fiables avec l'incertitude d'entrée.Tout d'abord, les différentes catégories de méthodes d'optimisation stochastique pour traiter l'incertitude sont présentées. Ces méthodes visent à trouver une solution plus robuste et fiable en minimisant la variance de l'objectif et/ou en réduisant la probabilité de violer les contraintes en différentes manières. Chaque catégorie a diverses approches et après la comparaison, les plus efficaces sont sélectionnées.Cependant, comme ces méthodes augmentent le nombre d'évaluations par rapport à l'optimisation déterministe et nécessitent l'information de gradient qui peut être bruyante fournie par des modèles lourds comme les modèles d'éléments finis, elles ne conviennent pas aux modèles qui prennent du temps. Des stratégies de méta-modèles basées sur le krigeage sont proposées dans ce manuscrit car elles pourraient utiliser la détermination d'une petite taille d’échantillons pour approcher des fonctions complexes et donner des dérivés précis. La fonction objectif initiale et les contraintes sont progressivement remplacées par des méta-modèles de krigeage utilisant le critère d’enrichissement pour ajouter des échantillons dans le processus d'optimisation. Différentes stratégies compris le choix du critère et le positionnement de l'enrichissement de l'échantillon pour chaque catégorie sont comparées et mettent en évidence les plus efficaces.Ensuite, les approches d'optimisation développées dans ce travail de recherche sont appliquées aux modèles analytiques et aux éléments finis d'un transformateur pour résoudre des problèmes d'optimisation électromagnétiqueThis PhD thesis deals with the robust and reliability-based optimization problems under input uncertainty.First, the different categories of stochastic optimization methods to treat the uncertainty are presented. These methods aim to find a more robust and/or reliable solution by minimize the variance of objective and reducing the probability to violate the constraints in different ways. Each categories has various approaches and after comparison, the most effective ones are selected.However, as these methods increase the number of evaluation than deterministic optimization and need the gradient information which may be noisy provided by time-consuming models like finite element models, they are not suitable for the heavy models. So kriging-based meta-model strategies are proposed in this manuscript as it could use the determination of small size sample to approach complex functions and give accurate derivatives. The original objective function and constraints are progressively replaced by kriging meta-models using infill sampling criterion to add samples in the process of optimization. Different strategies including the choice of the criterion and the positioning of sample enrichment for each categories are compared and highlight the most effective ones.Then the optimization approaches developed within this research work are applied to the analytic and finite element models of a transformer for solving an electromagnetic optimization problems
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Saboureau, Cédrick. "Analyses électromagnétiques et méthodologies de conception associées, dédiées à l'optimisation de composants et modules millimétriques." Limoges, 2004. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/119d4f2c-4055-477f-b8e3-b30e2e9035d5/blobholder:0/2004LIMO0050.pdf.
Full textAbstract:
Ces travaux de thèse contribuent à la mise au point de méthodologies d'analyses électromagnétiques dédiées à la conception de modules d'émission/réception. Ces différentes études permettent de mettre en évidence l'apport significatif présenté par l'utilisation d'outils électromagnétiques. Pour chacun des systèmes étudiés, nous nous sommes attachés à présenter la méthodologie de conception associée et à prendre en considération l'ensemble des paramètres physiques et technologiques, répondant aux exigences industrielles. Une première partie est dédiée au développement d'une procédure d'optimisation spécifique aux filtres interdigités en bande Ka. Une seconde partie est consacrée à l'étude d'une nouvelle topologie de transition par patch à fente en "U", entre une ligne microruban et un guide d'ondes. Enfin, les deux dernières parties contribuent à l'étude de systèmes d'interconnexions larges bandes, permettant le report de MMIC sur un substrat d'accueilThis work contributes to the development of electromagnetic methods dedicated to the conception of transceiver modules. These investigations demonstrate the potential of electromagnetic tools. For each system analysis, we present the method of conception, taking into account physical and technological parameters, complying with industries requirements. The first part is dedicated to developing a specific procedure for the optimisation of Ka band interdigital filters, considering non-adjacent couplings. The second part investigates a new topology for a microstrip-to-waveguide transition, using a patch with "U" slot. Finally the last two parts present the conception of broadband interconnections used for MMICs mounting on substrate boards. The whole work has been realized in close collaboration with important telecommunication companies
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Choubani, Fethi. "Étude et conception des oscillateurs : application aux capteurs électromagnétiques." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT045H.
Full textAbstract:
Une methode systematique de conception en faible signal d'oscillateurs libres ou accordables est presentee dans ce memoire. Une analyse des principales proprietes de ces circuits combinee avec des resultats empiriques trouves a l'aide de methodes forts signaux, a permis de concevoir et de realiser plusieurs types d'oscillateurs (dro, vco,. . . ) a l'aide de logiciels de cao ou d'outils de calcul mathematique. Plusieurs solutions sont proposees pour ameliorer les performances en stabilite, pulling et bruit. Une deuxieme partie de cette etude est consacree a l'application des oscillateurs aux capteurs electromagnetiques. Des dispositifs pour la caracterisation des materiaux dielectriques sont elabores. Enfin, la conception des antennes microbandes ainsi que l'etude de l'effet doppler et la retrodiffusion du sol ont debouche sur la realisation des capteurs altimetriques
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Rios, José. "Etude et conception de dispositifs MOS-Thyristor autoamorçables et à blocage commandé." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30014.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire concerne l'integration de nouvelles fonctions interrupteurs basees sur le concept d'integration fonctionnelle. Dans nombreux convertisseurs d'energie electrique c'est la fonction duale du thyristor qui est utilisee. Aucun composant discret n'assure actuellement cette fonction qui est synthetisee a l'aide de dispositifs de type transistors (bipolaires, mos, igbt) de diodes et d'un circuit logique specifique. Dans le premier chapitre nous avons evalue les pontentialites offertes par le concept d'integration fonctionnelle pour integrer cette fonction. Nous nous sommes consacre a l'etude du cur de la fonction thyristor dual constitue par une association mos-thyristor a amorcage spontane et blocage commande dont la transposition dans le silicium conduit, soit a une architecture 4 couches, soit a une architecture 5 couches. Le deuxieme chapitre est consacre a l'etude et a la modelisation de ces deux structures. Une premiere approche analytique a permis de mettre en evidence l'influence des principaux parametres physiques et technologiques sur les caracteristiques electriques. Des simulations bidimensionnelles de ces structures effectuees avec le logiciel pisces base sur la resolution des equations de semiconducteurs, ont permis de verifier leur fonctionnalite et d'optimiser les parametres physiques et geometriques en fonction des caracteristiques electriques souhaitees. Dans la perspective de realiser ces dispositifs nous avons optimise, dans le troisieme chapitre, le processus technologique de fabrication a l'aide du logiciel de simulation suprem iv en fonction des parametres electriques et physiques precedemment definis. Pour la structure 4 couches des dispositifs multicellulaires test ont ete realises a partir d'un processus de fabrication mos-bipolaire du type igbt (ou thyristor mos). La caracterisation de ces elements tests nous a permis de verifier que l'autoamorcage est obtenu pour de faibles tension d'anode avec des courants de declenchement tres faibles
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Bencheikh, Nabil. "Conception et réalisation d'un convoyeur électromagnétique planaire miniature." Compiègne, 2006. http://www.theses.fr/2006COMP1661.
Full textAbstract:
Le travail effectué tout au long de cette thèse est de concevoir et réaliser un dispositif de déplacement et positionnement planaire miniature. Le dispositif possède trois degrés de liberté : deux translations et une rotation. Le principe d’actionnement utilisé est l'effet électromagnétique, via la force de Laplace, entre une disposition d'aimants permanents et une bobine électrique plane. L'optimisation de l'induction produite par la barre d'aimants améliore les performances de l'actionneur. Les aspects électrique, magnétique et mécanique sont pris en compte durant l'étude de ce dispositif. Des notions de programmation pour la modélisation de l’actionneur et d'automatisme pour sa commande ont été abordées. Différents dispositifs expérimentaux ont été fabriqués et des tests expérimentaux ont à la fois permis de valider le modèle développé et d'évaluer les performances de l'actionneur. Ces tests ont montré la capacité de l'actionneur à effectuer des déplacements avec une résolution de déplacement de 20 /-lm, et une résolution de positionnement de 5 nm. Une vitesse de 10 mm/s est possible. L'implantation des actionneurs sur le dispositif final permet des rotations dans un intervalle de -8°/+8°The work presented in this thesis report is dedicated to design of a miniature electromagnetic planar conveyor with three degrees of freedom using Laplace force. The mobile part of the conveyor consists in four linear actuators stuck in cross structure. Each linear is composed of permanent magnets layout as the mobile part and planar electric drive coils as the fixed part. The permanent magnets layout optimizes the magnetic induction near planar electric drive coils and increases the performances of linear actuator. The modelling of the linear actuator takes into account the electric, the magnetic and mechanical aspect. Simulation results are used to dimension the prototypes and to test the control law in closed loop configuration. Experimental tests validate the established model and give dynamical performances of each realised prototype. The results show the ability of actuator to move with 20 /-lm of displacement resolution and 5 nm of positioning resolution. Velocity 10 mm/s can be reached. The angular range of the final prototype is -8°/+8°
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Botelho, Diego Pereira. "Méthode des éléments naturels appliquée aux problèmes électromagnétiques : développement d’un outil de modélisation et de conception des dispositifs électriques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAT138/document.
Full textAbstract:
Afin de surmonter les difficultés de la méthode des éléments finis (MEF) liées à la forte dépendance de la solution au maillage, des méthodes sans maillage ont été développées durant les 20 dernières années. Ces techniques ont l’avantage de procurer des approximations très régulières, capables de répondre de manière plus satisfaisante aux exigences croissantes des applications. Cependant, certaines caractéristiques intrinsèques à la plupart de ces approches rendent leur mise en œuvre difficile : souvent des techniques supplémentaires spécifiques doivent être mises en place pour imposer les conditions aux limites et traiter les discontinuités physiques. Récemment, la méthode des éléments naturels (MEN) est apparue, se basant sur les concepts de diagramme de Voronoï et de voisins naturels. C’est une approche capable d’associer les avantages d’une approximation très régulière propre aux méthodes sans maillage et une mise en œuvre quasiment identique à la MEF. Cette thèse porte sur l’étude et le développement de la MEN dédiée aux applications du génie électrique. Le but principal de ce travail exploratoire est l’étude des limitations ainsi que des avantages et du potentiel de la MEN et ses concepts sous-jacents. Les analyses de performances de la méthode sont présentées. Sur les points ouverts tels que l’intégration numérique, la montée en ordre et l’interpolation vectorielle, des développements originaux sont proposésIn order to overcome the limitations related to the finite element method’s (FEM) narrow dependency of the solution on the mesh, meshless or meshfree methods were developed over the last 20 years. These techniques present the advantage of yielding very smooth approximations, being able to respond more adequately to the increasing demands of applications. However, some intrinsic features of most of these approaches make the implementation difficult, often requiring additional specific techniques for the imposition of the boundary conditions and the treatment of physical discontinuities. Recently, the natural element method (NEM) was developed. This approach, based on the Voronoi diagram and the “natural neighbors” concepts, combines the advantages of very smooth approximations and a FEM-like implementation. This thesis focuses on the study and development of the NEM, dedicated to electrical engineering applications. The main purpose of this exploratory work is the study of the limitations, benefits and the potential of the NEM and its underlying concepts. Several analyses of NEM’s performance are presented. As far as the numerical integration, higher order approximations and the vector interpolation are concerned, original developments are proposed
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Laval, Laurence. "Conception et caractérisation dosimétrique de dispositifs microondes pour des applications bioélectromagnétiques, liées à l'utilisation des téléphones portables." Limoges, 1999. http://www.theses.fr/1999LIMO0009.
Full textAbstract:
Le developpement des telecommunications mobiles pose aujourd'hui le probleme de l'eventuelle innocuite de la radiophonie. Ainsi, ce memoire s'integre dans le cadre d'une etude nationale initiee par le cnet, l'objectif majeur etant la mise en place de normes de securite. Au sein de ce projet, notre contribution s'attache a concevoir et caracteriser dosimetriquement des systemes d'exposition micro-ondes pour des experimentations in vitro afin d'etudier sur des cellules, les repercussions eventuelles d'une exposition aux ondes rf. Initialement, l'outil de base fdtd est adapte a la dosimetrie numerique caracterisee par le sar (taux d'absorption specifique). Des comparaisons avec des mesures classiques de s 1 1 et de dosimetrie experimentale montrent la parfaite maitrise du code de calcul. La difficulte dans l'interpretation des phenomenes physiques regissant le comportement de l'onde electromagnetique avec un tissu vivant a conduit, tout d'abord, a une etude en illumination en onde plane en champ lointain, permettant de comprendre et quantifier les mecanismes d'interaction. Le defi represente par le developpement de dispositifs, offrant des rendements superieurs aux systemes classiques de type cellule tem, nous a mene, ensuite, a l'elaboration d'un concept novateur basee sur l'antenne fil-plaque. Cette cellule fil-plaque utilise l'energie emmagasinee de facon homogene dans la cavite de l'aerien, permettant ainsi d'atteindre des niveaux de sar dix fois plus eleves. Dans le meme objectif, une nouvelle cellule tem triplaque ouverte a ete developpee pour une application sous microscope. Ces dispositifs repondent aux exigences imposees par les experimentations biologiques. Des prototypes ont ete alors realises, caracterises et mis en place dans differents laboratoires de biologie et medecine.
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Trombert, Jean-Hugues. "Etude et caractérisation d'un système optoélectronique de génération d'impulsions électromagnétiques ultra-brèves : Application à la conception de bancs de mesure en millimétrique." Limoges, 1997. http://www.theses.fr/1997LIMO0038.
Full textAbstract:
Le developpement recent des sources optiques ultra-breves, associe aux progres technologiques dans le domaine des materiaux semiconducteurs, a conduit a l'emergence d'une science dite des phenomenes ultracourts. La generation de signaux brefs par photoconduction, ainsi que l'echantillonnage optoelectronique permettent aujourd'hui de rayonner et de mesurer des impulsions electromagnetiques, dont la duree peut etre proche de la picoseconde, et qui presentent un spectre ultra-large bande. L'apparition de ces techniques optoelectroniques permet de disposer d'un outil complementaire pour la metrologie en hyperfrequences. La realisation et l'evaluation des performances d'un banc de caracterisation de materiaux, en espace libre, a l'aide d'impulsions electromagnetiques, dont le spectre presente des composantes comprises entre 20 ghz et 110 ghz, fait l'objet de cette etude. Les dispositifs optoelectroniques utilises a cet effet, dans le montage pompe-sonde, sont des antennes vivaldi ultralarge bande. Elles sont fabriquees sur un substrat semiconducteur en silicium sur saphir (rd:sos), autorisant la generation de signaux ultracourts. La caracterisation du dispositif experimental, presentee dans cette etude, a impose les analyses suivantes : _ mesure du signal electrique d'excitation des antennes _ caracterisation impulsionnelle et large bande de la ligne de transmission utilisee pour vehiculer ces signaux _ caracterisation impulsionnelle et large bande du rayonnement des antennes vivaldi ces resultats experimentaux permettent de determiner le domaine d'application du banc de mesure, et fournissent des elements necessaires a la validation de codes numeriques utilisant les differences finies dans le domaine temporel.
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Landari, Hamza. "Analyse et conception d'une micropompe pour des applications à très faible pression." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/28319.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire, nous présentons une nouvelle architecture d’une micropompe pneumatique à valves autoactionnées. Une modélisation par éléments finis de la micropompe est également présentée ainsi que sa fabrication et sa caractérisation. Le débit théorique minimal de la micropompe est de 9 µL/min pour une pression externe d’actionnement égale à 1500 Pa. La fréquence de déformation imposée à la membrane est de 1,25 Hz et la déformation maximale observée de cette dernière est égale à 3,66 µm. On note aussi que la modélisation par la méthode des éléments finis montre clairement une conservation de débit entre les phases d’admission et de refoulement égal à 99,99 %, cette conservation de débit a été validée aussi expérimentalement. La fabrication de la micropompe s’est faite à travers deux procédures : un moulage manuel pour les microvalves avec des chambres cylindrique et cubiques dont les dimensions externes sont de 8 mm x 12 mm x 6 mm avec des membranes de 20 µm d’épaisseur, fabriquées en Polydimethylsiloxane (PDMS). Un nouveau procédé d’impression à base de sucre, en collaboration avec le département de mécanique, a été aussi utilisé. Ce dernier se résume dans l’impression 3D d’un moule temporaire en sucre vitrifié. Les chambres d’actionnement de la micropompe sont de forme cylindrique avec un diamètre de 4 mm et une hauteur de 1 mm. La chambre de pompage est aussi cylindrique avec le même diamètre, mais avec une hauteur 0,5 mm. L’épaisseur des membranes de pompage est de 250 μm. En utilisant ce procédé, tout le système de pompage excluant les microvalves est fabriqué en un seul bloc afin d’éliminer toute fuite et minimiser l’encombrement du système. Les dimensions externes de la micropompe sont 20 mm x 20 mm x 10 mm. Les résultats de caractérisation de la micropompe consistent le débit minimal qu’on a pu générer qui est égale à 7 µL/min avec une puissance électrique consommée par le système de 114 mW. Enfin, les microvalves peuvent supporter une contre-pression jusqu’à 13 psi. Une interface graphique pour contrôler l’actionneur de la micropompe à l’aide d’un FPGA a aussi été développée.In this project, a new architecture of an air-driven micropump prototype with self-actuating microvalves is presented. A finite element model is also presented. Fabrication and characterization of the system and the electronic control of the micro-pump was also introduced. The designed micropump was able to generate a flow rate of 9 µL/min. Pumping pressure was 1500 Pa. Frequency of membrane deformation was 1.25 Hz and its maximum deformation was 3.66 µm. Finite element modeling shows that the flow rate ratio between the admission and delivery phase was 99.99 %. Fabrication of the micropump was achieved through two processes. First, a manual molding for microvalves with cylindrical and cubic chambers whose external dimensions was 8 mm x 12 mm x 6 mm and actuation membrane thickness of 20 µm. The entire system, including the membrane, was made from polydimethylsiloxane (PDMS). Second, in collaboration with the department of mechanical engineering, a new printing process based on sugar glass was also used. The latter is based on the 3D printing of a sugar mold. The mold is dissolved after the pouring and curing of PDMS. The actuating chambers of the micropump wetre cylindrical with a diameter of 4 mm and a height of 1 mm. The pumping chamber was also cylindrical with the same diameter but with a height of 0.5 mm. The thickness of the pumping membranes was 250 µm. Through this process, the entire pumping system (expect microvalves) were fabricated as a one block to eliminate leakage and reduce system dimensions. The external dimensions of the micropump was 20 mm x 20 mm x 10 mm. Experimental results of the micro-pump showed that the flow rate that can be generated is 7 µL/min. The electrical power consumption of the system was 114 mW. Finally, the microvalve can resist to a back pressure up to 13 psi. A graphical interface to control the actuation part of the micropump using an FPGA has also been developed.
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Cloutier, Audrey. "Conception par voie magnétique de couches d'alignement pour dispositifs d'affichage à cristaux liquides." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/26981/26981.pdf.
Full textAbstract:
En raison de la multitude d'applications où ils sont appelés à être utilisés, les exigences envers les dispositifs d'affichage à cristaux liquides sont toujours plus élevées et variées. La qualité de ces dispositifs est grandement influencée par le mode de fabrication des couches d'alignement qui permettent de déterminer l'orientation initiale des cristaux liquides, et l'élaboration d'une méthode sans contact performante serait particulièrement bénéfique pour répondre à ces exigences.
Ce projet vise à évaluer deux nouvelles stratégies de production des couches d'alignement à l'aide d'un champ magnétique. La première consiste à préparer une couche composite comportant des nanoparticules magnétiques qui sont orientées grâce à un champ magnétique externe puis fixées en polymérisant la matrice, le champ net de cette couche devant à son tour aligner les cristaux liquides adjacents. Le deuxième volet mise plutôt sur l'utilisation de mésogènes réactifs, qui sont alignés grâce à un champ magnétique puis polymérisés afin de fixer cet alignement, qui peut ensuite être transmis au cristal liquide. Les travaux entrepris n'ont pas permis de confirmer la possibilité d'employer ces approches pour l'alignement des cristaux liquides, mais les principaux obstacles au succès de ces méthodes et certaines avenues prometteuses ont pu être identifiés.
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Colomes, Jérémie. "De la concertation à la co-construction, analyse des dispositifs de conception des politiques régionales d’économie sociale et solidaire." Thesis, Poitiers, 2019. http://www.theses.fr/2019POIT4002.
Full textAbstract:
Le cumul des Lois ESS (2014) et NOTRe (2015) a considérablement affecté le mécanisme de production des politiques publiques en matière d’économie sociale et solidaire (ESS). En créant une conférence régionale de l’ESS biennale potentiellement coconstruite, le législateur a mis en place un espace d’expression autour de la conception des politiques publiques du secteur. En contraignant à la prise en compte des conclusions de cet événement dans la conception de la partie « ESS » du schéma régional de développement de l’économie, d’innovation et d’internationalisation (SRDE2I), il conçoit une intéressante articulation entre les deux textes. Les enjeux d’une co-construction – c’est-à-dire d’une construction commune, plurielle – des politiques publiques sont nombreux. Pour le législateur, il s’agit indéniablement de répondre à une désimplication des citoyens du politique. La problématique retenue par notre propos s’appuie sur cette approche, en recherchant si la co-construction peut permettre de réimpliquer le citoyen dans la gestion des affaires publiques.Les collectivités locales ont-elles effectivement répondu à l’incitation du législateur en coconstruisant leur conférence ? Le secteur de l’ESS s’est-il mobilisé ? Qu’entend le législateur par co-construction ? Quelle a été l’interprétation des Régions ? Pour quel résultat ?The cumulation of the SSE (2014) and NOTRe (2015) laws has significantly affected the production mechanism of public policies in the social solidarity economy (SSE). By creating a potentially co-constructed biennial EBS regional conference, the legislator has set up a space for expression around the design of public policies in the sector. By constraining the inclusion of the conclusions of this event in the design of the "ESS" part of the regional scheme of development of the economy, innovation and internationalization (SRDE2I), he reveals an interesting articulation between the two texts.The stakes of a co-construction – as such as a common, plural construction - of public policies are numerous. For the legislator, the goal is to answer to a lake of involvement from the citizens regarding politics. The problematic chosen by our statement is based on this approach, by investigating whether co-construction can involve the citizen better in the management of public affairs. Have local governments responded to the legislator's encouragement by co-constructing their conference? Has the SSE sector got mobilized? What does the legislator mean by co-construction? What was the interpretation of the Regions? For what result?Keywords: participative democracy; social and solidarity economy; democratic innovation; social innovation; regional policies
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Avila, Sergio. "Optimisation multiobjectif et analyse de sensibilité appliquées à la conception de dispositifs. Application : Synthèse d'antennes à réflecteur embarquées dans un satellite." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012065.
Full textAbstract:
La conception de produits de haute qualité inclut généralement la résolution de problèmes à objectifs multiples antagonistes dans des espaces de recherche complexes. Les méthodes d'optimisation évolutionnaires multiobjectif sont considérées comme des outils appropriés pour la résolution de ces problèmes difficiles. Cette thèse présente une brève revue des concepts et méthodes d'optimisation et détaille en outre l'implémentation d'un " Algorithme Génétique MultiObjectif " (AGMO) associé à des analyses de sensibilité pour l'optimisation de dispositifs. Le but est de fournir à l'ingénieur non seulement une ample variété de solutions (ce qui facilite les négociations avec son client), mais aussi la possibilité de mieux analyser son propre problème. Ce travail comprend deux contributions principales : - Un algorithme d'optimisation qui traite les deux espaces, celui des paramètres et celui des objectifs, sans en privilégier un, ce qui rend plus facile le processus de recherche des solutions optimales ; - Le développement et l'intégration d'études de sensibilité, destinées à vérifier la stabilité des solutions obtenues, et à tester le modèle adopté par l'ingénieur pour la représentation de son problème. Plusieurs exemples concernant l'électromagnétisme ont été analysés pour évaluer la procédure proposée ; la principale application est l'optimisation des antennes à réflecteurs pour des systèmes de satellites. La performance et les caractéristiques de l'AGMO sont discutées pour chaque problème. Même si ces discussions ont été proposées pour les quelques exemples spécifiques présentés, elles sont généralisables et leurs conclusions s'appliquent à n'importe quel projet.
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Thuriet, Jean. "Étude et conception de systèmes de validation de tâches d'assemblage : participation à la conception d'un robot collaboratif destiné à une chaîne de montage automobile." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/34747.
Full textAbstract:
La robotique collaborative connaît ces dernières années une forte croissance, grâce à la pertinence de la collaboration entre les humains et les robots dans un même espace de travail. Des applications industrielles se développent, aussi bien dans les grandes multinationales que dans les PME. Dans le contexte d’une chaîne d’assemblage automobile, de nombreuses problématiques se posent pour permettre la collaboration efficace entre robot et opérateur. Un robot collaboratif conçu dans ce cadre est destiné à effectuer des tâches d’assemblages dans des zones à l’accessibilité complexe. Étant à distance, l’opérateur n’aura pas nécessairement de visuel direct sur l’accomplissement de la tâche, et pour éviter des pertes de temps, il est souhaitable que le robot soit capable de vérifier et de valider automatiquement son bon accomplissement. En découle la problématique à l’étude dans ce mémoire, qui est la vérification automatique du bon accomplissement des tâches d’assemblage effectuées par le robot. Afin d’y répondre, une pré-étude est effectuée, visant à déterminer les possibilités en termes de capteurs et d’algorithmes de détection, et permettant de répondre aux besoins et contraintes de General Motors, commanditaire de cette étude. Chaque chapitre du mémoire présente donc un système de détection, composé d’un capteur et d’un ou plusieurs algorithmes de décision. Les différences en termes de traitement du signal et d’algorithme sont présentées et comparées, en s’appuyant sur des expérimentations. Parmi les types d’assemblages sélectionnés par General Motors, ceux utilisés pour la conception et l’expérimentation des solutions sont les assemblages clipsés (« snap fit ») et les assemblages de connecteurs électriques. Le premier chapitre présente une solution fondée sur l’utilisation de photodétecteurs, secondée par un algorithme vérifiant en temps réel les valeurs renvoyées par le photodétecteur. Lorsque cette valeur descend sous une valeur seuil préétablie, l’algorithme déduit que l’assemblage a été correctement effectué. Cette méthode est simple et robuste, ayant obtenu un taux de détection correcte de la situation d’assemblage de 100% lors des phases de tests. Cependant cette robustesse est contrebalancée par le caractère relativement spécifique de la solution et son peu de flexibilité pour l’adaptation à d’autres assemblages. Le second chapitre porte sur un système employant un accéléromètre destiné à enregistrer les différents mouvements survenant lors de l’assemblage. Suit une méthode de traitement du signal obtenu, permettant de caractériser et de différencier les signaux émanant d’assemblages réussis de ceux provenant d’assemblages ratés grâce à des paramètres statistiques. Ces derniers sont finalement récupérés par deux algorithmes de reconnaissance différents, qui sont ensuite comparés. Le premier algorithme consiste à vérifier la correspondance des paramètres statistiques d’un signal avec des valeurs seuil fixées à l’avance. L’autre méthode, issue de l’apprentissage automatique, utilise les Séparateurs à Vaste Marge pour distinguer deux classes : les assemblages réussis et les assemblages ratés. Après expérimentation, il ressort que ces deux méthodes ont des performances assez similaires , de l’ordre de 90%. Ainsi ce sera le contexte et la complexité du signal à étudier qui présideront au choix d’une méthode. Enfin, le dernier chapitre se penche sur l’emploi d’un microphone et de techniques de reconnaissance sonore pour permettre la bonne identification d’un assemblage de connecteurs électriques. Deux méthodes de traitement, la transformée en ondelettes et les Mel Frequency Cepstrum Coefficients (MFCC), sont comparées. La reconnaissance est assurée par un algorithme basé sur les modèles de mélange gaussiens. A l’issue d’essais où les deux prétraitements ont été mis à l’épreuve, en tenant compte de la résistance face au bruit ambiant, il est possible de constater que la transformée en ondelettes présente des performances supérieures aux MFCC, dans le cadre précis de l’étude. La reconnaissance sonore ne nécessitant qu’un son distinct à identifier pour pouvoir fonctionner, cette solution présente un fort potentiel d’adaptation à d’autres types d’assemblages, mais aussi d’autres problématiques. Ces trois systèmes permettent de balayer un certain éventail de possibilités, et les solutions présentées sont amenées à être croisées et bonifiées afin d’aboutir à des systèmes robustes et fiables, aux standards de l’industrie.
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Hospital, Fabien. "Conception préliminaire des actionneurs électromagnétiques basée sur les modèles : lois d'estimations et règles de conception pour la transmission de puissance mécanique." Thesis, Toulouse, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAT0036/document.
Full textAbstract:
Dans la continuité des travaux de recherches sur les systèmes de transmission mécanique embarqués, l’objectif de cette thèse est double : approfondir les modèles d’estimations des pièces d’un Actionneur Electromécanique (EMA) et étendre la vision transversale de la conception préliminaire aux aspects dynamiques. En effet, cette recherche permet, lors de la conception préliminaire basée sur les modèles, d’adapter les choix d’architectures et de technologies vis-à-vis des performances statiques et dynamiques à atteindre. Les modèles développés à partir des lois d’échelles sont étendus et exploités afin de modéliser les pièces élémentaires de l’EMA et de faire ressortir les règles de « bonnes pratiques » en conception préliminaire. On s’intéresse en particulier au dimensionnement des EMAs dans le domaine aéronautique. Dans un premier temps, nous avons donc créé des modèles d’estimation et des métamodèles des pièces de l’EMA. A cet effet, il est décomposé en carter et pièces élémentaires qu’il intègre.Dans un second temps, nous avons établis des règles de bonne conception et des pistes de dimensionnement de l’actionneur asservi en position. Contrairement aux recherches antérieures, qui se centraient sur le dimensionnement en puissance, nous avons pris en compte la synthèse de la commande pour établir ces règles. A partir de modèles de simulations, nous qualifions et quantifions l’influence des défauts (inertie et saturations, élasticité/jeu, frottement) sur les performances limites de l’EMA. En effet, les structures de commande usuelles et le choix des éléments de contrôle-commande sont intimement liés aux performances dynamiques et à ces défauts. Enfin, afin de se doter de moyens d’essais pour identifier finement un modèle de frottement dans des conditions aéronautiques de température, un banc d'essai sur le réducteur Harmonic Drive a été conçu et mis en œuvre. Il permet également d’amorcer la validation des règles de bonne conceptionIn the continuity of work of research on embedded systems of mechanical transmission, this these has two objectives: to improve estimation models of Electromechanical Actuator (EMA) pieces and to extend the cross-cutting vision of preliminary design to the dynamic aspects. Indeed, in the preliminary design based on models, this research should allow to adapt the choice of architectures and technologies to static and dynamic performance to achieve. The models developed from the scaling laws will be extended and exploited to modelize elementary pieces of the EMA and to highlight rules of "good practices" in preliminary design. We focus in particular on the design of EMA in aeronautic field. In the first time, we developed estimations models and métamodèles of elementary components of EMA which was decomposed in housing and elementary pieces.In a second time, we established rules of good practices for actuator sizing in control position loop. Contrary to older researches, we take into account control synthesis to create these rules. From simulations models, we quantified the influence of technological defects of components (inertia and saturations, elasticity (backlash), friction) on EMA performances. Indeed, the usual command structures and the choice of the elements of control are intimately linked to the dynamic performance and these defects.Finally, to give test way to identify with accuracy a friction model in aeronautical conditions of temperature, a test bench of Harmonic Drive was create, integrated and implemented. It allows booting the validation of rules of good practices in preliminary design
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St-Amand, Olivier. "Modélisation semi-analytique dynamique d'un actionneur THUNDER utilisé en isolation vibratoire." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/28744/28744.pdf.
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Ketfi-Cherif, Ahmed. "Modélisation mathématique d'organes de véhicules automobiles à basse consommation : applications en simulation, estimation et commande." Paris 9, 1999. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1999PA090037.
Full textAbstract:
Dans cette étude, on s'est intéressé à certains organes intervenant dans des véhicules automobiles à basse consommation. Ces organes sont : les capteurs de gaz, les catalyseurs de type piège à Nox, utilisés à l'échappement des moteurs à injection directe et les batteries de type lithium-ion utilisées dans les véhicules hybrides. La mise en équation des phénomènes physico-chimiques mis en jeu par chacun de ces organes nous a montré qu'ils peuvent être tous décrits par une même classe de modèles mathématiques. Il s'agit d'un système particulier de type réaction-transport-diffusion de dimension 1 en espace. Une fois cette classe de modèles mise en évidence, nous avons pu déployer plusieurs méthodes de réduction : la séparation des échelles de temps, l'agrégation de variables et la semi-discrétisation. Une partie des modèles réduits obtenus par application de ces méthodes a ensuite été validée expérimentalement et utilisée dans plusieurs applications en simulation, estimation et commande
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Cavalli, Christian. "Contribution à l'étude de multipoles planaires." Toulouse, INPT, 1991. http://www.theses.fr/1991INPT069H.
Full textAbstract:
On considere la modelisation du systeme connu en hyperfrequences sous le nom de triplaque. Nous avons utilise des methodes numeriques eprouvees (formulation integrale, methode d'elements finis de frontiere) que nous avons du affiner pour les appliquer a des problemes de discontinuites delicats (coude, te,. . . . Compenses) ou a l'etude de circuits specifiques aux hyperfrequences (circulateurs a ferrite). Les conditions aux limites sont du type neumann ou mixte (introduites par des hypotheses de murs magnetiques pour des milieux isotropes ou anisotropes, ou par un concept de lignes de bord constituant une amelioration des precedentes hypotheses)
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Charpentier, Jean-Frédéric. "Modélisation des ensembles convertisseurs statiques-machines électriques par couplage des équations du champ électromagnétique et du circuit électrique." Toulouse, INPT, 1996. http://www.theses.fr/1996INPT065H.
Full textAbstract:
Ce travail traite de la modelisation des ensembles formes par des dispositifs electromagnetiques associes a des convertisseurs statiques par resolution simultanee des equations du champ dans le dispositif et des equations de type circuit du convertisseur. Un autre aspect de ce travail concerne la modelisation des phenomenes lies a l'augmentation des frequences d'alimentation de ces dispositifs. Le memoire comporte quatre chapitres: dans le premier chapitre une formulation generale du probleme du couplage entre les equations du champ dans un dispositif electromagnetique et les equations d'un circuit quelconque est presentee. Une methode generale basee sur la technique des elements finis et sur un algorithme general de mise en equation des circuits permet de mettre automatiquement l'ensemble de ces equations sous forme d'un systeme unique d'equations differentielles. Le deuxieme chapitre est consacre a la resolution, par des methodes numeriques, du systeme d'equations differentielles presente dans le chapitre precedent. Differentes methodes sont presentees et comparees. La methode utilisee pour la gestion du temps de simulation et des commutations des interrupteurs electroniques du convertisseur statique est decrite. La modelisation des effets dus a la montee en frequence des dispositifs electromagnetiques est traitee dans le troisieme chapitre. Une procedure permettant de caracteriser en fonction de la frequence les phenomenes lies aux courants induits, ainsi qu'une formulation pour modeliser les effets capacitifs dans ces dispositifs sont proposees. Enfin le quatrieme chapitre presente des exemples d'application qui concernent aussi bien la simulation des associations dispositifs electromagnetiques-convertisseurs-statiques, que la caracterisation frequentielle des dispositifs electromagnetiques
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Muller, Philippe. "Conception, fabrication et caractérisation d'un microcommutateur radio fréquences pour des applications de puissance." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Muller.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de la conception, de la fabrication et de la caractérisation d'une nouvelles architecture de microcommutateur :MEMS RF pour des applications de puissance. En effet, les composants proposés dans la littérature ne permettent pas de supporter des signaux radiofréquence de puissance. Après l'étude des limitations des solutions dites classiques, une nouvelle approche utilisant un assemblage de trois substrats micro usinés est présentée et étudiée, dont le but est de commuter des signaux hyperfréquences d'une puissance de 10W dans la bande 20MHz-2GHz. Après de nombreux compromis issus de contraintes mécaniques, thermique, hyperfréquences et thechnologique, le procédé de fabrication ainsi que les résultats obtenus sont présentés. Cette étude montre ainsi un premier démonstrateur de commutateur ohmique pour des application RF de forte puissance affiche plus de 40dB d'isolation à 2GHZ et 30dB à 20GHz pour des tensions de commande entre 30 et 60V suivant la conception mais de fortes pertes d'insertions liées au procédé technologique sont à déplorer.
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Toussaint, Geneviève. "Modélisation du confinement des débris des pales d'un moteur d'avion dans un caisson hybride métal-composite." Master's thesis, Université Laval, 2007. http://hdl.handle.net/20.500.11794/19372.
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Luan, Quoc Hung. "Etude et mise en oeuvre de techniques d'assemblages hybrides pour l'intégration tridimensionnelle en électronique de puissance." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/873/.
Full textAbstract:
L'amélioration de l'efficacité énergétique du vecteur électricité passe par une conception très intégrée des systèmes électroniques, notamment des convertisseurs d'énergie électrique. La tendance générale est à une forte intégration des fonctionnalités d'une part et à l'augmentation de la densité de puissance d'autre part. C'est particulièrement le cas des systèmes nomades et des systèmes intervenant dans les transports (automobile, ferroviaire et aérien), avec en plus, l'exigence d'une très haute fiabilité. Ces applications nécessitent de nouvelles architectures matérielles d'intégration avec des contraintes toujours plus importantes vis-à-vis de la réduction du volume, du poids et des coûts tout en maintenant un niveau de fiabilité élevé. De plus, les environnements ont tendance à être plus sévères (plus chauds et quelquefois plus froids). À ce titre, l'électronique de puissance "haute température" est un enjeu majeur pour le futur. Une des pistes les plus prometteuses pour l'augmentation de la compacité des systèmes est l'intégration tridimensionnelle. En particulier, le passage des modules de puissance " planar " actuels (où toutes les puces sont coplanaires, et refroidies uniquement par leur face arrière) à des structures 3D permettra d'améliorer simultanément les performances thermiques (refroidissement double face), électriques (réduction des inductances et résistances parasites) et électromagnétiques. C'est dans ce contexte que les technologies d'interconnexion et d'assemblage dans les modules de puissance jouent un rôle fondamental. Grâce aux révolutions des nano technologies, un mode d'assemblage hybride a été proposé sous le nom " nano scratch " consistant en la mise en compression de deux surfaces dont l'une au moins porte une structure de nano fils, et de les faire s'interpénétrer l'une dans l'autre, afin de réaliser un assemblage mécanique mais aussi conducteur électrique et thermique. Ce type d'assemblage semble être un candidat prometteur pour remplacer la technique de brasure classique. Il permet d'une part de favoriser l'intégration 3D, et d'autre part, de rendre le procédé plus économique à l'aide de sa réalisation à froid. La contribution principale de ce travail de thèse se situe essentiellement en l'étude et la mise en oeuvre d'un procédé d'assemblage de type " nano scratch " en utilisant des nano fils de cuivre réalisés par la voie du dépôt électrochimique en vue de l'appliquer dans le domaine électronique de puissance. La première partie du mémoire est consacrée à une synthèse des différents constituants d'un module de puissance. .In Power Electronics Applications, the general trend is to develop integration leading to an increase of the power density and a decrease of volume, weight and cost while maintaining a high level of reliability. It is particularly, the case for mobile systems or systems involved in transportation (automotive, railways and aeronautics). One of the most promising issues to improve the compactness of the systems is three-dimensional (3D) integration. The shift from classic power modules (where all the chips are coplanar, and the heat only transferred by the back side) to 3D structures allows improving simultaneously the thermal performances (double sides' cooling), the electric ones (reduction of parasitic inductances and decrease of the resistances) and the electromagnetic ones. Interconnections and assembly, improperly called "packaging", play a fundamental role in this field. In this Thesis, thanks to development of nanotechnologies, a hybrid assembly method is proposed. Named " nano scratch ", it consists in a structure of nano copper wires, deposited on at least one of the surfaces to be joined. The interpenetration of these nanowires is then achieved by pressing the surfaces against each other. Hence, not only a mechanical assembly but also an electrical and a thermal connection is realized. This type of assembly is a promising candidate for the replacements of solder technology. This simple and low cost process may favor 3D integration in power electronics applications. In a first part, the different components of a power module are reminded, Then, a state of art of the different interconnection technologies and assemblies used in power modules is presented. The second chapter focuses on an evaluation of the different methods used to fabricate the nanostructures. Electroplating through a nano porous membrane appears to be the most reproducible one and will be the one studied in this thesis. The last chapter, the principle and implementation of an electro-thermo mechanical assembly are presented and tested. .
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Remy, Laurent. "Mise en place d'une nouvelle méthode de conception orientée DFM." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00524319.
Full textAbstract:
La première partie du manuscrit présente un état de l'art des différentes visions du DFM au sein du processus de conception industriel. Une nouvelle méthode de conception orientée DFM baptisée le DFM² est définie, se basant principalement sur l'intensification des interactions entre la conception et la fabrication. L'étape de conception de cellules se place au coeur de ces interactions afin d'appliquer les améliorations DFM en amont de la conception du circuit. La suite de l'étude présente des résultats visant à s'affranchir de la variabilité observée lors de la fabrication, concernant des domaines comme la planéité ou la lithographie à la fois pour le FEOL et le BEOL. Une étude statistique sur l'étape de métallisation est ensuite proposée, visant à modéliser l'impact de la géométrie du motif des dispositifs de remplissage métalliques sur les performances électriques des circuits. Les résultats permettent de définir de nouvelles conditions de simulation afin de prendre en compte cet effet dès la conception des cellules. Enfin, un outil d'aide à la conception de cellules (DUTY) est proposé. Son objectif est en premier lieu d'accompagner les concepteurs dans la mise en place du DFM² en leur proposant des améliorations DFM basées principalement sur les résultats obtenus précédemment. De plus, son but à long terme est de corréler les modifications DFM réalisées avec les améliorations de rendement attendues.
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Lauzier, Nicolas. "Mécanismes de sécurité pour l'interaction physique humain-robot : réduction des forces de contact par l'utilisation de limiteurs de couple dans la conception de robots manipulateurs." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28505/28505.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse présente l'analyse, la synthèse, l'optimisation, le design et la validation expérimentale de mécanismes de sécurité dans le contexte de l'interaction physique humain-robot. Afin d'améliorer la sécurité, une condition essentielle à la coexistence d'humains et de robots, une approche basée sur la conception de manipulateurs intrinsèquement sécuritaires est préférée à des systèmes d'évitement et de détection de collision, pour des raisons de fiabilité. La force maximale de contact survenant lors d'une collision est utilisée comme critère de sécurité pour sa simplicité et sa validité dans le contexte de la robotique.
Pour les robots sériels, il est proposé de placer un limiteur de couple en série avec chaque actionneur tandis que pour les robots suspendus, on opte pour la séparation de la base et de l'effecteur par un mécanisme parallèle dont certains pivots sont remplacés par des limiteurs de couple --- formant ainsi un \emph{limiteur de force cartésien}. L'utilisation de ces mécanismes permet de réduire l'inertie effective du manipulateur lorsqu'une collision survient sans nuire aux performances du robot en situation normale.
Un modèle est d'abord créé afin de comparer par simulation les gains de sécurité obtenus par des limiteurs de couple et d'autres mécanismes de sécurité articulaires utilisés seuls ou en combinaison avec d'autres dispositifs. Des méthodes de commande optimale des seuils de limiteurs de couple ajustables placés en série avec chaque actionneur d'un robot sériel sont ensuite développées. Un indice de performance cinématique est proposé afin d'optimiser la pose et l'architecture d'un tel robot. L'approche et les méthodes développées sont validées expérimentalement à l'aide de prototypes de limiteurs de couple ajustables basés sur la friction placés en série avec les actionneurs d'un robot sériel à quatre degrés de liberté. Finalement, des architectures de limiteurs de force cartésiens sont proposées et optimisées et leur efficacité dans le contexte des robots suspendus est validée expérimentalement.This thesis presents the analysis, synthesis, optimization, design and experimental validation of safety mechanisms in the context of physical human-robot interaction. In order to improve safety, which is essential to allow the coexistence of humans and robots, an approach based on the design of intrinsically safe manipulators is preferred to collision avoidance and detection systems for reliability reasons. The maximum contact force occuring during a collision is used as a safety criterion due to its simplicity and validity in the context of robotics. For serial robots, it is proposed to place a torque limiter in series with each actuator whereas for suspended robots, it is preferable to separate the base and the effector with a parallel mechanism in which some joints are replaced with torque limiters --- thereby forming a \emph{Cartesian force limiting device}. The use of such mechanisms allows the reduction of the effective manipulator inertia during a collision without affecting the performances under normal conditions. A model is first created in order to compare --- using simulations --- the safety gains obtained with torque limiters with the ones obtained with other articular safety mechanisms when they are implemented alone or in combination with other safety devices. Methods to optimally control the thresholds of adjustable torque limiters placed in series with each actuator of a serial robot are developed. A kinematic performance index is proposed in order to optimize the pose and architecture of such a robot. The approach and the developed methods are experimentally validated using prototypes of adjustable torque limiters based on friction which are placed in series with each actuator of a four-degree-of-freedom robot. Finally, architectures of Cartesian force limiting devices are proposed and optimized and their effectiveness in the context of suspended robots is experimentally validated.
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Altuntas, Philippe. "Fabrication et caractérisation de dispositifs de type HEMT de la filière GaN pour des applications de puissance hyperfréquence." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10131/document.
Full textAbstract:
Les transistors à haute mobilité électronique (HEMTs) à base de nitrure de gallium constituent une filière prometteuse pour l’amplification de puissance hyperfréquence pour les applications en bande millimétrique. Les propriétés remarquables du GaN, tels que le champ de claquage , la vitesse de saturation et la densité des électrons élevés sont à l’origine des performances exceptionnelles obtenues avec les dispositifs à base de GaN. Les travaux de thèse ont été réalisés au sein du groupe Composants et Dispositifs Micro-ondes de Puissance à l’IEMN. Ce travail relate la fabrication et la caractérisation de dispositifs de type HEMT de la filière GaN pour des applications de puissance hyperfréquence. La première partie de ce travail expose les phénomènes physiques mis en jeu dans les hétérostructures à base de GaN. La suite porte sur l’optimisation des procédés technologiques ayant comme point de mire la montée en fréquence ainsi qu’en puissance hyperfréquence. Un travail a été mené en vue de la réduction de la longueur du pied de grille permettant d’atteindre des longueurs minimales de l’ordre de 60nm. De plus, des analyses sont effectuées afin d’étudier les principales limitations inhérentes aux composants HEMTs. Le dernier chapitre présente l’ensemble des caractérisations en régimes statique et hyperfréquence sur des structures HEMTs fabriquées dans le cadre de ce travail. Il en ressort notamment un résultat en terme de densité de puissance à 40GHz, à ce jour à l’état de l’art, relatif à un HEMT de topologie 2x50x0.075µm2. Celui-ci ayant permis d’obtenir une densité de puissance de 2.7W/mm associée à un gain linéaire de 6.5dB et un rendement en puissance ajoutée de 12.5%Gallium Nitride (GaN) based High Electron Mobility Transistors (HEMTs) have emerged as the best candidate for high temperature, high voltage and high power operation in millimeter-wave range. The unique combination of high breakdown field, high electron velocity, and large sheet electron densities of III-N material permits outstanding performance. The work was performed within IEMN laboratory in Microwave Power Devices group. It relates the fabrication and the characterization of GaN HEMT devices for microwave power applications. The first part exposes the physical and electrical properties of gallium nitride as well as a review concerning the state of the art in terms of output power density related to GaN HEMTs. The second chapter deals with the technological processes with a particular attention on the process optimization regarding the ohmic contact and the T-gate technology. Despite outstanding properties, the HEMT performance remains inherently limited by physical and electrical parasitic phenomena. Thus, the third chapter presents the whole studies performed in other to understand these limitation effects (losses, traps, thermal effect). In the last chapter DC, RF, pulsed and large signal measurements are reported for HEMTs based on different heterostructures. In particular, the capability of AlGaN/GaN transistors on Si(111) substrate grown by MBE is demonstrated for high frequency microwave power applications at 40GHz with a continuous wave output power density of 2.7W/mm associated with a power added efficiency of 12.5% and a linear gain of 6.5dB corresponding to the highest saturated power density ever reported on Si(111) substrate to date
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Ngoho, Moungoho Stéphane Samuel. "Contribution à la conception de modules hyperfréquences et optoélectroniques intégrés pour des systèmes optiques à très haut débit." Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0042.
Full textAbstract:
L’augmentation des capacités des systèmes de télécommunications optiques passe par le développement des dispositifs optoélectroniques innovants et des technologies clés à hautes performances. Ces dispositifs sont sujets à une forte intégration des composants et les technologies déployées mettent en œuvre des fonctions complexes (PDM – QPSK, PDM – 16 QAM, etc.). Il est donc nécessaire avant toute réalisation d’étudier le comportement électromagnétique de ces composants afin d’envisager des performances en haute fréquence et une bonne intégrité du signal contenant l’information dans la chaîne de transmission. Ainsi à travers une modélisation EM – circuit le comportement global d’un modulateur à plusieurs niveaux de phase, basé sur la déplétion de porteurs dans une jonction PN, est étudié et analysé. Le modulateur est dans un premier temps représenté par un modèle prenant en compte la jonction. Cette dernière est modélisée par sa résistance et sa capacité équivalentes. Ensuite le packaging du modulateur avec son circuit d’entrée pour les signaux RF et son circuit de sortie pour l’adaptation de charges en sortie est réalisé et optimisé. Une modélisation EM a également permis de concevoir le circuit d’entrée d’un multiplexeur intégré à un Convertisseur Numérique – Analogique 3 bits, destiné à mettre œuvre une modulation PDM – 64 QAM dans un système optique. Les résultats obtenus respectent les spécifications industrielles et permettent de d’envisager le fonctionnement en haute fréquence des dispositifs intégrésThe increase of the capacities of optical telecommunications systems goes through the development of innovative optoelectronics devices and key technologies with high performances. These devices are subjects to high components integration and the deployed technologies implement complex functions (PDM - QPSK, PDM - 16 QAM etc.). Therefore, it is necessary before any realization to study the electromagnetic behavior of these components in order to predict good performances at high frequency and signal integrity in the transmission chain. Thus, through an EM - circuit modeling, the overall behavior of an electro-optical multilevel modulator based on carrier depletion in a PN junction has been studied and analyzed. The modulator is firstly represented by a model taking in account the junction. The junction is modeled by her equivalents resistance and capacity. Subsequently, the packaging of the modulator with the input and out circuit is realized and optimized. The EM modeling has also helped to design the input circuit of an integrated multiplexer to a 3 bits digital - analog converter for an optical system. The obtained results meet the industry specifications and allow predicting good performances in high frequency for the integrated devices
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Aubert, Thierry. "Contribution à l'élaboration de capteurs sans-fil, opérant à très haute température (500-1000º), à base de dispositifs à ondes élastiques de surface : choix des matériaux constitutifs." Thesis, Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10114/document.
Full textAbstract:
Éléments essentiels des systèmes de télécommunication depuis environ trente ans, les dispositifs à ondes élastiques de surface offrent également l'opportunité, de par leur sensibilité aux conditions environnementales et leur caractère passif, de réaliser des capteurs sans-fil autonomes (sans électronique ni source d'énergie embarquées), configuration particulièrement intéressante pour la mesure à haute température. Nos travaux se sont focalisés sur le choix des matériaux pouvant constituer de tels capteurs, au niveau des deux éléments les constituant : le substrat piézoélectrique et les électrodes métalliques. Ces dernières sont généralement constituées de platine, de par l'inertie chimique particulièrement importante de ce métal noble. Nos travaux nous ont permis d'attribuer la dégradation de ces électrodes, généralement observée aux alentours de 700°C, à un phénomène spécifique des films minces, dénommé agglomération, nous conduisant par la suite à envisager et à tester des solutions plus efficaces. En ce qui concerne le substrat, nos efforts ont porté sur la structure bicouche AlN/Saphir, prometteuse pour de telles applications, mais encore peu étudiée. Après l'optimisation des paramètres de dépôt du film mince par pulvérisation réactive magnétron, permettant d'obtenir une couche épitaxiée, nous nous sommes intéressés à la résistance à l'oxydation de l'AlN à haute température dans l'air. L'utilisation croisée de la diffraction des rayons X, de l'ellipsométrie et de la spectroscopie de masse des ions secondaires nous a permis de montrer que l'on peut envisager l'emploi de cette structure bicouche pour les applications visées à des températures allant jusqu'à 700°CSurface acoustic waves devices are key components of telecommunication systems for more than thirty years or so. Because they are passive and very sensitive to external conditions, they also offer the possibility to make autonomous wireless sensors (electronic-less and battery-less), which could be particularly interesting in high-temperature environments. Our work was focused on the choice of materials allowing the fabrication of such sensors for both parts of the device: piezoelectric substrate and metallic electrodes. The latter are generally made of platinum because of the great chemical inertness of this noble metal. Our work allowed us to attribute their degradation, starting around 700°C on, to a phenomenon called agglomeration which is very specific to thin films. This result led us to consider and test more efficient solutions. Regarding the substrate, we mainly studied AlN/Sapphire bilayer structure, promising for such applications but not really studied yet. After the optimization of the deposition parameters of the thin film, realized by reactive magnetron sputtering, leading to the epitaxial quality, we studied the strength of AlN to oxidation under high temperature in air atmosphere. Results given by X-ray diffraction, ellipsometry and secondary ion mass spectroscopy converged to show that AlN/Sapphire structure is a good candidate for such applications at temperatures up to 700°C
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Castric, Sébastien. "Méthodes de recalage de modèles et application aux émissions des moteurs diesel." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1696.
Full textAbstract:
Depuis plusieurs décennies, les véhicules européens sont soumis à des normes concernant leurs émissions polluantes. Pour faire face à ces contraintes de plus en plus importantes, les constructeurs automobiles ont fait appel à des solutions technologiques complexes notamment dans le cas des véhicules diesel. Cette situation a par ailleurs entraîné une complexification de la mise au point des moteurs puisque ces derniers possèdent un nombre croissant de paramètres de réglage. Notre travail de recherche s’est déroulé dans l’entreprise Renault SAS. Il a pour objectif de présenter des méthodes de recalage de modèles et une application de ses méthodes aux modèles d’émissions polluantes de moteur diesel. Depuis plusieurs années déjà, Renault utilise les techniques de plans d’expériences, de modélisation et d’optimisation pour résoudre le problème de la mise au point des moteurs diesel pour la dépollution. Si l’approche fonctionne bien, elle comporte néanmoins un défaut. Le processus de mise au point des moteurs diesel est itératif, et chaque itération apporte son lot de modifications matérielles. Dans ce cas, les modèles servant à prédire les émissions du moteur, qui sont des LOLIMOT, ne sont plus valables. Sachant que nous ne pouvons pas relancer le processus de modélisation pour des raisons de coup et de délais, une question se pose alors : « Comment recaler les modèles d’émissions après un changement de définition technique du moteur en faisant le moins d’essais possible ? ». La contribution du travail de recherche se divise en deux approches. Une première voie utilise la théorie bayesienne. En se servant du modèle avant le changement comme d’un a priori ainsi que de nouveaux essais nous avons créé un algorithme permettant de recaler les modèles LOLIMOT. Nous proposons par ailleurs une méthode dérivée de la première intégrant en plus la connaissance que peuvent avoir les metteurs au point de leur moteur. Nous avons testé notre méthode en simulation puis sur des essais effectués sur un moteur 2 L diesel ayant subi différents changements de définition technique. Dans un deuxième temps, nous avons considéré que même si la théorie bayesienne permet d’intégrer certaines connaissances dans le recalage de modèles, elle ne permet pas d’utiliser directement les caractéristiques même de ce changement. Nous avons alors décidé de créer un modèle intégrant des paramètres physiques comme, par exemple, le nombre de trous des injecteurs. Nous avons alors, développé un modèle de combustion diesel. Ce dernier permet de simuler l’évolution des grandeurs thermodynamiques dans la chambre de combustion même dans le cas de la multi injection. Nous avons ensuite créé des modèles de polluants utilisant ces grandeurs comme entrées. Nous avons testé notre modèle sur de la prédiction de pression cylindre et de polluants sur un moteur 2L dieselSince some decades, European vehicles are subjected to normative laws about pollutant emissions. To face these constraints, car manufacturers have used more and more complex technologies especially for diesel engine cars. This situation has led to a complexification of engine tuning since the numbers of setting parameters has increased too. The present research work was made for the car manufacturer Renault SAS. It aims at proposing methods that allow readjusting models and applications over pollutant models of diesel engine. Renault decided to use techniques of design of experiments, modelling and optimization to solve the problem of diesel engine tuning for emissions. Even if this approach gave good results, it has some drawbacks. The tuning process is composed of loops. Each loop involves hardware changes in the engine. In this case, the model representing the engine’s behaviour, which is a LOLIMOT model, is not valid anymore. Considering that it is not possible to completely rebuild a model, a question appears: “How is it possible to readjust the model after an hardware change by doing as few tests as possible?” This PhD proposes some ways to solve this problem. The first one consists in using the bayesian theory. By using the initial model as an a priori, we created an algorithm permitting to readjust LOLIMOT models. In addition, we proposed a method derived from the first one, and, which aims at using the tuner knowledge about the engine as a prior knowledge. We tested our methods by simulation and owing to tests made on a 2L diesel engine, which was subjected to different hardware changes. In a second time, we considered that even if the Bayesian theory is able to take into account some knowledge, it does not take into account the hardware change characteristics. Thus, we decided to create a new model integrating physical parameters, like, for example, the number of holes in the injectors. We developed a model of diesel combustion. It simulates the evolution of thermodynamic variables inside the combustion chamber even for the multi injection case. Next, we adapted models of pollutants using these variables as inputs. We tested the whole model on prediction of cylinder pressure and pollutants over 2L diesel engine tests
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Gstalter, Étienne. "Réduction d’ordre de modèle de crash automobile pour l’optimisation masse / prestations." Thesis, Compiègne, 2020. http://www.theses.fr/2020COMP2576.
Full textAbstract:
Cette thèse est une contribution à un thème de recherche sur les applications de la réduction de modèle à l’ingénierie RENAULT. Elle fait suite aux travaux du projet IRT SystemX ROM (Réduction de modèles et Optimisation Multidisciplinaire) et aux thèses CIFRE RENAULT [Vuong], [Charrier]. L’application industrielle principale du thème est la mise au point de la structure d’un véhicule sollicité en crash; des travaux sont également en cours sur la combustion, l’acoustique et l’aérodynamique. Les travaux de cette thèse sont à la fois un apport à la méthode générique ReCUR et son adaptation à l’optimisation de la caisse d’un véhicule pour le crash. RENAULT utilise largement l’optimisation pour la mise au point de la caisse en crash, avec un outil d’optimisation numérique basé sur la méthode des plans d’expériences. Cette méthode nécessite beaucoup de calculs crash car cette simulation est considérée comme une boite noire, en utilisant uniquement les entrées et sorties. La méthode ReCUR prend le contre-pied en exploitant un maximum d’informations de chaque simulation crash, dans le but de réduire fortement leur nombre. Les travaux de cette thèse ont permis de remplir cet objectif pour les applications de mise au point au nominal et pour l’optimisation robuste dans des cas complexes comme le choc frontal et arrièreThis thesis is a part of a global research work dedicated to reduced-order modelling applications in the Renault engineering direction. It's research topic has been improved in the IRT System)('s project on Reduced Order Model and Multi-disciplinary Optimization. Some previous thesis can help understand the context. ([Vuong], [Charrier]). The main industrial application of the research theme is the focus on a body structure, in a crash loading. Some research works on acoustic, combustion and aerodynamic are currently ongoing. This thesis is both a contribution to the generic ReCUR method, and its application to a car body structure optimization for crash loadings. Engineering teams at Renault uses optimization to obtain the best crash simulation, with a numerical optimization software, based on designs of experiments. It requires a lot of crash simulation because each simulation is considered as unique, with only one response for each parameter. Only Inputs and Outputs are known. The ReCUR method consider that each simulation is a huge mine that needs our attention. We hope that we can decrease the number of crash simulation required to compute a model, by using much more data for each simulation
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Avella, Castiblanco Jorge. "Electromagnetic modeling for antenna design and specifications in tunnels of arbitrary cross-section and answering to the electromagnetic constraints of the environment of the railway domain." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10189.
Full textAbstract:
Cette thèse vise à développer des méthodologies originales et appropriées pour modéliser la propagation des ondes EM dans des tunnels de forme quelconque et à proposer des méthodologies pour optimiser les spécifications, la conception et le positionnement des antennes en tunnel. Nous avons proposé une méthode originale d’analyse modale full-wave pour traiter le cas de la propagation des ondes EM dans des structures de grandes dimensions électriques ou en milieux confinés de forme quelconque tels que les tunnels. Cette méthode consiste en une approche modale qui s’appuie sur l’algorithme 2,5D TLM et l’algorithme Matrix Pencil pour la discrimination des modes dans des structures à pertes dans lesquelles la densité modale est élevée et les modes se superposent. Nous avons considéré de nouvelles conditions aux limites appelées SIBC (Surface Impedance Boundary Condition) pour les guides d’ondes diélectriques à pertes. Afin de pouvoir analyser les cas généraux et plusieurs configurations de tunnel réalistes, nous avons proposé une nouvelle nomenclature des modes. En effet, la nomenclature des modes existante n’est plus applicable en raison des effets de dépolarisation des modes dans certains cas réalistes. Une nouvelle méthodologie pour la détermination des spécifications et des positions des antennes en milieux confinés ou guidés a ensuite été développée. Cette méthodologie repose sur la combinaison d’une analyse modale et de techniques d’optimisation afin d’ajuster le poids des différents modes dans le tunnel. Cette approche est utilisée dans le cas des antennes adaptatives mais elle n’a jamais été appliquée au cas de la propagation multi modes en tunnelThis thesis aims to develop original and appropriate methodologies to model the propagation of EM waves in tunnels of any shape and to propose methodologies to optimize the specification, design and positioning of the antenna in the tunnel. We proposed a novel method for full-wave modal analysis to treat the case of EM wave propagation in structures of large electric dimensions or confined environments of any shape such as tunnels. This method is a modal approach which is based on the 2.5D TLM algorithm and Matrix Pencil algorithm for the discrimination of modes in lossy structures in which the modal density is high and the modes overlap. We considered new boundary conditions called SIBC (Surface Impedance Boundary Condition) for dielectric waveguides with losses. To analyze the general case and several realistic tunnel configurations, we proposed a new classification of modes. Indeed, the classification of existing methods is no longer applicable due to depolarization effects in some realistic cases. A new methodology for determining the specifications and positions of antennas in confined or guided structures was then developed. This methodology is based on a combination of modal analysis and optimization techniques to adjust the weights of the different modes in the tunnel. This approach is used in the case of adaptive antennas, but it has never been applied to the case of multipath propagation modes in the tunnel