Добірка наукової літератури з теми "Loi de commande H_∞"

La loi française du 11 mars 1957 sur la propriété littéraire et artistique appliquée au Cameroun jusqu’en 1982 était inadaptée au contexte politico-culturel camerounais, ce qui a provoqué son remplacement par la Loi n° 82-18 du 26 novembre 1982 relative au droit d’auteur. Cette dernière a eu le mérite de protéger le folklore et les oeuvres qui s’en inspirent, mais avait la faiblesse de ne pas protéger les droits voisins du droit d’auteur. La nécessité de protéger les droits voisins a conduit à l’adoption de la Loi n° 90/ 010 du 10 août 1990 relative au droit d’auteur et droits voisins du droit d’auteur. Le développement prodigieux de l’informatique et des nouvelles technologies de l’information et de la communication, à l’origine de l’émergence d’oeuvres nouvelles et de nouvelles possibilités de diffusion, a rapidement révélé l’obsolescence de la loi de 1990. La loi adoptée le 19 décembre 2000 sur le droit d’auteur et droit voisin intègre l’environnement numérique dans lequel l’on vit désormais, élargit les catégories d’oeuvres protégées et améliore la condition matérielle des créateurs et diffuseurs des oeuvres de l’esprit. En droit positif camerounais, de nouvelles catégories d’oeuvres protégées sont venues enrichir l’éventail qui existait déjà. Il s’agit des oeuvres de commande et des oeuvres informatiques comme les logiciels, les bases de données, les oeuvres multimédias. En même temps, les mécanismes de protection des oeuvres de l’esprit ont été simplifiés et améliorés en vue de procurer aux créateurs et diffuseurs des oeuvres des garanties les plus efficaces. C’est ainsi qu’on note un renforcement des attributs moraux des auteurs et artistes et la sécurisation de leur rétribution en vue de les sortir de la précarité des conditions matérielles.

Les travaux de recherche de la thèse de Rami Troudi répondent à trois problématiques :-la première est de concevoir un onduleur triphasé multiniveau pour des applications à base d’énergies renouvelables connectées au réseau de distribution, ou pour la motorisation des véhicules électriques. Dans la première application, l’utilisation de bras multiniveau limite fortement les inductances de couplage avec le réseau tandis que dans la deuxième application, le couple délivré par le moteur est de meilleure qualité.-la deuxième consiste à concevoir une structure de convertisseur DC-DC permettant de n’avoir qu’une seule source continue pour alimenter cet onduleur multiniveau. -la troisième est la conception d’une architecture de commande temps réel à base de microcontrôleurs permettant d’avoir une grande capacité d’évolution et de calcul et une facilité d’industrialisation.Le manuscrit de la thèse est organisé en quatre chapitres. Le premier chapitre présente un état de l’art des structures d’onduleur multiniveau. Cette technologie est devenue aujourd’hui un thème de recherche important. Ce chapitre donne les avantages et les inconvénients de chaque topologie d’onduleur multiniveau conventionnel ainsi que les nouvelles topologies permettant une réduction du nombre de composants. Ce chapitre fait aussi un état de l’art des structures de hacheurs avec une ou plusieurs entrées-sorties (MISO, MIMO et SIMO). Ce chapitre présente aussi les avantages et les inconvénients de chaque famille de structure avec leur commande. La fin du chapitre présente les nouvelles topologies retenues pour l’onduleur multiniveau et le hacheur SIQO (une entrée-quatre sorties).Le deuxième chapitre est consacré à la présentation de la structure de l’onduleur multiniveau proposé, ainsi qu’à l’étude de son mode de fonctionnement, de sa commande rapprochée et de son utilisation dans une application en boucle fermée. Ce chapitre montre que cette structure a l’avantage de minimiser les pertes dans les composants de puissance en ayant, à chaque instant, peu de composants qui conduisent le courant de chaque bras, ce qui permet d’augmenter son rendement. En plus, ce chapitre montre la simplicité de la commande rapprochée de l’onduleur en utilisant un algorithme très simple. Des essais expérimentaux sont donnés à la fin du chapitre après le descriptif de la maquette d’essai.Le troisième chapitre traite en détail la structure du convertisseur DC-DC SIQO utilisé pour alimenter l’onduleur multiniveau, son mode de fonctionnement, sa modélisation et le développement d’une commande multi-entrée multi-sortie (MIMO). Cette structure est conçue à partir d’un couplage de la structure SEPIC avec la structure à accumulation magnétique et du dédoublement de chaque sortie par un système d’aiguillage qui permet ainsi d’obtenir quatre sorties à partir d’une seule entrée DC. Chaque structure (SEPIC et à accumulation) gère deux sorties avec le calcul de deux rapports cycliques. Pour cela, une synthèse d’asservissement basée sur une méthode H_∞ est présentée pour être robuste aux variations des courants et aux changements de consigne. Les résultats des essais expérimentaux sont donnés à la fin du chapitre après le descriptif de la maquette d’essai.Le chapitre quatre aborde le développement de l’architecture de commande à base de microcontrôleurs. Cette structure est appliquée au contrôle de l’onduleur triphasé. Ce chapitre décrit toutes les fonctions qui composent cette architecture au niveau matériel et logiciel. Le fait de répartir les besoins matériels et algorithmiques sur plusieurs microcontrôleurs permet de faciliter l’évolution des demandes de fonctions supplémentaires à savoir le diagnostic et la reconfiguration d’un bras, ainsi que l’ajout de la fonction de filtrage actif. Cette architecture repose sur une communication par bus SPI (Serial Peripheral Interface) qui permet des échanges rapides entre les microcontrôleurs et aussi vers un système IHM (Interface Homme Machine)
Rami Troudi's thesis research work addresses three problematics:- the first is to design a three-phase multilevel inverter for applications based on renewable energies connected to the power grid, or for electric motor drive of electric vehicles. In the first application, the use of multilevel arms greatly limit the coupling inductances with the power grid, while in the second application, the torque delivered by the motor is of better quality.- the second is to design a DC-DC converter structure having only one DC source destinated to supply this multilevel inverter.- the third is the design of a real-time control architecture based on microcontrollers leading to a large capacity of evolution and calculation and an ease industrialization.The thesis manuscript is organized into four chapters.The first chapter presents a state of art of multilevel inverter structures. This technology is becoming an important research topic today. This chapter gives the advantages and disadvantages of each conventional multilevel inverter topology as well as the new topologies with a reduction in the number of components. This chapter also give a reviews of the state of art of chopper structures with one or multiple inputs-outputs (MISO, MIMO and SIMO). This chapter also presents the advantages and the disadvantages of each family of structure with their regulation. The end of the chapter presents the new topologies retained for the multilevel inverter and the SIQO chopper (one input-four outputs).The second chapter is devoted to the presentation of the structure of the proposed multilevel inverter, as well as to the study of its mode of operation, its close control device and its use in a closed loop application. This chapter shows that this structure has the advantage of minimizing losses in power components by having, at any time, few components that conduct the current of each arm, which allows to increase its efficiency. In addition, this chapter shows the simplicity of the used close control of the inverter employing a very simple algorithm. Experimental tests are given at the end of the chapter after the description of the test bed.The third chapter discusses in detail the structure of the SIQO DC-DC converter used to supply the multilevel inverter, its operation mode, its modeling and the development of a multi-input multi-output (MIMO) control. This structure is designed from a coupling of the SEPIC structure with the buck-boost structure and the doubling of each output by a switching system which leads to obtain four outputs from a single DC input. Each structure (SEPIC and buck-boost) manages two outputs with the calculation of two duty cycles. For this, a control synthesis based on an Hinfini method is presented to be robust to the variations of the currents and the changes of the setpoint. The results of the experimental tests are given at the end of the chapter after the description of the test bed.Chapter four discusses the development of one architecture based on multi-microcontroller system. This structure is applied to the control of the three-phase multilevel inverter. This chapter describes all the functions that compose this architecture at the hardware and software level. The distribution of the hardware and algorithmic needs several microcontrollers makes it easier to evolve the demands for additional functions, namely the diagnosis and reconfiguration of an arm, as well as the addition of the active filtering function. This architecture is based on SPI (Serial Peripheral Interface) bus communication which allows rapid exchanges between the microcontrollers and also towards an HMI (human-machine interfaces) system

Les récents progrès théoriques et le nombre croissant des applications industrielles de la commande floue lui permettent de prendre place à côté des théories classiques de commande. Cependant il reste à mettre en œuvre des stratégies de réglage automatique des différents paramètres intervenant dans la conception des régulateurs flous. Le travail présenté dans ce mémoire propose la possibilité de réaliser une loi de commande adaptative floue indirecte. Il consiste à modifier les gains d'un régulateur flou en fonction des résultats d'une identification d'un modèle linéaire pseudo-continu du système utilisant le formalisme de l'opérateur delta. Dans un premier temps, une méthode d'obtention des gains robustes optimaux du régulateur flou pour une classe de systèmes linéaires du premier et du second ordre est proposée. Une analyse statistique est effectuée sur l'ensemble des résultats de l'optimisation non linéaire et permet de mettre en évidence qu'il n'existe pas de relations générales liant les gains du régulateur flou à un ou plusieurs paramètres du système. Cette absence de relations marquées conduit à mettre en œuvre un modèle flou d'évolution des gains du régulateur en fonction des paramètres du système. L’approche envisagée est du type floue car elle permet au travers des règles linguistiques de conserver les relations locales mises en évidence par l'analyse statistique. Cette modélisation permet de mettre en œuvre un algorithme d'adaptation des gains du régulateur flou en fonction des paramètres dynamiques du système. La technique d'identification développée est basée sur la méthode des moindres carrés récursifs et l'utilisation du formalisme de l'opérateur delta. Enfin un superviseur central permet de piloter à la fois les modules d'identification et de commande en sélectionnant, soit un régulateur robuste à gains constants, soit un régulateur adaptatif pour améliorer les performances de la boucle fermée. Des essais en simulation et sur un procédé de régulation de niveau d'eau ont permis de valider l'approche.

Cette thèse s'inscrit dans un contexte de recherche sur le pilotage des lanceurs en phase de vol atmosphérique. Le comportement dynamique des lanceurs est alors caractérisé par la présence de couplages dynamiques entre modes flexibles et modes rigides et par une évolution non-stationnaire. La maîtrise de ce comportement du point de vue de la synthèse de lois de commande s'exprime par des spécifications de nature différente : spécifications temporelles (rejet de rafale de vent), fréquentielles (robustesse aux phénomènes dynamiques négligés) et paramétriques (robustesse à la méconnaissance des paramètres dynamiques). Cette diversité des objectifs nous a conduit à définir une méthodologie de synthèse multi-objectif pour les systèmes LTI basée sur la Forme Standard de Passage. Nous définissons la Forme Standard de Passage comme solution des problèmes H₂et H[indice∞] inverses et nous la caractérisons grâce à la paramétrisation de Youla sur la structure Estimation/Commande des correcteurs. Et nous montrons son intérêt en tant qu'outil méthodologique simple et efficace pour la construction de forme standard pour la résolution de problèmes de synthèse multi-objectif. D'autre part, nous développons une technique de calcul de la structure Estimation/Commande pour les correcteurs H[indice∞] utilisant la synthèse H₂ sous jacente. Cette technique, basée sur les points communs entre synthèse H₂ et synthèse H[indice∞], permet de maîtriser la base de la représentation des correcteurs ce qui est nécessaire pour l'interpolation des contrôleurs dans le cadre non stationnaire. L'application au problème complexe du pilotage d'un lanceur ou à d'autres exemples de la littérature a permis d'éprouver ces techniques et de montrer leur simplicité d'utilisation.

Le contexte général dans lequel s'inscrivent ces travaux de thèse est celui de l'ajustement de lois de commande. Cette problématique récente est née de la confrontation des techniques modernes de synthèses de lois de commande sur des applications réalistes dans un contexte industriel, et regroupe les techniques permettant de réduire le fossé entre : la "quête de l'idéal" qui motive l'automaticien. C'est-à-dire la recherche de techniques permettant de fournir la loi de commande optimale directement à partir de l'énoncé du modèle et des spécifications. ; et la réalité industrielle où les contraintes pratiques et économiques, le savoir-faire et la culture d'entreprise conduisent toujours à favoriser la démarche qui vise à adapter aux nouveaux problèmes rencontrés la solution qui "marchait jusqu’à présent". Le dénominateur commun des techniques présentées dans ce mémoire est donc la disponibilité d’un correcteur pré-existant qui satisfait une partie du cahier des charges, mais qu’il faut adapter pour satisfaire des spécifications complémentaires ou prendre en compte une évolution du modèle et/ou du cahier des charges. Deux techniques sont exposées dans ce mémoire. La première utilise un outil de synthèse multi-objectifs : la Forme Standard de Passage, qui est définie comme une solution des problèmes inverses de commande optimale H₂ et H∞ ; c'est-à-dire un problème standard de commande dont l'unique solution optimale au sens des normes H₂ et H∞ coïncide avec le correcteur préexistant. La seconde se base sur l'identification bayésienne et permet de mettre à profit des considérations de robustesse paramétrique pour l’ajustement des lois de commande, principalement la direction de robustesse maximale dans l’espace paramétrique, constitué des paramètres dynamiques à ajuster en boucle fermée, augmenté des paramètres de réglage du correcteur. Ces deux techniques sont appliquées sur des exemples réalistes empruntés au domaine aéronautique ; domaine caractérisé par l'utilisation de modèles de grandes dimensions, des cahiers des charges très complets et qui a donc motivé ces recherches.

Ce projet de recherche propose une loi de commande robuste à temps discret pour le vol en formation de satellites sur une orbite excentrique avec le modèle de Lawden. La loi de commande robuste utilisée pour reconfigurer et maintenir la cohésion d'une formation artificielle de satellites est un asservissement H[indice inférieur [infini]] à échelonnement des gains. Le compensateur est à temps discret, avec une stabilité garantie par la [mu]-analyse et un temps d'échantillonnage réaliste.Ce compensateur est obtenu par une bonne sélection des fonctions de pondération qui minimise l'erreur en position relative avec un effort de commande similaire et par un algorithme de synthèse H[indice inférieur [infini]] qui impose une contrainte stricte sur le placement des pôles en boucle fermée du système. De plus, le compensateur à échelonnement des gains est formé d'une interpolation de type spline qui permet de conserver l'optimalité de la synthèse des lois de commandes.

Lors du développement d'un système contrôlé par ordinateur, il y a traditionnellement une séparation forte entre les conceptions de la loi de commande et de l'ordonnancement des tâches du calculateur. Dans les systèmes embarqués, où les ressources sont limitées et variables, cette séparation rigide conduit à une sous utilisation du processeur. Pour améliorer l'interaction commande/ordonnancement, nous proposons d'adapter les ressources nécessaires au calcul des lois de commande en agissant sur leur période. Nous présentons tout d'abord une structure d'ordonnancement régulé. La contribution principale concerne ensuite le développement d'une méthodologie de synthèse d'une loi de commande à période d'échantillonnage variable basée sur une approche de type Hinfini dédiée aux systèmes linéaires à paramètres variants. Les performances de cette loi de commande ainsi que son interaction avec l'ordonnancement sont illustrées en simulation et sur un procédé expérimental.

L'évolution croissante des activités spatiales s'appuie sur des études théoriques complexes. Les systèmes industriels nécessitant des spécifications de robustesse et de performances de plus en plus contraignantes pour la régulation, une étude prospective a été envisagée. La société matra marconi space pose le problème de l'implémentation d'un correcteur à mots de longueur finie pour la plate-forme de satellite Eurostar 2000+. Cette étude a été retenue car elle constitue un excellent exemple de validation des lois de commande. Les travaux présentés dans ce mémoire traitent tout d'abord de la réduction de l'ordre du correcteur. L'intérêt des réalisations équilibrées, des factorisations Co-premières normalisées et des pondérations fréquentielles font l'objet d'une présentation. Une nouvelle méthode basée sur la réduction des facteurs co-premiers du correcteur et sur la réalisation équilibrée avec pondérations fréquentielles, assurant la stabilité en boucle fermée est présentée. Les problèmes lies à l'approximation d'un filtre continu par un filtre discret et à l'utilisation de ce dernier dans une boucle de régulation sont ensuite abordés. Enfin, le comportement des correcteurs digitalisés est étudié. Il tient compte du fait que leur implantation réelle est à mots finis. Les différentes réalisations d'état, calculées à partir du correcteur obtenu lors de la phase de discrétisation du correcteur continu initial, ne sont donc plus équivalentes. Le problème consiste à déterminer, parmi une infinité de réalisations d'état, celle qui est la moins sensible aux troncations dues à l'implantation à mots de longueur finie.

De nos jours, les exigences en productivité dans le monde industriel imposent aux robots un comportement optimal en termes de précision géométrique et dynamique, et en termes de temps de réponse. Ainsi, la présence des flexibilités dans les liaisons pivots des structures mécaniques légères se déplaçant à grande vitesse et sous charges importantes peut limiter dynamiquement la précision et le temps de stabilisation sur la pose finale du robot. La problématique traitée dans ces travaux concerne la maîtrise des vibrations des robots sériels à liaisons flexibles durant les opérations de prise et dépose (Pick and Place).Dans ces travaux, nous effectuons une modélisation et une identification expérimentale des paramètres géométriques et dynamique d’un robot à liaisons flexible. Ce modèle sera utilisé dans la synthèse d’une loi de commande basée modèle dédiée aux robots à flexibilité articulaire. Cette stratégie permet de réduire les vibrations lors des phases exigeantes dynamiquement. Des simulations sur un robot Scara sont alors conduites pour valider la pertinence de cette loi de commande qui intègre un modèle des flexibilités présentes dans les liaisons pivots dans le schéma de commande. Nous appliquons sur le même simulateur du robot à liaisons flexibles trois autres stratégies de commande afin de faire une comparaison (commande PD, commande dédiée aux robots rigides et commande ne considérant pas les amortissements). Le schéma de la loi de commande basée modèle permet de respecter la précision de pose finale avec une diminution du temps de stabilisation. Finalement, Le calcul de l’erreur d’asservissement nous a permis de constater l’influence des erreurs de modélisation de la flexibilité sur la précision de la tâche. Dans ce contexte, une analyse de sensibilité aux paramètres influents est établie
Nowadays, the demand of productivity in the industrial world of robotics require robots to behave optimally in terms of geometric and dynamic accuracy and response time. Thus, the presence of flexibilities in rotational joints can dynamically limit the position control of manipulators having lighter arms, higher payload-to-weight ratio and doing tasks at high speed. The problem addressed in this work concerns the vibration control of serial robots with flexible joints performing Pick and Place tasks. In this work, we carry out modelling and experimental identification of the geometric and dynamic parameters of a robot with flexible joints. This model is then used in the synthesis of a model-based control law dedicated to manipulators with flexible joints. This strategy reduces vibrations resulting from joints sensitivity during dynamically demanding phases. Simulations on a Scara robot are then conducted to validate the relevance of the proposed control law which integrates joint flexibilities in the form of a feedback loop in the control diagram. To this end, three other control strategies (PD control, control dedicated to rigid structures and control not considering damping) are applied to the same simulator in order to make a comparative analysis. The diagram of the model-based control law allows to respect the set point with a reduction in the stabilization time.Finally, the calculation of the servo error allowed us to see the influence of flexibility modeling errors on the accuracy of the task. In this context, the sensitivity of this control law is evaluated through a sensitivity analysis