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He, Menglin. Commande tolérante aux fautes des systèmes non linéaires basée sur l'approche multi-modèles

He, Menglin (2021). Commande tolérante aux fautes des systèmes non linéaires basée sur l'approche multi-modèles.

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Résumé en francais

Avec le développement de la science et de la technologie, le processus d'industrialisation continue de s'accélérer. La demande de sécurité des systèmes géants modernes augmente également très rapidement. En tant qu'axes de recherche clés pour améliorer la fiabilité et la sécurité des systèmes dynamiques, le diagnostic des fautes (FD) et les méthodes de la commande tolérante aux fautes (FTC) ont reçu de plus en plus d'attention. Bien que des résultats très probants ont été obtenus dans ces directions au cours des dernières décennies, la théorie du diagnostic des fautes et de la commande tolérante aux fautes semblent encore insuffisants face aux problèmes rencontrés lors de la commande des systèmes industriels complexes non linéaires de grande taille. Par conséquent, les études concernant le diagnostic des défauts et les théories de FTC doivent continuer à se developer pour garantir la sécurité et la stabilité des systems industriels. Dans cette thèse, nous avons fait quelques extensions à la méthode de FTC basée sur l'approche des modèles multiples et nous avons proposé plusieurs algorithmes de diagnostic de fautes et de FTC basés sur des stratégies de correspondance de modèles. Ceci dans le but de concevoir des stratégies FTC pour des systèmes non linéaires complexes en utilisant des idées et des logiques simples. Plus précisément, l'approche multi-modèles est d'abord utilisée pour représenter le système complexe par un ensemble de modèles simples. L'approche classique des modèles multiples est ensuite étendue en augmentant ses dimensions pour créer un système qui peut s'adapter à différentes situations de défaillance. On obtient ainsi un ensemble de modèles multidimensionnels qui peuvent être adaptés au système réel dans des états normaux ou en cas de défaillance. La banque de contrôleurs multidimensionnelle correspondante est conçue en fonction des paramètres des modèles locaux. Comme les modèles locaux sont généralement linéaires, leurs contrôleurs peuvent être conçus facilement. Lorsque l'ensemble de modèles multiples multidimensionnels est construit, deux stratégies de commande tolérance aux fautes sont proposées. La sortie du système est comparée à l'ensemble de modèles pour déterminer l'intervalle dans lequel se trouve le système, puis les contrôleurs, correspondants aux sous-modèles du système actuel, peuvent être sélectionnés pour effectuer le calcul de la commande. Pour la partie planification de la banque de contrôleurs, la stratégie classique de commutation ou de mélange peut être utilisée. En cas d'utilisation de la stratégie de mélange, la somme pondérée des sorties des multicontrôleurs représente la sortie de la banque de contrôleurs. Les valeurs de pondération ont également un espace de recherche relativement large. Elles peuvent être pondérées linéairement, non linéairement ou sélectivement. Une telle sortie intégrée peut également être réalisée en deux dimensions, par exemple, au sein d'un ensemble de contrôleurs et entre des ensembles de contrôleurs tolérants aux fautes. Inspiré par le concept de modèle adaptatif, une approche multi-modèles à deux couches est utilisée comme base pour développer la stratégie FTC. Les paramètres des modèles sélectionnés dans l'ensemble de modèles multiples multidimensionnels qui représentent les paramètres des modèles intégrés dans l'ensemble de modèles multidimensionnels multiples qui représentent le système réel sont utilisés pour initier les modèles adaptatifs afin de se rapprocher du système réel avec des paramètres inconnus. le système réel est utilisé pour lancer les modèles adaptatifs pour se rapprocher du système réel avec des paramètres inconnus. De cette manière, on peut atteindre l'obectif du contrôle du système en identifiant ses paramètres. Un module de diagnostic de défauts permet la surveillance du système en temps réel et détermine son domaine de fonctionnement dans l'ensemble de modèles multiples à deux couches est conçu. Lorsqu'un changement important est détecté, le bloc du diagnostic ndique un défaut. L'information sur le défaut est transmise au module de la commande tolérante aux fautes, qui lance un processus d'adaptation pour faire correspondre le système réel aux paramètres des nouveaux modèles. Dans cette situation, un contrôleur supplémentaire est défini pour corriger et atteindre l'objectif du contrôle. Plusieurs simulations démontrent l'efficacité de la stratégie FTC d'adaptation de modèle proposée pour différents systèmes.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Dahhou, Boutaieb
Li, Ze-Tao
Ecole doctorale:Systèmes
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) - CNRS
Mots-clés libres :Diagnostic de défauts - Commande tolérante aux fautes - Correspondance de modèles multiples - Contrôle adaptatif
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :22 Oct 2021 12:35