Recherche Avancée

Thèse soutenue

Modélisation et analyse d'un procédé à paramètres répartis : étude de la digestion anaérobie en réacteur à lit fluidisé

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Auteur / Autrice : Virginie Otton
Direction : Arlette Chéruy
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique et productique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Grenoble INPG
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'automatique de Grenoble (1957-2006)

Résumé

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Ce travail de recherche s'inscrit dans le cadre de la conception d'un systeme de controle d'un procede de traitement d'effluents de l'industrie papetiere. Deux approches permettent d'ameliorer les performances de traitement. D'un point de vue genie des procedes, le montage experimental a ete concu pour obtenir des performances tres satisfaisantes de depollution. Par ailleurs, les experimentations realisees ont permis d'elaborer un modele en mettant en evidence notamment la presence de dispersion axiale et en retenant la methanogenese comme etape limitante de la digestion anaerobie. D'un point de vue automatique, la modelisation dynamique du procede est un outil essentiel dans la comprehension du systeme et dans la perspective d'un controle. La complexite du procede implique une methodologie rigoureuse de modelisation de maniere a prendre en compte tous les phenomenes hydrodynamiques et biologiques pertinents. Ainsi, deux modeles (hydrodynamique et biologique) ont ete etablis et valides experimentalement. L'etude du procede complet s'appuie sur les resultats obtenus sur les deux sous-systemes de maniere a concevoir un modele du procede fiable, de nature algebro-distribuee, qui traduit precisement les dynamiques du procede (biologique, hydrodynamique et physico-chimique). Ce modele a ete valide experimentalement apres reduction des equations aux derivees partielles en equations differentielles ordinaires par collocation orthogonale. Par ailleurs l'analyse du systeme est basee sur l'analyse de chaque sous-systeme qui definit des limites de validite. Nous avons montre que le systeme est stable, observable et commandable pour les sorties et les entrees physiques reelles du procede. Par ailleurs, l'analyse de stabilite a permis de definir la strategie de commande a appliquer comme une strategie d'amelioration des performances par une commande robuste.