Contributions à l'identification en boucle fermée et à la commande : application aux lecteurs de disques DVD

Contributions on identification in closed-loop and control design : application to DVD players

• Auteur / Autrice : Bohumil Hnilicka
• Direction : Alina Voda, Petr Pivonka
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique et productique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015) en cotutelle avec BRNO University of technology (République Tchèque)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'automatique de Grenoble (1957-2006)

Résumé

Cette thèse traite deux thèmes principaux : le premier est lié à la l'étude des algorithmes d'identification en boucle fermée des systèmes sous forme d'état dont la structure est donné et le deuxième concerne la modélisation et la commande de lecteur DVD. - Les algorithmes récursifs d'identification d'un modèle d'état d'un procédé fonctionnant en boucle fermée sont présentés. Après parametrisation partielle, ces algorithmes donnent une estimation non-biaisée des paramètres du modèle de procédé en présence de bruit, lorsque le procédé appartient à la du modèle. L'analyse de la distribution du biais montre que le filtrage inhérent à cet algorithme e font des outils d'identification adaptés à la synthèse d'une commande. Les résultats sont étendus à l'identification en boucle fermée des systèmes multivariables. - Un modèle analytique et un modèle numérique de photodétecteur sont développés. L'influence des paramètres du modèle sur le signal d'erreur de focalisation est discutée. La qualité du modèle identifié est illustrée par une comparaison avec le signal d'erreur de focalisatio réel. Ces modèles du photodétecteur pourraient être utiles à une future amélioration des performances de la commande. Une méthodologie de conception des boucles de commande de focalisation et de positionnement radial, réutilisable pour les futurs produits, est présentée. Cette méthodologie de commande est basée sur le placement des pôles avec calibrage des fonctions de sensibilité, permettant ainsi l'obtention de meilleurs performances et robustesse, comparées à celles des méthodes utilisées actuellement dans l'industrie, sans pour autant augmenter la complexité du régulateur.

This thesis concerns two main parts : the first part deals with the algorithms for identification of state-space systems with a given structun in closed-Ioop and the second part treats the DVD modelling and control. -The recursive algorithms for identification of a plant state-space model operating in closed-Ioop are presented. It is shown that these algorithms give an unbiased estimation of the plant model parameters in the presence of noise when the plant model is in the model set and the partial parametrization is applied. The bias distribution analysis shows that the inherent filtering effect in this algorithm makes it suitable tool for control relevant identification. The results are also extended for closed-Ioop identification of MIMO systems. - An analytical and a numerical photodetector models are developed. The influence of model parameters on the focus error signal is discussed. Identified model quality is illustrated bya comparison with the real focus error signal. These models will be used to improve a future control performance. A methodology useful for designing focus and radial controlloops that may be used for a large quantity of future DVD players is presented. This methodology is based on a pole placement with sensitivity function calibration which allows the improved performances and robustness compared to the actual methods used in industry, without the increased complexity of controllers.