Recherche Avancée

Thèse soutenue

Commande non linéaire de réacteurs de polymérisation de styrène

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Auteur / Autrice : Zhen-Lei Wang
Direction : Jean-Pierre Corriou
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gilbert Casamatta

Résumé

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Dans cette thèse, un modèle de connaissance décrivant la polymérisation de styrène dans un réacteur discontinu a été exploité. L’effet de gel et la variation du coefficient de transfert de chaleur au cours de la réaction sont pris en compte. De plus, un réacteur continu avec la même réaction a aussi été modélisé. Un phénomène typique de la non linéarité, la présence d'états stationnaires multiples, a été mis en évidence. Trois méthodes différentes de commande non linéaire géométrique, le régulateur globalement linéarisant, la commande de linéarisation exacte entrée-sortie et la commande adaptative pour les systèmes linéarisables, ont été appliquées à la poursuite d'une trajectoire de référence, pour le réacteur discontinu et continu, respectivement. L’observateur à grand gain a été construit pour la commande de température, et le filtre de Kalman étendu pour les autres cas. Les résultats de nos études démontrent que: ces stratégies de commande non linéaire sont applicables aux réacteurs de polymérisation de styrène, et leurs performances sont supérieures (souvent nettement) à celles de la commande linéaire de type PI. La stabilité du système en boucle fermée peut être assurée lorsqu'un observateur est utilisé en ligne, si quelques précautions sont considérées. Cependant, la preuve théorique reste un problème ouvert. En présence des perturbations et des bruits, la robustesse de ces trois méthodes, dans le cas du système SISO ou MIMO, est bonne. Elle est aussi bonne si les incertitudes paramétriques du modèle ne sont pas importantes. Dans le cas ou l'incertitude paramétrique du modèle est importante, alors, la commande adaptative fonctionne toujours normalement, mais pas les autres types de commande. L’effet de gel est un paramètre important concernant le mécanisme de la réaction. S’il peut être correctement estimé pendant la réaction, le contrôle direct de la qualité d'un polymère sera possible