Thèse soutenue

Simplification de modeles de systemes mecatroniques en vue de la commande - application aux suspensions actives pour l'automobile

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Auteur / Autrice : THIERRY CAMBOIS
Direction : Philippe de Larminat
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Nantes

Résumé

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La these aborde la problematique de conception de loi de commande pour des systemes mecatroniques, c'est a dire dont la modelisation fait intervenir plusieurs disciplines de la physique (mecanique, hydraulique, etc. ). Dans le contexte industriel de la capitalisation et surtout de la reutilisation de modele, on propose une demarche de conception utilisant comme point de depart un modele complexe (non-lineaire, ordre eleve) de systeme mecatronique. Ce type de modele est utilise dans les bureaux d'etude a des fins de simulation, d'analyse comportementale ou de dimensionnement, et ne peut etre exploite en l'etat pour effectuer la synthese d'un regulateur. Diverses etapes d'adaptation sont necessaires afin de parvenir a un modele de conception de loi de commande. On propose une methodologie constituee de deux etapes majeures : linearisation et reduction d'ordre. Une etude complete de diverses methodes permet de selectionner les approches les plus pertinentes dans notre contexte. L'algorithme de linearisation developpe, melant des concepts de quasi-linearisation et de linearisation petits signaux, est capable de traiter de maniere robuste une classe etendue de systemes non-lineaires. Les simplifications du modele linearise reposent principalement sur des approches par perturbations singulieres et realisation equilibree partielle. On tente de conserver le plus longtemps possible une interpretation physique claire du modele. Une application au cas d'un modele de vehicule complet est traitee. La phase de synthese de loi de commande est basee sur une methodologie standard. On montre comment il est possible, apres synthese d'un premier regulateur, de boucler le processus de simplification, depuis le systeme non-lineaire, en integrant la presence de la commande (interaction simplification-commande). Une application au pilotage de suspensions actives pour vehicule automobile est presentee, montrant l'efficacite de la demarche.