Echantillonnage des signaux à bande limitée. Application à l'étude de l'interaction véhicule-chaussée

• Auteur / Autrice : Jacques Sainte-Marie
• Direction : Michel Frémond
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Marne-la-vallée, ENPC
• Jury : Président / Présidente : Robert Bouc
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Argoul
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Kouider Nacer M'Sirdi, Publio Pintado

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes

Transformation

Chaussées

Véhicules

Mots clés libres

Essai routier

Interaction

Echantillonage

Signal bande limitée

Simulation numérique

Simulation numérique

Pesage

Mouvement

Mouvement

Filtre Kalman

Résumé

On cherche tout d’abord à mettre au point des techniques d’échantillonnage de signaux basées sur le contenu spectral de ces signaux vis-à-vis de certaines transformations discrètes ou continues. Les méthodes proposées utilisent les propriétés de repères dans un espace de Hilbert. Des algorithmes d’échantillonnage de signaux à bande limitée selon la transformation retenue sont proposés, ils sont testés numériquement et expérimentalement. Dans la seconde partie, les techniques d’échantillonnage proposées sont appliquées à la résolution d’un problème de génie civil ! l’interaction véhicule-chaussée et le pesage en marche des véhicules lourds. Il s’agit alors de mettre en œuvre une méthode d’échantillonnage de signaux et d’estimation de paramètres associée à un système mécanique. L’objectif est la reconstruction des variations de la force d’impact d’un essieu à partir de mesures ponctuelles de celle-ci ainsi que l’estimation de son poids statique. L’étape de reconstruction est menée à partir de fonctions adaptées au modèle simplifié de véhicule choisi et est couplée à une technique d’identification par filtrage de Kalman.

Given a family of signals, we build several sampling techniques based on the spectral contents with respect to a discrete or continuous transform of the considered signals. The developed methods use the properties of frames in Hilbert spaces. Sampling algorithms of band limited signals for the chosen transform are proposed, they are tested with numerically simulated and experimental signals. Then, the developed sampling techniques are used to study a problem arising in civil engineering : vehicle-pavement interaction and weigh in motion of heavy vehicles. The objective is to reconstruct, from discrete measurements given by sensors, the variations of the impact force of an axle and then to estimate its static load. For this purpose, we use some simplified models of heavy vehicles and the reconstrution is performed over a family of functions adapted to the considered model. The estimation tehnique is coupled with a Kalman filtering procedure.