Stabilisation rapide des structures par contrôle actif, mise en ouvre expérimentale

• Auteur / Autrice : Louis Ratier
• Direction : Frédéric Bourquin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure

Résumé

Ce travail est un developpement d'une nouvelle loi de contrôle actif par retour d'état, sur des structures réelles. A ce titre il décline toutes les étapes de la mise en ouvre : synthèse théorique du contrôle, approximation numérique, expérimentation, estimation d'état par filtrage modal. D'une part, les simulations de la loi sur un modèle de poutre puis sur un modèle de pont réel, ont permis de vérifier les propriétés théoriques de la loi (décroissance fixée de l'énergie). Elles ont aussi permis de la comparer à d'autres lois, et de dégager ainsi ses caractéristiques propres (simplicité, efficacité, robustesse numérique). D'autre part, on a mis en ouvre expérimentalement cette loi sur une poutre pour démontrer sa capacité a stabiliser les différents types d'excitation, et constater sa robustesse notamment par rapport aux variations de masse de la structure. Parallèlement, la mise en ouvre de cette loi nous a conduit a développer différents systèmes de contrôle par retour d'état. L'introduction d'une formulation duale du problème mécanique a permis de construire un contrôle original, distinct de celui obtenu par formulation primale. Enfin, en utilisant ces deux formulations, nous avons défini un contrôle qui rejette les instabilités basses et hautes fréquences et permet ainsi d'augmenter le gain pour stabiliser les vibrations très rapidement.