Thèse soutenue

Estimation et commande robuste non-linéaires des procédés biologiques de dépollution des eaux usées : application à la digestion anaérobie

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Auteur / Autrice : Víctor Alcaraz González
Direction : Jean-Philippe Steyer
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur. Spécialité Automatique
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Perpignan

Résumé

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Cette thèse porte sur l'estimation et la commande non-linéaires des procédés biologiques de dépollution des eaux usées en général et sur leur application expérimentale sur un procédé de digestion anaérobie particulier. Pour répondre aux besoins spécifiques de la dépollution des effluents en termes d'estimation et de commande, deux approches ont été développées : l'une fondée sur l'utilisation d'observateurs par intervalles et l'autre sur l'extension d'une approche de commande adaptative robustifiée vis-à-vis d'incertitudes sur la dynamique et vis-à-vis de perturbations inconnues sur les entrées du procédé. Les observateurs par intervalles prenant comme base de synthèse les observateurs à cinétiques inconnues, une condition suffisante de stabilité a été proposée. Elle est fondée sur la satisfaction d'une condition portant sur la structure de l'estimateur qui doit être coopératif. Ces approches ont été appliquées et validées expérimentalement sur un procédé réel de digestion anaérobie de 1 m3 (un mètre cube) situé au Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement de l'Institut National de la Recherche Agronomique (LBE-INRA) à Narbonne pour le traitement de vinasses de vin. La commande adaptative robuste a été appliquée en particulier aux cas SISO et SIMO. Par ailleurs, une approche innovante de détection de défauts et de diagnostic, fondée sur la synthèse d'une batterie d'observateurs par intervalles a été proposée pour ce même procédé. En guise de complément, deux autres contributions sont préséntées : la transcription d'objectifs de commande relatifs à l'alcalinité en une région de l'espace dans laquelle doivent évoluer les variables d'états ainsi que le développement et la mise en œuvre d'un capteur de Carbone Total Inorganique pouvant être utilisé en ligne.