Analyse et synthèse des modèles non linéaires périodiques : application au moteur à allumage commandé

Analysis and synthesis for periodic polytopic models : application to IC engine

• Auteur / Autrice : Hichem Kerkeni
• Direction : Thierry-Marie Guerra, Jimmy Lauber
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Valenciennes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jimmy Lauber

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moteurs à quatre temps

Moteurs à explosion

Liapounov, Fonctions de

Mots clés libres

Modèles polytopiques TS discrets

Discrete polytopic TS models

Résumé

Cette thèse se focalise sur l’analyse et la synthèse des systèmes non linéaires périodiques mis sous forme polytopique en temps discret. Des développements théoriques sont proposés dans le cas d'une classe particulière de modèles dit de type Tagaki-Sugeno (TS). D'une part, le problème de réduction du conservatisme dans le cadre de la stabilisation est abordé en utilisant une nouvelle fonction de Lyapunov non quadratique dans le cas discret. D'autre part, des résultats théoriques sur la commande et l'observation des modèles TS périodiques discrets, sans et avec retard sont exposés. La partie applicative porte principalement sur l’estimation cylindre à cylindre d’un moteur quatre temps à allumage commandé. Les outils développés sont utilisés pour estimer les débits d'air entrant et de gaz sortant des cylindres ainsi que les richesses individuelles. Des essais temps réel sur banc d'essais moteur permettent de montrer l'intérêt des méthodes utilisées.

This work focus on the analysis and synthesis for nonlinear periodic system via a polytopic form in discrete time. Some theoretical developments are proposed in the case of a particular class of model called Tagaki-Sugeno (TS) fuzzy model. On one hand, the problem of reduction of the conservatism of the stability condition is treated using a new non quadratic Lyapunov function in the discrete case. On the other hand, theoretical results about the control and observer design for discrete periodic TS models, with and without time delay are exposed. The applicative developments mainly concern the individual cylinder estimation for a four stroke spark ignition engine. The proposed theoretical tools are used to estimate individual mass flow rate of gas going in and out the cylinders, and also all the air-fuel ratio. Real time trials on a engine test bed are provided to show the interest of the used approach.