Bond graph model based on structural diagnosability and recoverability analysis : application to intelligent autonomous vehicles

Surveillabilité et recouverabilité structurelle de défault à base de modèle bond graph : application à un véhicule intelligent autonome

• Auteur / Autrice : Rui Loureiro
• Direction : Belkacem Ould Bouamama, Rochdi Merzouki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique et Informatique Industrielle
• Date : Soutenance le 06/12/2012
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'automatique, génie informatique et signal (LAGIS) (2004-2014)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tolérance aux fautes (ingénierie)

Dispositifs électromécaniques

Graphes de lien

Systèmes dynamiques

Systèmes de transport intelligent

Commande automatique

Détection de défaut (ingénierie)

Mots clés libres

Bond graph

Résumé

La présente thèse concerne l’étude structurelle pour le recouvrement du défaut par l’approche du bond graph. L'objectif est d'exploiter les propriétés structurelles et causales de l'outil bond graph, afin d’effectuer à la fois le diagnostic et l’analyse de la commande du système physique en présence du défaut. En effet, l’outil bond graph permet de vérifier les conditions structurelles de recouvrement de défauts pas seulement du point de vue de l’analyse de commande, mais aussi en considérant les informations issues de l’étape de diagnostic. Par conséquent, l’ensemble des défauts tolérés est obtenu en mode hors-ligne avant d’effectuer une implémentation réelle. En outre, en estimant le défaut comme une puissance perturbatrice fournie au système, ce qui permet d’étendre les résultats d’analyse structurelle pour le recouvrement du défaut à une compensation locale adaptative, directement à partir du modèle bond graph. Enfin, les résultats obtenus sont validés dans une application d’un véhicule autonome intelligent redondant.

This work deals with structural fault recoverability analysis using the bond graph model. The objective is to exploit the structural and causal properties of the bond graph tool in order to perform both diagnosis and control analysis in the presence of faults. Indeed, the bond graph tool enables to verify the structural conditions of fault recoverability not only from a control perspective but also from a diagnosis one. In this way, the set of faults that can be recovered is obtained previous to industrial implementation. In addition, a novel way to estimate the fault by a disturbing power furnished to the system, enabled to extend the results of structural fault recoverability by performing a local adaptive compensation directly from the bond graph model. Finally, the obtained structural results are validated on a redundant intelligent autonomous vehicle.