Diagnostic des défauts de réseaux électriques filaires par la réflectométrie

Fault diagnosis of wired electric networks by reflectometry

• Auteur / Autrice : Mohamed Oumri
• Direction : Qinghua Zhang
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique
• Date : Soutenance le 16/05/2014
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences et Technologies de l'Information, des Télécommunications et des Systèmes (Orsay, Essonne ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de recherche en informatique et en automatique (France). Unité de recherche (Rocquencourt, Yvelines ; 1971-2015) - SISYPHE (SIgnals and SYstems in PHysiology and Engineering)
• Jury : Président / Présidente : Lionel Pichon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Qinghua Zhang, Lionel Pichon, Philippe Besnier, Ahmed El Hajjaji, Michel Sorine, Odile Picon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Besnier, Ahmed El Hajjaji

Mots clés

Mots clés contrôlés

Problèmes inverses (équations différentielles) -- Solutions numériques

Riccati, Équation de

Détection de défaut (ingénierie)

Réseaux électriques (circuits)

Mots clés libres

Réflectométrie

Équations des télégraphistes

Équations de Zakharov-Shabat

Équation de BLT

Équation des tensions

Paramètres de scattering

Reflectometry

Telegrapher's equations

Zakharov-Shabat equations

BLT equation voltages equation

Scattering parameters

Inverse scattering

Résumé

Cette thèse s’intéresse au diagnostic de défauts de réseaux électriques filaires à l'aide de la réflectométrie. Pour concevoir des algorithmes de diagnostic, nous avons étudié le problème direct (simulations numériques des réseaux électriques) et le problème inverse (détermination de certaines propriétés d’un réseau à partir des mesures de réflectométrie). Concernant le problème direct, nous avons développé une méthode de calcul du coefficient de réflexion d’un réseau sous forme d’arbre qui est basée sur la résolution successive d’équations différentielles de Riccati. Nous avons également généralisé l’équation de BLT pour des réseaux électriques composés de branches non uniformes et automatisé la méthode de sa résolution. La thèse a apporté deux nouveaux résultats concernant le problème inverse. Le premier résultat porte sur l’estimation des longueurs et des coefficients de pertes des branches d'un réseau électrique sous forme d’étoiles via une méthode itérative. Le deuxième porte sur l’identification, au moins partiellement, des matrices d’admittance des branches d’un réseau électrique modélisé par l’équation de BLT. Les méthodologies et les formalismes proposés dans la thèse sont validés soit par des simulations numériques, soit par des mesures réelles.

This thesis focuses on fault diagnosis of wired electric networks using reflectometry. To develop diagnostic algorithms, we studied the direct problem (numerical simulations of electrical networks) and the inverse problem (determination of certain properties of a network from reflectometry measurements). For the direct problem, we developed a method for the computation of reflection coefficients. This method is based on the successive solving for a Riccati differential equation. We also generalized the BLT equation for the nonuniform electric networks and automated the resolution of this method. The thesis has made two new results concerning the inverse problem. The first result concerns the estimation of lengths and loss coefficients of the branches of a star network via an iterative method. The second focuses on the identification, at least partially, of the branches admittance matrices of a electric network modeled by the equation of BLT. The methodologies and formalisms proposed in this thesis are validated either by numerical simulations or by real measurements.