Contribution à la commande adaptative floue à mode glissant des systèmes non linéaires avec contraintes de saturation : application au moteur diesel

Contribution to adaptive fuzzy sliding mode control of nonlinear systems with input saturation constraint : application to diesel engine

• Auteur / Autrice : Samia Larguech
• Direction : Ahmed El Hajjaji, Olivier Pagès, Abdessattar Chaari, Sinda Aloui Akid
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Automatique
• Date : Soutenance le 20/05/2017
• Etablissement(s) : Amiens en cotutelle avec Université de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Modélisation, Information et Systèmes (Amiens ; 2008-....)
• Jury : Président / Présidente : Yassine Koubaa
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ahmed El Hajjaji, Olivier Pagès, Abdessattar Chaari, Sinda Aloui Akid, Abdelouahab Aitouche, Ahmed Saïd Nouri, Mustapha Ouladsine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abdelouahab Aitouche, Ahmed Saïd Nouri

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moteurs diesel

Systèmes adaptatifs

Commande en mode glissant

Systèmes non linéaires

Mots clés libres

Commande adaptative floue

Résumé

La majorité des systèmes physiques sont soumis à des limitations de fonctionnement. En effet, ces contraintes peuvent entraîner une dégradation des performances et même une instabilité des systèmes en boucle fermée. Dans ce contexte se situent les travaux de cette thèse qui ont pour objectif de développer des lois de commande adaptative floue à mode glissant pour les systèmes non linéaires avec contraintes de saturation et les appliquer sur le système moteur Diesel. Il s'agit de contrôler les trois actionneurs de la boucle d'air, à savoir: la vanne EGR (Exhaust Gas Recirculation), la vanne VGT (Variable Geometry Turbine) et la vanne papillon pour une poursuite de trajectoires de référence qui sont choisies afin d'optimiser les émissions des polluants et la consommation du carburant. Dans ce mémoire, deux modèles ont été adoptés, à savoir un modèle à deux entrées deux sorties pour lequel la vanne papillon est supposée totalement ouverte et un modèle trois entrées trois sorties. Ces modèles permettent de décrire l'évolution des paramètres les plus significatifs du système : la pression dans le collecteur d'admission, la pression dans le collecteur d'échappement et la puissance du compresseur. Les algorithmes proposés sont validés par simulation et à l'aide du simulateur AMESim

Most physical systems are subject to control constraints. Indeed, these constraints can lead to the degradation of performances and even instability of closed-loop systems. In this context, the main objective of this thesis is to develop adaptive fuzzy control laws for nonlinear systems in the presence of saturation constraints and applying them to the diesel engine system. The objective is to control the three actuators of the air loop of the diesel engine, namely: the Exhaust Gas Recirculation (EGR), the Variable Geometry Turbine (VGT) and the Throttle. The idea is to track a given reference signals which are chosen in order to optimize the pollutant emissions and the fuel consumption. In this thesis, two models have been adopted, a model with two inputs and two outputs in which the Throttle is assumed to be totally opened and a three input three output model. These models describe the significant parameters of the system, such that: the pressure of the intake manifold, the pressure of the exhaust manifold and the compressor power. The proposed algorithms are validated by simulation and using the AMESim simulator