Commande garantie pour le contrôle et la prévention de l'endommagement des structures

Guaranteed predictive damage control in structural health monitoring

• Auteur / Autrice : Daniel Martin xavier
• Direction : Ludovic Chamoin
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMPS - Laboratoire de Mécanique Paris-Saclay
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : STAN - Sciences et techniques et mécanique numérique
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay

Mots clés

Mots clés libres

Contrôle santé des structures

Pilotage en ligne

Commande prédictive

Contrôle garanti

Modèles évolutifs

Réseaux de neurones

Evolutive models

Predictive command

Guaranteed control

Structural Health Monitoring

Online control

Neural networks

Résumé

La thèse s'intéresse à un challenge particulier du projet ERC DREAM-ON (2021-2026). Elle vise à construire à la volée une commande certifiée, robuste et stable pour les structures mécaniques ayant des propriétés évolutives d'endommagement (décrites par des systèmes dynamiques non-linéaires complexes). L'objectif ici est de contrôler automatiquement la structure à partir d'un modèle d'endommagement prédictif et évolutif et d'une stratégie Model Predictive Control (MPC) de type correct-by-design, afin de préserver l'intégrité de la structure à tout instant. Une difficulté dans la construction d'une telle loi vient du fait que nous considérons des systèmes dynamiques de grande dimension et non-linéaires avec réponse évolutive, qui mènent à des problèmes de complexité et de stabilité. Une autre difficulté est dans la contrainte de sécurité qui est ajoutée pour la robustesse, qui doit tenir compte des différentes incertitudes.

The research work deals with a specific challenge of the ERC DREAM-ON project (2021-2026). It aims at building an online certified command, robust and stable, for mechanical structures subjected to evolutive damage (described by complex dynamical systems). The goal is to control by means of an updated damage model and a Model Predictive Control (MPC) strategy with correct-by-design architecture, in order to preserve structural integrity at all time. A difficulty comes from the large dimension and high nonlinearity of the problem, leading to complexity and stability issues. Another difficulty is related to a security constraint, added for robustness, which should take various uncertainties into account.