Compensation adaptative par feedback pour le contrôle actif de vibrations en présence d'incertitudes sur les paramètres du procédé

Directeur de thèse :     Luc DUGARD

Co-directeur de thèse :     Ioan-Doré LANDAU

École doctorale : Electronique, electrotechnique, automatique, traitement du signal (EEATS)

Spécialité : Automatique et productique

Structure de rattachement : Autre

Établissement d'origine : Centre National de recherche et développement technologique - Mexique

Financement(s) : Bourse attribuée par un organisme

Date d'entrée en thèse : 01/10/2011

Date de soutenance : 29/09/2014

Composition du jury :
M. Mohammed M''SAAD - École National Supérieure d''Ingénieurs de Caen - Président
M. Alireza KARIMI - École Polytechnique Fédérale de Lausanne - Rapporteur
M. Masayoshi TOMIZUKA - University of California, Berkeley Rapporteur
M. Luc DUGARD - Directeur de Recherche, CNRS - Directeur de thèse
M. Ioan LANDAU - Directeur de Recherche Émérite, CNRS - Co-Directeur de thèse

Résumé : Dans cette thèse, nous proposons des solutions pour la conception de systèmes de contrôle actif de vibration robustes (AVC). Le manuscrit de thèse comporte deux grandes parties. Dans la première, les problèmes d'incertitude paramétrique dans les systèmes de contrôle actif de vibration sont étudiés. En plus des incertitudes sur la fréquence des perturbations, nous avons trouvé que la présence de zéros complexes peu amortis soulevait des problèmes de conception difficiles, même pour des systèmes et des modèles parfaitement connus. Dans ce contexte, nous avons proposé des solutions pour le problème linéaire. Une procédure améliorée d'identification en boucle fermée a été développée pour réduire les incertitudes dans l'identification de ces zéros. Pour traiter les incertitudes sur la perturbation, l'adaptation de la fréquence est de toute façon incontournable. La seconde partie est consacrée au développement et/ou à l'amélioration de deux algorithmes, désormais classiques, de compensation par feedback adaptatif direct, fondés sur la paramétrisation de Youla-Kučera. Le premier résulte de l'amélioration d'un précédent travail (Landau et al., 2005) ; les contributions concernent la synthèse du contrôleur central robuste et l'utilisation optionnelle de la surparamétrisation du filtre Q-FIR (réponse à temps fini) avec pour effet de minimiser l'effet « waterbed » sur la fonction de sensibilité de sortie. Le second algorithme présente une structure hybride directe/indirecte qui utilise un filtre Q-IIR (à temps de réponse infini). Les améliorations sont dues principalement au dénominateur du filtre, obtenu à partir d'une estimation de la perturbation. Cette solution permet également de simplifier la conception du contrôleur central. Les algorithmes ont été testés, comparés et validés sur un procédé réel du laboratoire Gipsa-lab, dans le cadre d'un benchmark international.