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Conduite réactive des systèmes dynamiques étendus à retards variables. Cas des réseaux hydrographiques

Duviella, Eric (2005) Conduite réactive des systèmes dynamiques étendus à retards variables. Cas des réseaux hydrographiques. (Reactive control of extended dynamic systems with variable time delays. Application to hydrographic networks.)

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2.01 Mo

Abstract

La conduite des systèmes dynamiques étendus caractérisés par des non-linéarités et des temps de transfert importants est étudiée dans ce mémoire. Les systèmes étendus véhiculent des flux sur de grandes distances pour satisfaire les usages liés à l'activité humaine. L'importance économique donnée aux flux transportés impose une gestion parcimonieuse des ressources. Pour le cas des réseaux hydrographiques, les différents niveaux de gestion sont présentés. Les techniques de gestion utilisées conduisent au rejet de certaines perturbations sans toutefois en permettre une valorisation. C'est pourquoi, nous proposons une stratégie de conduite réactive combinant des techniques de diagnostic et des méthodes de commande supervisée des systèmes dynamiques hybrides. Cette stratégie permet l'accommodation de la commande par basculement selon les états de la ressource diagnostiqués, en tenant compte de contraintes de gestion exprimées par des coûts variables. Le diagnostic de l'état de la ressource implanté sous un formalisme d'automate hybride est réalisé à partir de techniques de caractérisation qualitative des signaux. Une démarche de multimodélisation et des outils algorithmiques, ayant pour intérêt de fixer le nombre de modèles et leur domaine de validité, sont introduits dans le but de reproduire aisément la dynamique des systèmes hydrauliques à surface libre. A partir de ces résultats, une technique de réglage de la stratégie de conduite réactive a été proposée. Finalement, afin d'en évaluer les performances, nous l'avons couplée à un simulateur numérique reproduisant fidèlement le comportement hydraulique à partir des données géométriques et des conditions limites issues du système réel. L'efficacité de la stratégie de conduite réactive a été démontrée pour divers systèmes hydrographiques. ABSTRACT : Supervision and control of extended dynamic systems characterized by non-linearities and important transfer delays is studied in this memory. These systems convey flows at long distances to satisfy human activity uses. The economic importance given to transported flows imposes an adapted ressource management. For hydrographic networks, management methods lead to the disturbance rejection without enabling its valorization. We propose a reactive control strategy permitting the control accommodation by switching the setpoints depending on the diagnosed states of the resource, and by taking into account management constraints depending on the costs. The resource state diagnosis implemented in hybrid automaton formalism, is carried out from signal characterization techniques. Steps and algorithmic tools of multimodeling, of which the principal interest is to determine the model number and their operating range, are introduced aiming at simulating free surface hydraulic systems. From these results, a tuning technique of the reactive control strategy was proposed. Finally, the strategy performances are evaluated by simulation software which accurately calculates the system dynamics. The reactive control strategy effectiveness was shown for the resources valorization of hydrographic networks.

Department or laboratory:Laboratoire Génie de Production - LGP (Tarbes, France)
Directeur de thèse:Charbonnaud, Philippe
Uncontrolled Keywords:Système dynamique étendu - Retard variable - Gestion de l'eau - Conduite réactive – Supervision concourante - Accommodation hybride de la commande - Valorisation de la ressource – Multimodélisation. KEYWORDS : Extended dynamic system - Variable time delay - Water management - Reactive control - Concurrent supervision - Hybrid control accommodation - Resource valorization - Mutlimodeling
Subjects:Electrical engineering > Industrial systems
Deposited On:04 October 2005

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