Contribution au développement des techniques ensemblistes pour l’estimation de l’état et des entrées des systèmes à temps continu : application à la détection de défauts
Langue
fr
Thèses de doctorat
Date de soutenance
2012-12-04Spécialité
Automatique
École doctorale
École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)Résumé
Cette thèse traite du problème d'observation et d'estimation des variables caractéristiques des systèmes dynamiques. Il s’agit d’une problématique fondamentale qui est au cœur de nombreux domaines relavant des sciences de ...Lire la suite >
Cette thèse traite du problème d'observation et d'estimation des variables caractéristiques des systèmes dynamiques. Il s’agit d’une problématique fondamentale qui est au cœur de nombreux domaines relavant des sciences de l'ingénieur. Les travaux sont conduits dans un contexte ensembliste. Les techniques développées pour l’estimation de l’état et des variables d’entrées ont pour objectif final le contrôle de cohérence des systèmes non linéaires à temps continu. Une première approche conjugue les relations de parité et les différentiateurs à modes glissants pour l’estimation des entrées d’un système non linéaire. Les domaines des entrées compatibles avec les mesures sont alors reconstruits grâce à l’analyse par intervalles et aux techniques de satisfaction de contraintes. Il est montré que la relaxation des contraintes de stabilité/coopérativité pour la construction d’un observateur intervalle peut se faire grâce à des changements de base déterminés de différentes manières et pouvant être variants ou invariants dans le temps. Des simulations numériques illustrent les techniques proposées. Une application à un système aéronautique est également présentée à l’aide d’un jeu de données réelles.< Réduire
Résumé en anglais
This thesis deals with the problem of a dynamical system observation and the estimation of its characteristic variables; the latter point constitutes the core element in many engineering science fields. The final aim is ...Lire la suite >
This thesis deals with the problem of a dynamical system observation and the estimation of its characteristic variables; the latter point constitutes the core element in many engineering science fields. The final aim is to build a general framework for integrity control and fault detection of such systems within a bounded error context. The developments offered herein make use of parity relations, sliding mode differentiators, interval observers and constraint satisfaction problems. Input reconstruction techniques are developed for a general class of nonlinear continuous-time systems. Domains are reconstructed for the input values which are consistent with the measurements using interval analysis and constraint satisfaction techniques. It is shown that time-varying or invariant coordinate changes may relax the applicability conditions (stability/cooperativity) of the interval observer design methods. Sliding mode differentiators were also used to enhance interval observer accuracy. The proposed approaches are illustrated through computer simulations and they have been applied to aircraft servo loop control surface for robust and early detection of abnormal positions.< Réduire
Mots clés
Estimation d’entrées
Inversion ensembliste
Relations de parité
Systèmes non linéaires à temps continu
Platitude
Observateurs intervalles
Différentiateurs à modes glissants
Observateurs mixtes
Relaxation de contraintes
Mots clés en anglais
Input estimation
Set inversion
Parity relations
Continuous-time nonlinear systems
Flatness
Interval observers
Sliding mode differentiators
Mixed observers
Constraint relaxation
Origine
Importé de STARUnités de recherche