Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE UNIVERSITE KASDI MERBAH-OUARGLA

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE UNIVERSITE KASDI MERBAH-OUARGLA Faculté des Nouvelles Technologies de l’information et de la communication Département d’électronique et de télécommunication Domaine : Electronique Spécialité : Automatique MEMOIRE MASTER ACADEMIQUE Présenté par : HARKET Fifi Inchirah et KHELFAOUI Amel Thème: Soutenu publiquement Le : 25/05/2017 Devant le jury : Mr Mancer Abdelghani M. MAA Président UKM Ouargla Mr Djeddi Abdelghani M. MAA Encadreur UKM Ouargla Mr Chakour Chouaib M.MAA Examinateur UKM Ouargla Année Universitaire : 2016/2017 Diagnostic de Défauts du Système Hydraulique Cinq Cuves IV Liste des figures 4 Principe général du diagnostic Figure I.1 4 Principe du diagnostic des systèmes commandés Figure I.2 5 Schéma représentant la redondance matérielle Figure I.3 6 Les trois types de défauts distingués sur un procédé Figure I.4 7 Evolution temporelle des déférents types de défauts a) abrupt, b) graduel et c) intermittent. Figure I.5 8 Procédure de détection et isolation des défauts Figure I.6 9 Une classification générale des méthodes de diagnostic Figure I.7 21 Principe de diagnostic avec modèle Figure I.8 14 Schéma général d’un système dynamique Figure II.1 19 Décomposition d’une fonction de transfert Figure II.2 22 Principe d'estimation d’état Figure II.3 26 Schéma bloc de la représentation d’état Figure II.4 30 Schéma structurel de l’observateur de Leunberger Figure II.5 34 La réponse du système pour trois valeurs différentes du gain d’observateur L Figure II.6 36 Système hydraulique cinq cuves Figure III.1 46 Entrées du système cinq cuves Figure III.2 46 Estimation des sorties du système avec erreurs d’estimation Figure III.3 48 Schéma de principe de la génération de résidus à base d’observateur. Figure IV.1 49 Structure d’observateur simple Figure IV.2 51 Détection par observateurs dédiés Figure IV.3 53 Détection par observateurs generalisés Figure IV.4 5 5 Observateur DOS pour la détection de défauts d’actionneur Figure IV.5 55 Observateur GOS pour la détection de défauts d’actionneur Figure IV.6 56 Observateur DOS pour la détection de défauts de capteurs Figure IV.7 56 Observateur GOS pour la détection de défauts de capteurs. Figure IV.8 58 Entrées u1(t) et u2(t) Figure IV.9 58 Entrées u1(t), défaut et bruits considérés Figure IV.10 59 Sorties du système avec fixation des seuils de détection Figure IV.11 60 Sorties et leurs estimées banc attaqué par u1(t) Figure IV.12 60 Sorties et leurs estimées banc attaqué par u2(t) Figure IV.13 61 Signal de défaut considéré Figure IV.14 62 Fixation des seuils de détection de défauts capteurs Figure IV.15 63 Sorties et leurs estimées avec résidus des 5 éléments du banc d’observateurs Figure IV.16 VI Abréviations et Symboles Abréviations ACP L'analyse en composantes principales FDI Fault Detection and Isolation GOS Generalised Observer Scheme DOS Dedicated Observer Scheme DSP Digital signal processeur SLI Système Linéaire Invariant Symboles A Matrice de transition B Matrice de commande D Matrice de transmission directe d(k) Vecteur de défaut (t) e erreur d’estimation d’état e(k) Vecteur des bruits des mesures (t) e  Dynamique de l’erreur d’estimation d’état E Matrice qui traduit la direction des défauts ) t ( f Vecteur de défaut a f Défaut d’actionneur s f Défaut de capteur L Matrice du gain de l’observateur de Luenberger M Matrice hurwitz Q Matrice de variance-covariance de bruit d'état r(t) un vecteur de résidus R(s) Résidu du système t temps u(t) Commande du système (t) v Vecteur des bruits d’état de mesure VII (t) w Vecteur des bruits d’état x(k) Vecteur des variables a mesures (t) x  Dérivée de vecteur d’état (t) x ˆ Estimation optimale de vecteur d’état ) t ( x ˆ  Dérivée d’estimation d’état y(k) Vecteur des mesures (t) y ˆ Sortie estimée z(t) Vecteur d’état de l’observateur  Notion de dérivée et Fonctions non-linéaires correspondant respectivement à l'équation Dynamique de l'état Nous tenons tout d’abord à remercier ALLAH le tout puissant et miséricordieux, qui nous a donné la force et la patience d’accomplir ce modeste travail. Tous nos infinis remerciements à notre encadreur Dr.DJEDDI Abdelghani pour son aide, ses conseils et ses remarques qui nous ont permis de présenter notre travail dans sa meilleure forme Nous tenons à exprimer nos sincères remerciements à tous les professeurs qui nous ont enseignés et qui par leurs compétences nous ont soutenues dans la poursuite de nos études. Nos vifs remerciements vont également aux membres du jury pour l’intérêt qu’ils ont Porté à notre mémoire en acceptant d’examiner notre travail et de l’enrichir par leurs propositions. Enfin nous remercions tous ceux qui ont contribués de près ou de loin à l’élaboration de Ce modeste travail, trouvant ici l’expression de notre profonde gratitude et profonds respects. Merci à tous et à toutes. Remerciements Je dédie ce modeste travail à : A l’homme de ma vie, mon exemple éternel, mon soutien moral et source de joie et de bonheur, celui qui s’est toujours sacrifié pour me voir réussir, que dieu te garde dans son vaste paradis, à toi Mon père. A la mémoire de ma mère. Aux personnes dont j’ai bien aimé la présence dans ce jour, à mes frères, et mon fiancé. A toute ma famille, et mes amis, A mon binôme Amel. Et à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin pour que ce projet soit possible, je vous dis merci. Je dédie ce modeste travail à : A l’homme de ma vie, mon exemple éternel, mon soutien moral et source de joie et de bonheur, celui qui s’est toujours sacrifié pour me voir réussir, que dieu te garde dans son vaste paradis, à toi Mon père. A la lumière de mes jours, la source de mes efforts, la flamme de mon cœur, ma vie et mon bonheur ; maman que j’adore. Aux personnes dont j’ai bien aimé la présence dans ce jour, à tous mes frères et mes sœurs, à mon fiancé Houssam. A toute ma famille, et mes amis, A mon binôme Fifi. Et à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin pour que ce projet soit possible, je vous dis merci. I Sommaire Titre Page Sommaire I Liste des figures IV Liste des tableaux VI Liste des symboles V Introduction générale 1 Chapitre I: Généralités sur le diagnostic I.1 Introduction 2 I.2 Définitions et concepts 2 I.3 Qu’est-ce que le diagnostic ? 3 I.4 Principe de diagnostic de défaut 5 I.4.1 Redondances matérielle 5 I 4.2 Redondance analytique 5 I .5 Modèles des défauts 6 I .6 Différentes origines de défaut 6 I.6.1 Défaut sur le capteur 6 I.6.2 Défaut sur l’actionneur 6 I.6.3 Défaut sur le système ou composants 6 I.7 Type de défauts 7 I.8 Procédure de détection et d’isolation des défauts 7 1.8.1 La détection 7 1.8.2 La localisation 8 1.8.3 L’identification 8 I.9 Classification des méthodes de diagnostic 8 I.10 Méthodes sans modèle mathématique 9 I.11 Méthodes de diagnostic à base de modèle 11 I.11.1 Espace de parité 12 I.11.2 Méthodes d’estimation paramétrique 12 I.11.3 Méthodes à base d’estimation d’état 13 I.12 Conclusion 13 Chapitre II : Estimation d’état des systèmes linéaire II.1 Introduction 14 II.2 Systèmes dynamiques 14 II.2.1. Système non linéaire 14 II II.3 Linéarisation du système non linéaire 15 II.4 Linéarisation autour d’un point de fonctionnement 16 II.4.1 Exemple 1 17 II.5 Obtention des équations d'état à partir d'une fonction de transfert 18 II.6 Estimateurs d'état 20 II.7 Principe d'estimation d'état 21 II.8 Caractéristiques d'un système linéaire 22 II.8.1 Fonction de transfert 22 II.8.2 Stabilité 23 II.8.3 Variables d'état 23 II.8.4 Représentation des systèmes linéaires 24 II.9 Observabilité 25 II.9.1 Observabilité des systèmes linéaires 26 II.10 Observateurs des systèmes linéaires 27 II.10.1 Observateur de Luenberger 27 II.11 Exemple 2 31 II.12 Observateur à entrées inconnues 33 II.13 Conclusion 35 Chapitre III : Modélisation du système non linéaire Cinq cuves III.1 Introduction 36 III.2 Modélisation du système hydraulique Cinque cuves 36 III.2.1 Description du système 36 III.2.2 Modèle mathématique du système 37 III.2.2.1 Le sous-système s/s1 37 III.2.2.2 Le Sous-système s/s2 38 III.2.2.3 Le Sous-système s/s3 39 III.3 Construction d'observateur a entrée inconnue 41 III.3.1 la synthèse de l’algorithme de l’observateur 42 III.4 Simulation sans défauts 45 III.5 Conclusion 47 Chapitre IV : Diagnostic de défauts du système hydraulique Cinq cuves IV.1 Introduction 48 IV.2 Diagnostic à base d’observateur 48 IV.3 Détection par observateur simplifié 49 III IV.4 Détection de défaut par observateur 49 IV.4.1 Calcul des résidus 49 IV.4.2 Fixation du seuil de détection 50 IV.5 Détection par observateur généraliser et dédie 50 IV.5.1 Approche par observateur dédie (Dedicated Observer Scheme (DOS)) 50 IV.5.2 Approche par observateur généralisé (Generalised Observer Scheme (GOS) 52 IV.6 Diagnostic de défauts actionneurs 53 IV.7 Diagnostic de défauts capteurs 55 IV.8 Diagnostic de défauts du système hydraulique 5 cuves 57 IV.8.1 Diagnostic de défaut actionneurs 58 IV.8.2 Diagnostic de défaut capteur 61 IV.8 Conclusion 64 Conclusion générale 65 Bibliographie VII Page 1 Introduction Générale Le diagnostic est un système d’aide à la décision qui permet de détecter et localiser les composants ou les organes défaillants d’un système et éventuellement de déterminer ses causes. De manière générale, le diagnostic est le raisonnement menant à l’isolation et l’identification de la cause (l’origine) uploads/Geographie/ harket-khalfaoui.pdf