Remerciez-le!

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

Aspects pratiques et théoriques 1 F. Malburet – Version 2011 Commandes Adaptati

Aspects pratiques et théoriques 1 F. Malburet – Version 2011 Commandes Adaptatives F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative 2 Sommaire A. Introduction B. Méthodes dites « semi-actives » C. Commande adaptative 1. Identification et estimation 2. Commande adaptative directe 3. Commande adaptative indirecte D. Commande floue pour la commande adaptative en application au contrôle de la dynamique (vibration ou trajectoire) F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Le contexte de la commande 3 Système Plusieurs méthodes de « commandes » : Objectifs Perturbations  Boucle ouverte ;  Boucle fermée (semi-active – active) ;  Passives ; Niveau vibratoire ou Trajectoire Actionneur Consignes F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative « Commandes » passives 4 Actionneur Système à commander Consignes Objectifs Dimensionnement du système pour atteindre les objectifs Perturbations F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Commandes Passives 5 Volet Système à commander Pilote Trajectoire Perturbations F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Le contexte de la commande 6 Système Plusieurs méthodes de « commandes » : Objectifs Perturbations  Boucle ouverte ;  Boucle fermée (semi-active – active) ;  Passives ; Niveau vibratoire ou Trajectoire Actionneur Consignes F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Commandes « en boucle ouverte » 7 Actionneur Système à commander Consignes Objectifs Perturbations Donner les bonnes consignes pour atteindre les objectifs Impératif : bien connaître le comportement de l’ensemble F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Commandes « en boucle ouverte » 8 Luna 24 1976 1 - On estime le comportement du « luna Lander » (équations d’état) 2 - On définit un instant initial 3 - On définit une séquence de fonctionnement des moteurs pour atteindre l’objectif (atterrir) Moteurs Luna Lander atterrissage Perturbations Lois moteurs F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Le contexte de la commande 9 Système Plusieurs méthodes de « commandes » : Objectifs Perturbations  Boucle ouverte ;  Boucle fermée (semi-active – active) ;  Passives ; Niveau vibratoire ou Trajectoire Actionneur Consignes F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Commandes en boucle fermée semi-active 10 Changements structurels pour changer la dynamique Actionneur Système à commander Actionneurs Consignes Perturbations Permet une adaptation à des changements de conditions de fonctionnement ou des changements de structures Mesures Objectifs F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Commandes en boucle fermée semi-active 11 actionneur modifiant des caractéristiques Masse M  Modification du laminage (amortissement)  Modification de la raideur Mesure de la phase : freinage, virage, ligne droite,… F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Commandes en boucle fermée - active 12 utilisation d’actionneurs et capteurs pour générer les commandes Actionneur Système de commande Capteurs Perturbations régulateur Consignes Système à commander F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Commandes en boucle fermée - active 13 Gérer le mouvement de la masse ! F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Commandes en boucle fermée - active 14 Actionneur hydraulique Méthode active : IBC (Individual blade Control) F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Rappels de définitions 15 Techniques pour synthétiser les régulateurs Régulateur PID Commande avancée Commande classique (90%) Commande prédictive : utilisation d'un modèle dynamique du système pour anticiper son comportement futur. Commande robuste : permet de garantir la stabilité par rapport aux perturbations et aux erreurs de modèle. Commande adaptative : effectue une identification en temps réel pour actualiser le modèle du système Régulateur à Logique floue Contrôleurs non linéaires utilisant les commandes linéarisantes ou la commande par modes glissants F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Motivation à la notion d’adaptation 16 Système à commander Nécessité de la connaissance très fine du système à commander compréhension en détail des mécanismes et utilisation des lois de la physique modèle de connaissance ou boîtes grises Modèle paramétré Efforts aérodynamique Pesanteur Comportement structure Drone F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Motivation à la notion d’adaptation 17 Système à commander modèle paramétré 1er type de problème : Les paramètres évoluent dans le temps estimation en cours de fonctionnement (Évolution lente ou rapide) F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Motivation à la notion d’adaptation 18 Système à commander modèle paramétré 2ième type de problème : - les paramètres sont connus avec une trop grande imprécision - le modèle utilisé est trop simple vis-à-vis du comportement très complexe les paramètres physiques perdent leur interprétation et donc leur mesurabilité F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Motivation à la notion d’adaptation 19 Système à commander modèle paramétré 3ième type de problème : - le comportement est vraiment trop complexe modèles paramétrés sans aucune justification physique modèles de comportement ou boîtes noires F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Motivation à la notion d’adaptation 20 Système à commander modèle paramétré Besoin ? Un système de commande qui s’adapte en ligne au système à commander (commande adaptative) Système de commande dont les performances sont peu sensibles aux variations du système à commander - robustesse F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Motivation à la notion d’adaptation 21 La commande adaptative est l’ensemble des techniques utilisées afin de maintenir le niveau de performances quand les paramètres du système ou du procédé sont inconnus ou varient dans le temps Quand utiliser ce type de technique ? Quand c’est techniquement nécessaire Quand c’est économiquement rentable  Amélioration des performances  Économie d’énergie  Argument de vente,  … Bilan F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Sommaire 22 A. Introduction B. Méthodes dites « semi-actives » C. Commande adaptative 1. Identification et estimation 2. Commande adaptative directe 3. Commande adaptative indirecte D. Introduction à la commande floue 20% F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Commandes en boucle fermée semi-actives 23 Changements structurels pour changer la dynamique Actionneur Système à commander Capteurs Consignes Perturbations Permet une adaptation à des changements de conditions de fonctionnement ou des changements de structures mesures F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Modifier des caractéristiques 24 actionneur Objectif de modification: • Amortissement, • Raideur, • position d’une masse, • … • moteurs électriques • servocommande, • électro-aimant, • smart material, • … Exemple F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative De l’importance des actionneurs 25 Ouverture/fermeture de valves Modification de la viscosité (propriétés magnéto-rhéologique) Modification continue de section de Laminage Limitation des capacités Déplacement de masse Exemples : (puissance, fréquence, déplacement,…) Objectif de modification: • Amortissement, • Raideur, • position d’une masse, • … F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Exemple d’application semi-actif 26 Silent block « adaptatif » Suspension semi-active F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Méthodologie 27 à gain pré-programmé Conditions de fonctionnement Base de donnée actionneur à objectif défini / par séquence Algorithme de contrôle actionneur Algorithme de contrôle F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Exemple industriel : isolation 28 Cahier des charges : - Rigide en portance et lacet (statique) - Filtrer les vibrations transverses Boîte de Transmission Principale Motorisation Fuselage Portance Couple résistant Efforts latéraux F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative 29 Alliage d'aluminium Elastomère Butée lamifiée Barres BTP BTP EC155 Exemple industriel : isolation F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative 30 Barres reliant la structure à la boîte de transmission Eléments souples Système avec une platine souple Exemple industriel : isolation EC225 F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Exemple industriel – isolation rotor/fuselage 31 Besoin de filtrer Fp(t) ! F(t)=F0+Fp(t) F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Exemple industriel – isolation rotor/fuselage 32 Système anti vibratoire passif modélisation Fixation à la structure Barre BTP Batteur Menbranne souple Support Masse battante Masse battante F(t) F(t) F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Exemple industriel – isolation rotor/fuselage 33 Performances du système passif 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Avec DAVI Sans DAVI Transmissibilité T Fréquence réduite w/wp Avec batteur sans batteur isolation Anti résonance F1(t) F2(t) 1 2 F F transmissibilité T F   F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Exemple industriel – isolation rotor/fuselage 34 Réglage optimum fonction : - de la masse structure, - de la mission, Besoin d’adapter ! 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Avec DAVI Sans DAVI Transmissibilité T Fréquence réduite w/wp Avec batteur sans batteur isolation Anti résonance F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Exemple industriel – isolation rotor/fuselage 35 Transformation en système semi-actif Valeur de l’anti résonance : liée à la raideur de la lame (matériau et dimension) et à la valeur de la masse et de sa position Déplacer la masse ! Moteur Liaison glissière F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Exemple industriel – isolation rotor/fuselage 36 Algorithme et Critère de réglage ? glissière Moteur F. Malburet – Version 2010-2011 Commande adaptative Exemple industriel – isolation rotor/fuselage 37 Critère de réglage : accélération globale n mesures d’accélération dans la structure 2 2 2 1 i n CRITER n     Minimiser la valeur quelque soit la configuration du système 1 2 n , , ,   à objectif défini / par séquence F. Malburet – Version uploads/Industriel/ commande-adaptative-ensam-2011-pdf.pdf