Conception et Implémentation des Algorithmes à Apprentissage Itératif pour la Reconstruction des Défauts et la Commande Tolérante aux Défauts des Systèmes Contrôlés via un Réseau: Application à un Système Hydroélectrique

Overview & Synopsis

Ce travail de thèse a porté sur la reconstruction de défauts et de commande tolérante aux défauts pour une classe de système linéaire contrôlé en réseau sous contraintes de communication multiples. L'objectif est de développer des algorithmes à apprentissage itératif pour l’estimation de défauts, l’identification de leurs amplitudes et la commande tolérante aux défauts des systèmes linéaires contrôlés via un réseau sous des contraintes de retard de transmission des données, de pertes de paquets, de bande passante limitée du canal de transmission et des erreurs de quantifications. Nous avons focalisé notre étude sur les défauts qui apparaissent au niveau des actionneurs et des capteurs. En supposant que nous disposons de l’état du système, nous avons reformulé le modèle du système en introduisant la dynamique de la contrainte de pertes de paquets, du retard induit par le réseau, de la communication limitée du canal de transmission et des erreurs de quantifications. A partir du nouveau modèle du système augmenté, des algorithmes de reconstruction de défauts à apprentissage itératif ont été développés. Ensuite, à partir des informations provenant du module de reconstruction de défauts, un algorithme de commande actives tolérante aux défauts par apprentissage itératif est synthétisé pour garantir la stabilité et les performances nominales du système. Le problème de synthèse des algorithmes est résolu à l’aide des outils de la commande robuste. Des nouveaux critères en termes des inégalités matricielles linéaires (LIMs), dérivées des théories de Lyapunov et garantissant les performances H_{\infty} sont obtenus, constituant des conditions nécessaires et suffisantes pour l’existence et la conception des algorithmes. Enfin, l’optimisation convexe basée sur YALMIP (Yet Another LMI Parser) est appliquée pour minimiser l’influence des perturbations induites par le réseau sur le signal indicateur de défaut. La pertinence de l’approche proposée est examinée à partir des résultats de simulation et d'expérimentation obtenus sur un modèle d'un système mécatronique de régulation turbine-alternateur sous Matlab/Simulink- TrueTime toolbox et LabVIEW