DETECTION ET LOCALISATION DE DEFAILLANCES SUR UN ENTRAINEMENT ELECTRIQUE PDF Download
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Author: Bertrand Raison
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Languages : fr
Pages : 211
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Book Description
L'ETUDE PRESENTEE PROPOSE DES SOLUTIONS POUR LA DETECTION ET LOCALISATION DE DEFAUTS DANS LES ENTRAINEMENTS ELECTRIQUES ET EN PARTICULIER POUR CEUX A BASE DE MACHINE ASYNCHRONE. LES DEFAUTS CONSIDERES PEUVENT AFFECTER LA MACHINE, LE CONVERTISSEUR, LA MECANIQUE ET LES CAPTEURS. CES ENSEMBLES FONCTIONNENT A VITESSE VARIABLE ET POSSEDENT UNE STRUCTURE DE CONTROLE VECTORIEL A FLUX ORIENTE AINSI QU'UN CONTROLE DE VITESSE. A PARTIR DES RESULTATS DE CARACTERISATION DES DEFAUTS, ISSUS DES SIMULATIONS OU DES MESURES, DEUX APPROCHES SONT PROPOSEES. LA PREMIERE REPOSE SUR L'UTILISATION D'OUTILS DE TRAITEMENT DU SIGNAL. DES SOLUTIONS SONT PROPOSEES POUR S'AFFRANCHIR DU CONTEXTE DE LA VITESSE VARIABLE VIA L'ENREGISTREMENT A ECART DE POSITION CONSTANT (POSITION MECANIQUE OU DU CHAMP STATORIQUE). LA DEUXIEME APPROCHE REPOSE SUR L'UTILISATION DE LA REDONDANCE ANALYTIQUE POUR EFFECTUER LA DETECTION ET LOCALISATION DE DEFAUTS. DES OBSERVATEURS D'ETAT ETENDUS (FILTRE DE KALMAN ETENDU, MODELE DE REFERENCE ADAPTATIF) SONT ETUDIES ET TESTES EXPERIMENTALEMENT. AFIN DE REALISER LA LOCALISATION DES DEFAUTS, DES OBSERVATEURS A ENTREES INCONNUES SONT EGALEMENT PROPOSES. A PARTIR DES OUTILS DEVELOPPES, DES APPROCHES POUR CONSTITUER UN OUTIL DE SURVEILLANCE GLOBALE SONT PROPOSEES. CERTAINES REPOSENT SUR DES COMBINAISONS LOGIQUES, D'AUTRES SUR LES RESEAUX DE NEURONES.
Author: Bertrand Raison
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Pages : 211
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L'ETUDE PRESENTEE PROPOSE DES SOLUTIONS POUR LA DETECTION ET LOCALISATION DE DEFAUTS DANS LES ENTRAINEMENTS ELECTRIQUES ET EN PARTICULIER POUR CEUX A BASE DE MACHINE ASYNCHRONE. LES DEFAUTS CONSIDERES PEUVENT AFFECTER LA MACHINE, LE CONVERTISSEUR, LA MECANIQUE ET LES CAPTEURS. CES ENSEMBLES FONCTIONNENT A VITESSE VARIABLE ET POSSEDENT UNE STRUCTURE DE CONTROLE VECTORIEL A FLUX ORIENTE AINSI QU'UN CONTROLE DE VITESSE. A PARTIR DES RESULTATS DE CARACTERISATION DES DEFAUTS, ISSUS DES SIMULATIONS OU DES MESURES, DEUX APPROCHES SONT PROPOSEES. LA PREMIERE REPOSE SUR L'UTILISATION D'OUTILS DE TRAITEMENT DU SIGNAL. DES SOLUTIONS SONT PROPOSEES POUR S'AFFRANCHIR DU CONTEXTE DE LA VITESSE VARIABLE VIA L'ENREGISTREMENT A ECART DE POSITION CONSTANT (POSITION MECANIQUE OU DU CHAMP STATORIQUE). LA DEUXIEME APPROCHE REPOSE SUR L'UTILISATION DE LA REDONDANCE ANALYTIQUE POUR EFFECTUER LA DETECTION ET LOCALISATION DE DEFAUTS. DES OBSERVATEURS D'ETAT ETENDUS (FILTRE DE KALMAN ETENDU, MODELE DE REFERENCE ADAPTATIF) SONT ETUDIES ET TESTES EXPERIMENTALEMENT. AFIN DE REALISER LA LOCALISATION DES DEFAUTS, DES OBSERVATEURS A ENTREES INCONNUES SONT EGALEMENT PROPOSES. A PARTIR DES OUTILS DEVELOPPES, DES APPROCHES POUR CONSTITUER UN OUTIL DE SURVEILLANCE GLOBALE SONT PROPOSEES. CERTAINES REPOSENT SUR DES COMBINAISONS LOGIQUES, D'AUTRES SUR LES RESEAUX DE NEURONES.
Author: Bertrand Raison
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Languages : fr
Pages : 0
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L'étude présentée propose des solutions pour la détection et localisation de défauts dans les entraînements électriques et en particulier pour ceux à base de machine asynchrone. Les défauts considérés peuvent affecter la machine, le convertisseur, la mécanique et les capteurs. Ces ensembles fonctionnent à vitesse variable et possèdent une structure de contrôle vectoriel à flux orienté ainsi qu'un contrôle de vitesse. A partir des résultats de caractérisation des défauts, issus des simulations ou des mesures, deux approches sont proposées. La première repose sur l'utilisation d'outils de traitement du signal. Des solutions sont proposées pour s'affranchir du contexte de la vitesse variable via l'enregistrement à écart de position constant (position mécanique ou du champ statorique). La deuxième approche repose sur l'utilisation de la redondance analytique pour effectuer la détection et localisation de défauts. Des observateurs d'état étendus (filtre de Kalman étendu, modèle de référence adaptatif) sont étudiés et testés expérimentalement. Afin de réaliser la localisation des défauts, des observateurs à entrées inconnues sont également proposés. A partir des outils développés, des approches pour constituer un outil de surveillance globale sont proposées. Certaines reposent sur des combinaisons logiques, d'autres sur les réseaux de neurones.
Author: GILLES.. ROSTAING
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Languages : fr
Pages : 137
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CETTE THESE REPRESENTE UNE CONTRIBUTION AUX ETUDES SUR LA DISPONIBLITE DES DISPOSITIFS ELECTROTECHNIQUE. L'ETUDE PRESENTEE VISE A DEFINIR LA METHODE DE REDONDANCE ANALYTIQUE, BASEE SUR L'ESTIMATION D'ETAT, LA MIEUX ADAPTEE AU DIAGNOSTIC DES ENTRAINEMENTS ELECTRIQUES EN CONSIDERANT LES DEFAUTS DE L'ENSEMBLE DU CONVERTISSEUR, DE LA COMMANDE ET DES CAPTEURS. LA METHODE RETENUE DOIT PERMETTRE D'OBTENIR UN MODELE DE DIAGNOSTIC IMPLANTABLE EN TEMPS REEL ET SANS AJOUT DE CAPTEURS SUPPLEMENTAIRES. L'APPLICATION RETENUE EST UN ENTRAINEMENT A COURANT CONTINU COMMANDE EN COUPLE. LE CHAPITRE II COMPARE DEUX MODELES ANALYTIQUES NOMMES MODELES PARALLELE ET PERMET DE RETENIR UN MODELE PARALLELE DECOUPLE QUI PERMET UNE BONNE DETECTION ET UNE BONNE LOCALISATION DES DEFAUTS D'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE AINSI QUE DES DEFAUTS CAPTEUR. MALHEUREUSEMENT LES MODELES PARALLELES SONT DEPENDANTS DES ENTREES PERTURBATRICES DU PROCEDE. LES PERTURBATIONS GENERENT DONC DES FAUSSES ALARMES LA BATTERIE D'OBSERVATEUR A ENTREES INCONNUES MISE AU POINT AU CHAPITRE III PERMET DE S'AFFRANCHIR DE L'ENTREE PERTURBATRICE QUE CONSTITUE DANS NOTRE CAS LE COUPLE DE CHARGE. CETTE TECHNIQUE EST MOINS DEPENDANTE, EN TERME DE DECOUPLAGE, DU SYSTEME CAR L'INJECTION DE SORTIE GRACE A LA MATRICE DE GAIN PERMET DE DISPOSER DE DEGRES DE LIBERTE SUPPLEMENTAIRES QUI AUTORISENT UN REGLAGE DES DECOUPLAGES ET DES SENSIBILITES. LES OBSERVATEURS (A ENTREES INCONNUES) SONT DONC, A PRIORI, LES MODELES DE DIAGNOSTIC LES MIEUX ADAPTES A LA DETECTION ET LA LOCALISATION DE DEFAUTS DANS LES ENTRAINEMENTS ELECTRIQUES A COURANT CONTINU.
Author: Gilles Rostaing
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Languages : fr
Pages : 0
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Cette thèse représente une contribution aux études sur la disponiblité des dispositifs électrotechnique. L'étude présentée vise à définir la méthode de redondance analytique, basée sur l'estimation d'état, la mieux adaptée au diagnostic des entraînements électriques en considérant les défauts de l'ensemble du convertisseur, de la commande et des capteurs. La méthode retenue doit permettre d'obtenir un modèle de diagnostic implantable en temps réel et sans ajout de capteurs supplémentaires. L'application retenue est un entraînement à courant continu commandé en couple. Le chapitre II compare deux modèles analytiques nommés modèles parallèle et permet de retenir un modèle parallèle "découplé" qui permet une bonne détection et une bonne localisation des défauts d'électronique de puissance ainsi que des défauts capteur. Malheureusement les modèles parallèles sont dépendants des entrées perturbatrices du procédé. Les perturbations génèrent donc des fausses alarmes La batterie d'observateur à entrées inconnues mise au point au chapitre III permet de s'affranchir de l'entrée perturbatrice que constitue dans notre cas le couple de charge. Cette technique est moins dépendante, en terme de découplage, du système car l'injection de sortie grace à la matrice de gain permet de disposer de degrés de liberté supplémentaires qui autorisent un réglage des découplages et des sensibilités. Les observateurs (à entrées inconnues) sont donc, à priori, les modèles de diagnostic les mieux adaptés à la à la détection et la localisation de défauts dans les entrainements électriques à courant continu.
Author: Christophe Combastel
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Languages : fr
Pages : 256
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LE DIAGNOSTIC DES ENTRAINEMENTS ELECTRIQUES PERMET D'ENVISAGER UNE AMELIORATION DE LA DISPONIBILITE ET DE LA POLITIQUE DE MAINTENANCE DANS LES SYSTEMES DE PRODUCTION. L'OBJECTIF DE LA THESE EST DE DETECTER ET DE LOCALISER EN LIGNE DES DEFAUTS SURVENANT DANS UN ENTRAINEMENT ELECTRIQUE. UNE ANALYSE CAUSALE SERT TOUT D'ABORD A DECOMPOSER SYSTEMATIQUEMENT UN MODELE GLOBAL EN MODELES LOCAUX, INDEPENDAMMENT DE LA NATURE DU MODELE. UN PREMIER JEU DE RESIDUS (INDICATEURS DE DEFAUT) EST AINSI OBTENU. DES METHODES CLASSIQUES DE GENERATION DE RESIDUS, FONDEES SUR DES MODELES NUMERIQUES, SONT EGALEMENT UTILISEES : OBSERVATEURS, EQUATIONS DE PARITE. DANS CE CADRE, DES TECHNIQUES DE DECOUPLAGE PARFAIT ET APPROXIMATIF SONT APPLIQUEES. UNE ETUDE DE SENSIBILITE DES RESIDUS EST MENEE. CERTAINES DE CES METHODES SONT APPLIQUEES A UNE MACHINE A COURANT CONTINU ET D'AUTRES LE SONT A UNE MACHINE ASYNCHRONE. DES OBSERVATEURS ADAPTATIFS REALISANT DES TESTS DE MODELES SONT UTILISES POUR LE DIAGNOSTIC D'UNE MACHINE ASYNCHRONE. L'ETAPE DE DECISION (CLASSIFICATION) REPOSE SUR UN ENSEMBLE DE CRITERES LIES AUX RESIDUS. LA DECISION INDIQUE QUELLES CLASSES DE DEFAUTS SONT LES PLUS COHERENTES AVEC LES OBSERVATIONS DISPONIBLES. LES SENSIBILITES DES RESIDUS PEUVENT SERVIR A SELECTIONNER LES PLUS PERTINENTS (AU SENS D'UN CRITERE DE PERFORMANCE) SOIT PAR L'APPLICATION DE REGLES ELEMENTAIRES, SOIT PAR UNE OPTIMISATION (ALGORITHME GENETIQUE). LES ORDRES DE GRANDEUR RELATIFS DES RESIDUS FOURNISSENT EGALEMENT UNE INFORMATION PLUS RICHE QUE CELLE D'UNE TABLE DE SIGNATURE BOOLEENNE ET PERMETTENT D'AMELIORER AINSI LES PERFORMANCES DE LA LOCALISATION.
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Languages : fr
Pages : 229
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L'étude présentée propose des solutions aux problèmes de la détection et de la localisation de défauts dans les entraînements électriques en général, dans la boucle de courant d'un entraînement à courant continu en particulier. Les défauts considérés sont ceux de l'ensemble de puissance pris dans sa globalité, de la commande et des capteurs associés. Les méthodes de diagnostic par redondance analytique à l'aide d'observateurs, observateurs à entrées inconnues, observateur de Luenberger et observateurs généralisés sont transposéss vers les applications électrotechniques et comparées. La génération robuste vis à vis des incertitudes structurées est réalisée à l'aide des deux approches temporelle et fréquentielle. Les solutions obtenues grace à l'optimisation d'un critère fréquentiel sont également étudiées. La problématique de la réalisatioin de structures de détection et de localisation à l'aide de ces outils est formalisée en fonction du nombre de capteurs disponibles et du nombre de défauts affectant le système. Des procédures de synthèse sont étudiées et proposées. Les approches, après avoir été validées sur des modèles de simulation fins du procédé en défaut, sont appliquées expérimentalement.
Author: Houda Ben Attia
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Languages : fr
Pages : 220
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Book Description
L'objectif de ce travail est de modéliser et d'analyser le comportement du réducteur sain et en présence de défauts. Ce réducteur fait partie d'une charge mécanique couplée à un entraînement asynchrone à vitesse variable, la finalité étant de détecter et de localiser ses défauts à partir des courants d'alimentation de la machine qui l'entraîne. La première partie définit les notions liées à la thématique "Surveillance et Diagnostic des Systèmes Electromécaniques", et établit un état de l'art sur les défauts liés à ces systèmes ainsi que les différentes approches utilisées pour leur détection et leur localisation. Une seconde partie consiste à modéliser et à simuler le fonctionnement sain du dispositif retenu. Une attention particulière est portée sur la modélisation du comportement dynamique du réducteur. Une modélisation des défauts envisagés à l'étude est proposée. L'influence des défauts sur le comportement du système électromécanique, et plus particulièrement sur les courants statoriques, est alors effectuée. La troisième partie s'intéresse à l'analyse spectrale du "courant statorique". L'influence des paramètres de calcul de cette analyse est prise en compte pour conclure à un calcul fiable des composantes fréquentielles qui existent dans ce courant. Cette analyse mène à une caractérisation des défauts par des signatures spectrales issues du courant, et ce à partir d'une comparaison entre le fonctionnement sain du système, pris comme état de référence, et son fonctionnement en mode dégradé. La dernière partie de ce travail est consacrée à la validation expérimentale [...]
Author: Abdenour Soualhi
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Languages : fr
Pages : 0
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Le diagnostic et le pronostic de pannes des systèmes d'entraînement électriques est un enjeu majeur pour assurer la fiabilité et la sûreté de fonctionnement des outils de production notamment dans les secteurs sensibles (militaire, l'aéronautique, l'aérospatiale et nucléaire, etc.). Le travail de recherche présenté dans cette thèse vise à introduire de nouvelles méthodes de diagnostic et de pronostic des défauts d'une machine asynchrone ainsi que des roulements à rouleaux. Ces méthodes, orientées données, utilisent les données de mesure recueillies à partir de capteurs placés sur un système (machine asynchrone, roulement à rouleaux) afin de construire un vecteur de paramètres indicateur de défaut. Les méthodes de classification développées (supervisée, non supervisée) permettent de classer les observations, décrites par le vecteur de paramètres, par rapport aux différents modes de fonctionnement, connus ou inconnus du système, avec ou sans défauts. Des défauts ont été créés au rotor et aux roulements de la machine asynchrone, alimentée par le biais d'un onduleur de tension. La classification non supervisée, basée sur l'algorithme des fourmis artificielles, permet d'analyser les observations inconnues et inexplorées afin de mettre en évidence les classes regroupant les observations similaires. Cela permet d'améliorer la classification et de détecter l'apparition de nouveaux modes de fonctionnement. La classification supervisée, basée sur les modèles de Markov cachés, permet d'associer un degré d'appartenance (sous forme d'une probabilité) lors de l'affectation d'une observation à une ou plusieurs classes. Cela permet de définir un indice de fiabilité à l'affectation réalisée mais aussi de détecter l'apparition de nouveaux modes de fonctionnement. Ces méthodes ne se limitent pas qu'à diagnostiquer les défauts, elles peuvent aussi contribuer au pronostic des défauts. En effet, le pronostic peut être défini comme une extension du problème de diagnostic. La prédiction d'un défaut est réalisée par trois méthodes basées sur les modèles de Markov cachés pour la détection de l'imminence d'un défaut ainsi que par deux méthodes basées sur le système neuro-flou (ANFIS pour Adaptive Neuro Fuzzy Inference System et le neurone neuro-flou) pour estimer le temps restant avant son apparition. Des données de vieillissement d'un ensemble de roulements à rouleaux ont été utilisées afin de tester les méthodes proposées. Les résultats obtenus montrent l'efficacité de ces méthodes pour le diagnostic et le pronostic des défauts dans les entraînements électriques.
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Languages : fr
Pages : 210
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Book Description
Cette thèse est une contribution aux études sur la disponibilité des dispositifs électrotechnique. L'étude présentée propose des solutions aux problèmes de detection des défauts dans les entraînements électriques continu et alternatif en utilisant des méthodes de connaissances et de modélisation de signaux. Les défauts considérés sont ceux de l'alimentation, du convertisseur, des capteurs et de la machine. Pour les défauts affectant l'entraînement continu, La méthode retenue se base sur une analyse de la répercution des défauts sur les grandeurs accessibles (relations de causes a effets) et utilisé le symbolisme des arbres de défaillances. Pour l'entraînement alternatif diverses approches utilisant la connaissance du système électrotechnique ont été proposées pour determiner des symptomes temporels (suivi de la trajectoire ou de la fréquence instantanée du vecteur courant, modèles du courant absorbé). Une caractérisation fréquentielle des défauts affectant l'entraînement a été réalisé dans les domaines basses fréquences (les fondamentaux et ses multiples) et hautes fréquences (évolution de la fréquence de modulation). Les diverses approches ont toutes été validés expérimentalement.
Author: André Martinez
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Languages : fr
Pages : 278
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Book Description
CETTE ETUDE A POUR OBJECTIF D'APPORTER DES ELEMENTS DE DIAGNOSTIC ET D'OPTIMISATION POUR UN AXE ASSERVI EN VITESSE-POSITION D'UNE MACHINE-OUTIL A COMMANDE NUMERIQUE. PARMI LES NOMBREUX PROBLEMES QUE PEUT PRESENTER UNE TELLE APPLICATION, NOUS RETENONS TROIS CLASSES: LES PROBLEMES LIES AU CONTROLE DES COURANTS DE PHASE; NOTRE BUT EST D'OPTIMISER LE COEFFICIENT DE COUPLE SUR LA PLAGE DE VITESSE MAXIMALE EN MINIMISANT LES ONDULATIONS, PROVOQUEES PAR LES DISTORSIONS DES GRANDEURS ELECTRIQUES. IL EST ENTRE AUTRE PRESENTE, UNE COMMANDE EXTREMALE POUR CONTROLER L'ANGLE D'AUTOPILOTAGE; LES PROBLEMES LIES AU CAPTEUR ET AUX CONNEXIONS; NOUS NOUS INTERESSONS AUX CONSEQUENCES ET A LA DETECTION DES ERREURS DE CABLAGE DES CAPTEURS (DE VITESSE OU DE POSITION) ET DU MOTEUR. DIFFERENTES PROCEDURES DE DIAGNOSTIC SONT ANALYSEES. PAR AILLEURS, UNE STRUCTURE DE COMMANDE EXTREMALE PERMET EGALEMENT DE COMPENSER LES ERREURS DE CABLAGE; LES PROBLEMES LIES A LA FLEXIBILITE DES TRANSMISSIONS; UNE ANALYSE DES PHENOMENES LIES A L'ELASTICITE EST EFFECTUEE. ENSUITE, NOUS PROPOSONS DEUX APPROCHES POUR Y APPORTER UNE SOLUTION. CELLES-CI SONT BASEES SUR LA METHODE DES PLACEMENTS DES POLES ET DES ZEROS. LES PROBLEMES PRATIQUES DE REALISATION DES CORRECTEURS CORRESPONDANTS Y SONT ETUDIES
