Commande floue monovariable et multivariable selon l'expertise et par modélisation floue (méthodologie et application aux systèmes automobiles) PDF Download
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Author: Christophe Raymond
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Languages : fr
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Book Description
La commande floue est une alternative aux approches proposées par l'automatique classique pour le contrôle des systèmes complexes. Les objectifs de performance du système bouclé et les actions correspondantes sont synthétisés sous la forme de règles d'expertise, qui sont énoncées dans un langage simple. Cette technique permet donc de s'affranchir de l'utilisation de modèles mathématiques parfois difficiles à obtenir. Cette thèse s'inscrit dans la mouvance des travaux actuels avec pour résultats la synthèse de stratégies multivariables et l'application de la commande floue à des systèmes automobiles. Dans une première partie, les principes de la logique floue et de la commande floue sont rappelés. Les origines des non-linéarités de la commande sont explicitées, et l'auteur propose deux simplifications du mécanisme de traitement des règles permettant de réduire les temps de calcul. Dans une deuxième partie, la conception des lois de commande déduites de l'expertise est illustrée sur des exemples. L'acquisition de la connaissance, l'écriture des règles de commande et le réglage du contrôleur sont détaillés. Cette démarche est ensuite mise en œuvre sur deux problèmes de contrôle d'un moteur à injection directe. Les solutions proposées contribuent à l'amélioration du rendement tout en diminuant la pollution et la consommation. Enfin, cette méthode experte est employée pour résoudre un problème multivariable. Les limitations de l'approche précédente conduisent l'auteur, dans une dernière phase, à proposer une nouvelle méthode de conception des contrôleurs flous. Un modèle flou du système est identifié à partir d'un ensemble de mesures. Puis, les règles de commande sont déduites des règles du modèle par une pseudo-inversion. Pour favoriser les échanges d'information entre les experts du domaine et les automaticiens, les règles restent simples et explicites. Cette méthode est ensuite évaluée sur des systèmes monovariables et multivariables.
Author: Christophe Raymond
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La commande floue est une alternative aux approches proposées par l'automatique classique pour le contrôle des systèmes complexes. Les objectifs de performance du système bouclé et les actions correspondantes sont synthétisés sous la forme de règles d'expertise, qui sont énoncées dans un langage simple. Cette technique permet donc de s'affranchir de l'utilisation de modèles mathématiques parfois difficiles à obtenir. Cette thèse s'inscrit dans la mouvance des travaux actuels avec pour résultats la synthèse de stratégies multivariables et l'application de la commande floue à des systèmes automobiles. Dans une première partie, les principes de la logique floue et de la commande floue sont rappelés. Les origines des non-linéarités de la commande sont explicitées, et l'auteur propose deux simplifications du mécanisme de traitement des règles permettant de réduire les temps de calcul. Dans une deuxième partie, la conception des lois de commande déduites de l'expertise est illustrée sur des exemples. L'acquisition de la connaissance, l'écriture des règles de commande et le réglage du contrôleur sont détaillés. Cette démarche est ensuite mise en œuvre sur deux problèmes de contrôle d'un moteur à injection directe. Les solutions proposées contribuent à l'amélioration du rendement tout en diminuant la pollution et la consommation. Enfin, cette méthode experte est employée pour résoudre un problème multivariable. Les limitations de l'approche précédente conduisent l'auteur, dans une dernière phase, à proposer une nouvelle méthode de conception des contrôleurs flous. Un modèle flou du système est identifié à partir d'un ensemble de mesures. Puis, les règles de commande sont déduites des règles du modèle par une pseudo-inversion. Pour favoriser les échanges d'information entre les experts du domaine et les automaticiens, les règles restent simples et explicites. Cette méthode est ensuite évaluée sur des systèmes monovariables et multivariables.
Author: PASCAL.. BORTOLET
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Languages : fr
Pages : 169
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DURANT CES DEUX DERNIERES DECENNIES, LA PRISE DE CONSCIENCE CROISSANTE DE LA CONTRIBUTION DE L'AUTOMOBILE A LA DEGRADATION DE NOTRE ENVIRONNEMENT A AMENE LES DIFFERENTS ACTEURS DU MONDE DES TRANSPORTS A SOUMETTRE LE FONCTIONNEMENT DES AUTOMOBILES A DES CONTRAINTES DE PLUS EN PLUS SEVERES. LA LOGIQUE FLOUE EST UNE TECHNIQUE QUI PERMET LA PRISE EN COMPTE DE CONNAISSANCES EXPERTES ; LES TRAVAUX DE RECHERCHE LES PLUS RECENTS ONT PAR AILLEURS MONTRE TOUT L'INTERET DE L'ASSOCIATION DES TECHNIQUES FLOUES AVEC DES TECHNIQUES DE COMMANDE ALGORITHMIQUES (COMMANDE ADAPTATIVE, COMMANDE ROBUSTE). NOTRE TRAVAIL DE RECHERCHE PEUT SE DECOMPOSER EN TROIS PARTIES DISTINCTES : - UNE APPROCHE THEORIQUE CONCERNANT LES METHODES DE MODELISATION FLOUE PERMETTANT D'OBTENIR DES MODELES DE TYPE TAKAGI-SUGENO ET DE LES UTILISER POUR FAIRE LA SYNTHESE DE COMMANDES. - UN TRAVAIL DE MODELISATION PHYSIQUE DU MOTEUR ESSENCE QUATRE TEMPS A INJECTION DIRECTE EN COLLABORATION AVEC LES EQUIPES DE DEVELOPPEMENTS DE SIEMENS AUTOMOTIVE SA. - L'APPLICATION EN SIMULATION DES TECHNIQUES DE MODELISATION ET DE COMMANDE FLOUES DEVELOPPEES SUR UN PLAN THEORIQUE, AU MOTEUR ESSENCE QUATRE TEMPS A INJECTION DIRECTE.
Author: Gihan Nagib
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Languages : fr
Pages : 162
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Le travail présenté dans cette thèse porte sur l'étude du problème de commande des systèmes dynamiques lorsque les modèles les décrivant sont imparfaitement connus. Face à cette difficulté de modélisation des systèmes réels, deux voies récentes sont adoptées pour résoudre ce problème. La première a été la modélisation et la commande qualitative basée sur le raisonnement qualitatif. La deuxième a été la commande floue basée sur la logique floue. Une nouvelle méthodologie de commande qualitative (Contrôleur Qualitatif à Auto Organisation) est développée en utilisant un algorithme d'apprentissage. L'apprentissage sert pour deux orientations: l'apprentissage de commande afin de synthétiser un signal de commande lisse et d'obtenir les performances désirées. L'apprentissage paramétrique afin de déterminer les paramètres du contrôleur qualitatif en-ligne. Une étude de performance du contrôleur flou sur un procédé réel monovariable est établie. Pour cette étude, nous avons appliqué la commande floue sur un procédé thermique (Enceinte Climatique). Ensuite, la problématique des systèmes multivariables utilisant la commande floue a été abordée. Pour cela, une structure du contrôleur flou hiérarchisée avec anticipation a été proposée. La validation de cette structure hiérarchisée est établie sur l'Enceinte Climatique. Une étude comparative entre les deux types de commande sur des modèles du «Benchmark» qui sont assez riches en différents niveaux de complexité est effectuée. Enfin, une étude comparative à l'aide d'applications réelles sur un procédé thermique (aérotherme) a été établie pour deux configurations: monovariable et multivariable (système interconnecté) .
Author: Rubén Ruelas
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Languages : fr
Pages : 222
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Dans ce mémoire nous présentons nos travaux sur la modélisation et l'identification de systèmes à l'aide de la théorie des ensembles flous. Particulièrement, notre intérêt s'est porté sur la modélisation de systèmes pour lesquels nous disposons de peu d'observations du fonctionnement et où l'être humain intervient en tant que capteur ou expert. La première partie du mémoire est consacrée à la modélisation floue à partir de connaissances expertes provenant soit des experts, qui connaissent le fonctionnement du système à modéliser, soit du modélisateur. Dans un premier temps le processus de fuzzification est étudié afin d'envisager la prise en compte d'informations linguistiques. A l'aide des modificateurs linguistiques deux notions, précision et dérivation, sont proposées aux experts afin qu' ils expriment leurs connaissances. Dans cette première partie du mémoire nous utilisons principalement l'aspect précision dans la construction du modèle flou, alors que dans la dernière partie la notion de dérivation est utilisée. Finalement, cette partie se termine par une étude montrant l'influence de la forme des ensembles flous dans une démarche d'approximation de fonctions. Notre intérêt portant principalement sur les modèles flous à sortie précise utilisés classiquement en commande floue, la deuxième partie du mémoire concerne la défuzzification. Après avoir rappelé le principe de la défuzzification nous précisons les différents objectifs de ce processus à l'aide d'une classification des méthodes présentées dans la littérature. Selon la méthode, la défuzzification consiste à faire une conversion du domaine flou au domaine numérique, une conversion avec préférences, une conversion optimisée selon un critère ou une conversion sous contraintes. Après cette classification, nous proposons trois méthodes de défuzzification permettant d'exploiter les informations codées sur les ensembles flous de sortie correspondant aux connaissances des experts sur la variable de sortie du modèle. La dernière partie est consacrée à l'identification des règles d'un modèle flou principalement lorsque les observations sur le comportement du système sont imprécises et incertaines. Cette méthode est ensuite utilisée pour l'identification de règles floues dans un problème d'évaluation de confort des sièges d'automobile. Dans cet application industrielle, nous montrons la place des opérateurs humains intervenant en tant que capteurs ou en tant qu'experts dans le processus d'évaluation, puis nous appliquons notre approche à l'identification du lien entre des inconforts et les caractéristiques ressenties du siège.
Author: Alejandro Aceves Lopez
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Languages : fr
Pages : 338
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LA COMMANDE FLOUE DES SYSTEMES MONOVARIABLES EST UN SUJET TRES DEVELOPPE QUI POSSEDE UN NOMBRE IMPORTANT DE RESULTATS THEORIQUES ET PRATIQUES. EN REVANCHE, LA COMMANDE FLOUE DES SYSTEMES MULTIVARIABLES EST UN SUJET PEU DEVELOPPE CAR L'AUGMENTATION DU NOMBRE DE VARIABLES PRODUIT UNE CROISSANCE EXPONENTIELLE DU NOMBRE DE REGLES, CE QUI COMPLIQUE SA REALISATION PRATIQUE. LE CONTROLEUR LOGIQUE NATUREL, PRESENTE DANS CETTE THESE, CONSTITUE UNE CONTRIBUTION AUX TRAVAUX DE RECHERCHE ACTUELS ENVISAGEANT LA CONSTRUCTION D'UN CONTROLEUR FLOU A COMPLEXITE REDUITE. L'ORIGINALITE DE CE CONTROLEUR CONSISTE A CONTOURNER L'EXPLOSION COMBINATOIRE DU NOMBRE DE REGLES PAR LA CONNEXION LOGIQUE D'AUTANT DE VARIABLES DE SORTIE QU'IL SERA NECESSAIRE EN UTILISANT LES T-NORMES DE LA LOGIQUE FLOUE. DANS LA PREMIERE PARTIE DE CETTE THESE, LES PRINCIPES DE LA LOGIQUE FLOUE ET DE LA COMMANDE FLOUE SONT RAPPELES, AINSI QUE LE PROBLEME DE LA MISE EN UVRE DES CONTROLEURS FLOUS. DANS LA DEUXIEME PARTIE, LES CARACTERISTIQUES DES PRINCIPAUX CONTROLEURS A COMPLEXITE REDUITE ACTUELLEMENT DISPONIBLES DANS LA LITTERATURE SONT ANALYSEES ET DISCUTEES. DANS LA TROISIEME PARTIE, LA DEFINITION FORMELLE DU CONTROLEUR LOGIQUE NATUREL EST INTRODUITE AINSI QU'UNE ANALYSE DE SES CARACTERISTIQUES. DES CONDITIONS SUFFISANTES DE STABILITE ASYMPTOTIQUE, LOCALE ET GLOBALE, POUR LA CLASSE DES SYSTEMES LINEAIRES SONT AUSSI OBTENUES. DANS LA QUATRIEME PARTIE, DES APPLICATIONS REELLES SONT DISCUTEES EN DETAIL. LE DEGRE DE ROBUSTESSE DU CONTROLEUR LOGIQUE NATUREL EST TESTE DANS LE CADRE DU BENCHMARK DE MASTER ET COHEN. ENSUITE, DEUX APPLICATIONS REELLES SONT PRESENTEES, L'UNE SUR LE MOTEUR ELECTRIQUE DE L'UNIVERSITE DE GIRONA ET L'AUTRE SUR LE PROTOTYPE ACADEMIQUE BILLE-SUR-REGLE
Author: Alfonso Porcel
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Languages : fr
Pages : 466
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Cette thèse vise l'intégration dans un véhicule automobile de fonctions de détection et de diagnosti de situations de conduite potentiellement dangereuses en utilisant les torseurs partiels d'efforts (Fx, Fy, Fz et Mz) au niveau des quatre roues. La méthode employée a permis, à partir d'essais réels, de déterminer les conditions de stabilité de véhicules type traction. Ces résultats ont été confrontés avec ceux qui sont issus de la théorie du plan de phase. Le moniteur final est capable non seulement de détecter, de façon robuste, quand une situation devient critique, mais aussi de donner son degré de criticité. Les informations en sortie de ce moniteur sont ensuite utilisées pour effectuer un contrôle dynamique de stabilité (de base) par intervention sur le système de freinage, en utilisant des techniques de logique floue. Ces actionneurs sont ainsi pilotés en utilisant des consignes en efforts. La pertinence d'une approche fondée sur la commande robuste H- est également discutée.
Author: Bernard Demaya
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Languages : fr
Pages : 176
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Cette thèse s'inscrit dans la mouvance des nombreux travaux actuels sur la commande floue avec un souci d'application à la conception des systèmes automobiles embarqués, notamment pour le contrôle-moteur. La commande floue consiste à utiliser la connaissance de l'opérateur humain et à la synthétiser sous la forme de règles d'expertise ; cette technique permet donc de s'affranchir de l'utilisation de modèles mathématiques et d'intégrer des critères qualitatifs ou subjectifs dans la synthèse d'un système de commande. Dans une première étape, des généralités sur la commande floue et sur la conception des contrôleurs flous sont exposées. Puis, quelques points particuliers sont développées, notamment la commande des processus à dynamiques complexes. La justification et les performances de ces approches sont validées sur un «benchmark» issu du domaine de la commande adaptative. La faisabilité économique de ces structures de commande est ensuite illustrée expérimentalement sur deux applications bien différentes mais relatives au contrôle-moteur. La première application, qui est entièrement basée sur un jeu de règles d'expertise, consiste à supprimer le cliquetis. Les corrections apportées à la commande du système sont adaptées aux caractéristiques du phénomène, ce qui permet de limiter au mieux les dégradations des performances du moteur. La deuxième application concerne la régulation du ralenti. Après une première étude en simulation, un contrôleur flou est spécifié. Des essais sur véhicule permettent ensuite d'améliorer cette première solution et de proposer une nouvelle structure de commande floue. La configuration retenue autorise un réglage du confort acoustique et de conduite dans les différentes phases de fonctionnement. Et grâce à une diminution du régime de ralenti, elle devrait permettre une réduction de la consommation de carburant et de la pollution, surtout en cycle urbain où la régulation du ralenti est fortement sollicitée.
Author: Samir Roukieh
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Languages : fr
Pages : 280
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LES TRAVAUX PRESENTES DANS CETTE THESE CONCERNENT LA CONTRIBUTION DE L'APPROCHE SYSTEME DE L'AUTOMATIQUE A LA SYNTHESE DE SYSTEMES DE SUSPENSION AUTOMOBILE PASSIVE, SEMI-ACTIVE ET ACTIVE. LA CONCEPTION DES SUSPENSIONS PASSIVE, ACTIVE OU SEMI-ACTIVE DES VOITURES MODERNES EST CONFRONTEE A DES EXIGENCES CONTRADICTOIRES DE CONFORT D'UNE PART, DE SECURITE ET DE TENUE DE ROUTE D'AUTRE PART. AUSSI, UNE DEMARCHE D'INGENIERIE DE SYSTEMES EST NECESSAIRE (MODELISATION, ANALYSE, IDENTIFICATION, CONTROLE SIMULATION, IMPLEMENTATION, ET ESSAIS): ELLE EST BASEE SUR L'UTILISATION DE MODELES MATHEMATIQUES RAISONNABLEMENT COMPLIQUES ET DE METHODES AVANCEES DE L'AUTOMATIQUE MODERNE (CONTROLE OPTIMAL, CONTROLE A STRUCTURE VARIABLE, CONTROLE FLOU). CEPENDANT, ETANT DONNEES LES LIMITATIONS ACTUELLES DES METHODES DE CONCEPTION DE COMMANDE POUR DES SYSTEMES NON LINEAIRES MULTIVARIABLES, LA CONCEPTION DES SUSPENSIONS EST FAITE SUR LA BASE DE MODELES MULTIVARIABLES LINEAIRES ; LEURS PERFORMANCES SONT TESTEES ENSUITE EN SIMULATION SUR DES MODELES REALISTES, NON LINEAIRES, AVEC RETARD, SATURATION ET HYSTERESIS ET EN ESSAI (SUR BANC 1/4 DE VEHICULE POUR CE QUI NOUS CONCERNE). DANS CETTE THESE, NOUS PRESENTONS, A PARTIR DE L'UTILISATION DE MODELES QUART DE VEHICULE (2DDL), DEMI-VEHICULE (4DDL), VEHICULE COMPLET (7DDL), ET DE PROFIL DE ROUTE (DETERMINISTE ET STOCHASTIQUE) LA CONCEPTION DE SUSPENSIONS ACTIVE ET SEMI-ACTIVE METTANT EN JEU DES CONTROLEURS OPTIMAUX (LINEAIRE QUADRATIQUE LQR/LQG, APPROCHES GLOBALE ET DECENTRALISEE), DES CONTROLEURS A STRUCTURE VARIABLE VSS ET DES CONTROLEURS ROBUSTES FLOUS. L'EFFICACITE DE LA DEMARCHE ET LES PERFORMANCES DES DIFFERENTS CONTROLEURS SONT ANALYSEES, EN SIMULATION EN METTANT EN UVRE UN OUTIL DE SIMULATION NON LINEAIRE (EASY 5/W DE BOEING COMPUTER SERVICES) TANDIS QUE LE PROGICIEL MATLAB EST UTILISE POUR TOUS LES CALCULS CLASSIQUES DE L'AUTOMATIQUE LINEAIRE. DANS UN DEUXIEME TEMPS, UNIQUEMENT LES PERFORMANCES DES SUSPENSIONS PASSIVES ET SEMI-ACTIVES UTILISANT L'ACTIONNEUR BOGE SONT EVALUEES, PAR ESSAIS SUR BANC 1/4 DE VEHICULE. QUELQUES REFLEXIONS SUR LA TECHNOLOGIE ET LES PROBLEMES D'IMPLEMENTATION SUR VEHICULE REEL TERMINENT CETTE THESE
Author: Salim Labiod
Publisher: Editions Universitaires Europeennes
ISBN: 9783841794864
Category :
Languages : de
Pages : 112
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Book Description
Le theme principal de ce travail porte sur l'utilisation des systemes flous comme outils d'approximation des fonctions pour la commande en poursuite des systemes non lineaires incertains, et en particulier les systemes dynamiques non lineaires affines en la commande. On presente principalement des methodes de commande adaptatives floues directes et indirectes pour les systemes non lineaires monovariables et multivariables, et pour une classe de systemes non lineaires interconnectes avec des interconnexions inconnues. Le point commun entre les approches proposees est l'utilisation des systemes flous pour approcher en ligne les dynamiques incertaines des systemes dans le cas de approches indirectes, et pour approcher des lois de commande stabilisatrices inconnues dans le cas des approches directes. L'analyse de la stabilite et de la robustesse des structures de commande proposees est effectuee par l'approche directe de Lyapunov. Pour chaque structure de commande proposee, des resultats de simulation sont presentes pour montrer ses performances.
Author: ERIC.. PIGEON
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 158
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Book Description
CE TRAVAIL A POUR OBJECTIF DE MONTRER LES AVANTAGES ET LES INCONVENIENTS DE LA LOGIQUE FLOUE APPLIQUEE A LA COMMANDE DE PROCEDE. DANS LE PREMIER CHAPITRE, NOUS FAISONS UN RAPPEL SUR LES ELEMENTS DE LA LOGIQUE FLOUE, LE FONCTIONNEMENT D'UN CORRECTEUR FLOU ET LEUR EQUIVALENCE AVEC LES CORRECTEURS TRADITIONNELS. LA DERNIERE PARTIE DE CE CHAPITRE EST CONSACREE A LA PRESENTATION D'UN MECANISME D'AJUSTEMENT DE LA PARTIE CONCLUSION DES REGLES D'UN CORRECTEUR FLOU. LE DEUXIEME CHAPITRE PRESENTE L'ASSERVISSEMENT D'UN SYSTEME NON-LINEAIRE, INSTABLE ET VARIANT DANS LE TEMPS APPELE LUDION. APRES UNE PREMIERE APPROCHE QUI NOUS MONTRE LES AVANTAGES D'UN CORRECTEUR FLOU SUR UN SYSTEME NON MODELISE, LE SYSTEME EST DIVISE EN DEUX PARTIES AFIN D'OBTENIR UN ASSERVISSEMENT PLUS ROBUSTE AUX VARIATIONS DE COMPORTEMENT DU PROCEDE. UNE COMPARAISON EST ENSUITE EFFECTUEE ENTRE LA COMMANDE FLOUE ET DIVERS ALGORITHMES DE COMMANDE CLASSIQUE SUR CES DEUX SOUS-SYSTEMES. AINSI, A PARTIR D'UN MODELE LINEAIRE A PARAMETRES DEPENDANT DU POINT DE FONCTIONNEMENT, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE COMMANDE NON-LINEAIRE AVEC MODELE DE REFERENCE ET UNE COMMANDE L.Q.I. A HORIZON FUYANT. LA COMPARAISON EST EFFECTUEE AVEC UN CORRECTEUR FLOU DONT LES REGLES SONT OPTIMISEES A L'AIDE DU MECANISME D'APPRENTISSAGE DU PREMIER CHAPITRE ET D'UN ALGORITHME DE RECHERCHE ALEATOIRE. LE DERNIER CHAPITRE TRAITE DE LA REGULATION DE RICHESSE DES GAZ D'ECHAPPEMENT DES MOTEURS THERMIQUES. CE SYSTEME ETANT MULTIVARIABLE, NON-LINEAIRE, A RETARD VARIABLE ET A SORTIE BINAIRE, NOUS PRESENTONS UN CORRECTEUR FLOU AUTO-AJUSTABLE SPECIFIQUE A CE TYPE DE SYSTEMES. AFIN DE METTRE AU POINT AISEMENT LE CORRECTEUR, NOUS UTILISONS PLUSIEURS MODELES CONNEXIONNISTES QUI SIMULENT LE COMPORTEMENT DU PROCEDE. NOUS TERMINONS AVEC CETTE APPLICATION EN DISCUTANT DES PREMIERS ESSAIS REALISES SUR LE PROCEDE REEL
