Diagnostic de défauts dans les systèmes non linéaires

Abstract

Dans cette étude, nous abordons le problème du diagnostic de défauts dans les systèmes non linéaires à base de filtre de détection et d’isolation. Après une présentation d’un état de l’art du domaine, deux approches géométriques ont été présentées. La première approche est basée essentiellement sur l’existence d’une injection de la sortie du système qui permet la décomposition de l’espace d’état en deux sous espaces: un sous espace sensible au défaut et un sous espace insensible au défaut. Cette approche est ensuite appliquée au modèle de la machine asynchrone pour la détection et l’isolation des défauts engendrant des variations de la résistance statorique. Des résultats de simulation ont été obtenus. La seconde approche est basée sur la codistribution d’observabilité, et à base de cette dernière, des conditions nécessaires et suffisantes doivent être vérifiées pour l’existence d’un filtre de détection et d’isolation. Des résultats satisfaisants ont été obtenus pour la détection et l’isolation des défauts d’actionneurs pour le modèle simplifié d’un avion (VTOL Aircraft). Ce travail comporte cinq parties: L’objectif de la première partie se résume à définir précisément ce que le mot diagnostic signifie, aussi bien de point de vue terminologie, que des principes fondamentaux sur lesquels il repose. Notre attention se portera sur les principes à base de modèle analytique, ce choix est justifié essentiellement par son application le long de ce travail. La deuxième partie a pour objectif de présenter les différents types d’observateurs les plus utilisés dans le domaine du diagnostic. La troisième partie est consacrée à illustrer le principe de la première approche géométrique. Elle est basée essentiellement sur la connaissance des sous espaces entachés par l’effet des défauts et ceux qui peuvent être découplés de son effet, en utilisant une injection de sortie. Une analyse structurelle s’appuyant sur des inclusions et intersections afin d’établir les conditions de détectabilité et d’isolabilité des différents défauts est exposée. En fin et comme dernière étape, la synthèse de filtres isolateurs qui se base sur le calcul de l’injection de sortie en accord avec les résultats de découplage. Nous terminons ce chapitre par l’application de cette approche à une machine asynchrone monophasée, pour le diagnostic de défauts de court circuit statorique. La quatrième partie aura comme objectif de présenter la deuxième approche géométrique. Cette approche est basée essentiellement sur la codistribution d’observabilité. En effet, la condition de détectabilité et l’existence d’un filtre isolateur du défaut sont en lien directe avec cette codistribution. Enfin nous appliquons cette approche pour le diagnostic des défauts actionneurs d’un modèle simplifié d’avion. Une conclusion générale donnera une synthèse du travail effectué et résumera les principaux résultats obtenus et nous terminerons par des perspectives.