20/07/2023 - 10H00 - salle de réunion du CRAN (ENSEM, salle 124, couloir jaune, 2 avenue de la forêt de Haye, Vandoeuvre 
"Positionnement optimal de capteurs et d'actionneurs pour la synthèse de correcteurs dynamiques. Application à la réduction de vibrations dans un procédé de galvanisation"
(Thèse Mohammed Amine Miloud BRAKNA)
Résumé :
Les objectifs de cette thèse sont de déterminer un modèle à la fois suffisamment précis mais numériquement exploitable pour proposer des méthodologies de placement de capteurs et d'actionneurs pour le contrôle actif de vibration dans une ligne de galvanisation. Dans une ligne de galvanisation, la bande d'acier en mouvement est chauffée puis plongée dans un bain de zinc liquide avant d'être essorée par des buses projetant de l'air. L'air pulsé, ainsi que la rotation des cylindres d'entrainement de la bande - entre autres - créent des vibrations qui viennent perturber l'essorage et donc la régularité du dépôt de zinc. Un contrôle actif est donc nécessaire.
Dans un premier temps, un modèle de comportement de la bande d'acier dans la ligne de galvanisation prenant en compte la présence et la propagation des vibrations a été obtenu par discrétisation spatiale d'une équation aux dérivées partielles. Ce modèle de type espace d'état a été validé en simulation et expérimentalement sur une ligne de galvanisation pilote d'ArcelorMittal Reasearch à Maizières-lès-Metz. Une fois ce modèle établi, l'objectif de l'étude est la recherche du placement optimal de capteurs, pour mesurer le plus efficacement les vibrations de la bande, et également d'actionneurs pour minimiser l'amplitude de ces vibrations par une loi de commande adaptée. Ces problèmes de placements optimaux sont au coeur des thématiques de contrôle actif des vibrations et se retrouvent dans de nombreux domaines d'application. Une méthode de placement basée sur la maximisation des Grammiens a été proposée en vue de réduire l'impact des perturbations sur le système. Différentes stratégies de contrôle ont été envisagées telles que le retour d'état observé et le retour d'état étendu observé pour améliorer les résultats en tenant compte de l'estimation des perturbations par un observateur PI (proportionnel-intégral). Des résultats de simulations et expérimentaux illustrent les résultats obtenus.
Mots-clefs : placement optimal de capteurs et d'actionneurs, contrôle actif de vibration, ligne de galvanisation.
| Jury : | |
| - Rapporteurs : | Carine JAUBERTHIE (Université de Toulouse 3) |
| Rochdi MERZOUKI (Université de Lille) - rapporteur | |
| - Autres membres : | Hassan NOURA (Université d'Aix-Marseille) -examinateur Van Thang PHAM (ArcelorMittal) - examinateur Benoit MARX (Université de Lorraine) - directeur de thèse Didier MAQUIN (Université de Lorraine) - co-directeur de thèse Ahmed KHELASSI (ArcelorMittal) - invité |
