Sur la synthèse de commandes prédictives tolérantes aux défauts à base de modèles T-S flous

This thesis mainly focuses on Fuzzy Fault Tolerant Predictive Control for a class of nonlinear systems. The Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy approach is introduced as a modelling technique in order to consider the active control methods adapted to linear models. To obtain the convex form, two approches are applied in this work, the proposed global non stationary linearization method and the sector nonlinearity approach. The contributions of this thesis and novelties with respect to other works are based on a combination between Parallel Distributed Compensation control law and Model Predictive Control where the T-S fuzzy aspect uses measured and unmeasured premise variables. The optimization problem is formulated as a quadratic programming problem. A nonlinear observer and A T-S fuzzy observer are designed for the proposed strategies, in order to estimate faults and system state variables. The controller and observer gains are obtained by solving Linear Matrix Inequalities (LMIs) derived from the Lyapunov theory. Convergences are performed by using Lyapunov asymptotic stability and L2 optimization. Actually, the use of the sector nonlinearity approach has reduced the conservatism related to the number of LMIs to solve. On top of that, the chosen form of the candidate function of Lyapunov and the T-S fuzzy structure have significantly decreased the pessimism of sufficient stability conditions derived from Lyapunov theories. The proposed Fuzzy model based predictive control is designed to achieve desired set points and control objectives in the the healthy operating and to accommodate and tolerate unexpected faults. Furthermore, the uncertain case and robustness with respect to constraints are investigated. The effectiveness and the validity of the proposed Fault Tolerant Control (FTC) strategies is illustrated through an application to an academic example and to a Diesel Engine Air Path (DEAP) system.Cette thèse porte sur la synthèse de lois de commande prédictive floue tolérante aux défauts pour les systèmes non linéaires modélisés selon l'approche dite T-S. Ma contribution est de proposer une FMPC (Fuzzy Model-based Predictive Control) visant à améliorer les performances d'un système non linéaire tout en respectant les contraintes sur la commande. L’optimisation de la commande nécessite la résolution d'un problème de programmation quadratique et une résolution d’inégalités matricielles linéaires (LMIs) dérivées des thèories de Lyapunov. La stratégie proposée a été appliquée en simulation à un système SISO non linéaire puis au système d'air d'un moteur Diesel en présence de défauts de type actionneur, capteur ou système, de perturbations et d'incertitudes de modélisatio

Contribution à la mise en oeuvre et à la commande d'un microréseau de cogénération modulaire (injection de puissance et stabilisation de fréquence)

Les dernières décennies ont été marquées par une prise de conscience mondiale sur les envolées du cours des énergies primaires et la multiplication des dérèglements climatiques. L'une des pistes de solution les plus prometteuses consiste à développer et à adopter de nouveaux modes de production et d'exploitation de l'énergie électrique. L'orientation du développement des réseaux actuels vers les réseaux plus intelligents ("Smartgrid") constitue une piste de solution âprement explorée par la communauté scientifique à travers la planète. Dans la même veine, la présente thèse est une contribution au développement et au déploiement des microréseaux électriques (MRE) qui sont l'implémentation à une échelle réduite des concepts liés aux réseaux intelligents. Basé sur une littérature scientifique très fournie sur le sujet, ce travail représente un défi multidisciplinaire proposant un ensemble de solutions éprouvées en laboratoire. La première contribution de cette thèse est la conception et la construction d'un prototype pour l'étude en laboratoire des microréseaux électriques. Un tel équipement est un atout majeur dans l'étude de l'interaction entre les différentes composantes d'un réseau intelligent. Ce dernier a permis la mise en oeuvre d'une procédure d'identification des paramètres du générateur diesel qui est la pierre angulaire de l'alimentation en énergie des régions isolées, notamment au Nord du Québec (Îles-de-la-Madeleine). En outre, cette thèse présente une étude détaillée du système de stockage inertiel comme solution de stabilisation à court terme de la fréquence du MRE opérant en mode autonome. À partir des résultats pratiques obtenus sur le prototype construit, elle propose des solutions améliorant la dynamique d'injection de puissances (actives et réactives) à l'aide des onduleurs de support synchronisés au MRE. The last decades have been marked by a global awareness of the surge in primary energy prices and the proliferation of climate disruption. One of the most promising solutions is to develop and adopt new paradigms of production and exploitation of the electrical energy. The development of current electrical grids towards smarter networks, the smartgrid paradigm, is a solution track that has been fiercely explored by the scientific community around the world. In the same vein, this thesis is a contribution to the development and deployment of micro-grids, which are the implementation on a small scale of concepts related to smart grids. Based on a rich scientific literature on the subject, this work represents a multidisciplinary challenge proposing a set of proven solutions in the laboratory. Gearing up in this direction, the present thesis is a contribution to the development and deployment of Microgrids, which are the implementation on a small scale of concepts related to the smartgrids paradigm. Based on a rich scientific literature, this work represents a multidisciplinary challenge proposing a set of proven solutions in the laboratory. The first contribution of this thesis is the design and construction of a microgrid's prototype for laboratory studies and suitable for the training. Such equipment is an essential asset in the study of interactions between components of the microgrid that has allowed the implementation of a procedure for identifying the parameters of a diesel genset, which is the cornerstone of the power supply in remote areas, particularly in the Magdalen Islands, in northern Quebec. This thesis also presents a detailed study of a flywheel energy storage system, as a short-term stabilization solution, and proposes improvements of the grid-support-inverter, tied to the microgrid for the active and reactive powers injection

L'AIS : une donnée pour l'analyse des activités en mer

4 pages, session "Mer et littoral"International audienceCette contribution présente des éléments méthodologiques pour la description des activités humaines en mer dans une perspective d'aide à la gestion. Différentes procédures, combinant l'exploitation de bases de données spatio-temporelles issue de données AIS archivées à des analyses spatiales au sein d'un SIG, sont testées afin de caractériser le transport maritime en Mer d'Iroise (Bretagne, France) sur les plans spatiaux, temporels et quantitatifs au cours d'une année