A solution to the stick slip problem for an electropneumatic drive

International audienceThis paper describes a solution to the problem of "stick-slip" for an electro-pneumatic system. The phenomenon of "stick-slip" may appear during the mechanical static state when the position is fixed but the pressures continue to evolve in each actuator chamber, until exceeding the dry friction zone. The system is then in partial equilibrium. The idea to avoid this phenomenon is a switching control law between the tracking position control and the pressure regulation

Nouvelles approches pour la synthèse de lois de commande non linéaires robustes. Application à un actionneur électropneumatique et proposition d'une solution au problème de redécollage

Part of the work presented in this thesis is inspired by the mathematical model written as "semi strict feedback" form of the electro-pneumatic cylinder within Ampere Laboratory's in the " Fluid Power Center". Indeed, this model has led to a deepening of research on the synthesis of robust nonlinear control laws of systems written as "strict feedback" form in general. Thus, two approaches are developed to direct the development of control laws in continuous mono and multidimensional trajectory tracking. The global exponential stability of equilibrium point is proved for the nominal system. The proof of Input-State Stability is also proposed in the case of parametric variations or poorly modeled dynamics. In addition, a solution to the problem of trajectory tracking for a class of nonlinear systems mono-dimensional as "strict feedback" with a minimum or non-minimum internal dynamic phase is set. After a review of used simulation and control models, the implementation of the proposed approaches electro-pneumatic actuator is then described. The experimental results are convincing and have filled the benchmark of the overall work of the group "Automation, Control and Mechatronics" laboratory by extending the comparative table initialized in 1999 control laws applied to this type of actuator. Finally, a solution is proposed to solve the problem of the "Stick-Slip". This phenomenon, encountered by the group for many years concerning all linear and nonlinear, mono and multidimensional control laws studied in the laboratory. It results in a jerky movement of the actuator when the position trajectories include static phases. It follows from the existence of dry friction and the fact that the system achieves at these plans only a mechanical equilibrium, meanwhile pressures in the rooms continue to evolve. To overcome this drawback, the last part of this thesis proposes to switch the control law on two regulation pressures when the system reaches the partial equilibrium. This technique is finally implemented and its effectiveness is proven.Une partie des travaux présentés dans ce mémoire est inspirée du modèle mathématique écrit sous forme " semi strict feedback " du vérin électropneumatique présent au centre d'essais Fluid Power du laboratoire Ampère. En effet, ce modèle a suscité un approfondissement des travaux de recherche concernant la synthèse de lois de commandes non linéaires robustes des systèmes " strict feedback " (ou triangulaires) généraux. Ainsi deux approches directes sont développées pour l'élaboration de lois de commandes continues mono et multidimensionnelles en suivi de trajectoires. La stabilité exponentielle globale du point d'équilibre est prouvée pour le système nominal. La preuve de la stabilité au sens entrée bornée / état borné (" input-state stable ") est également proposée dans le cas de variations paramétriques ou de dynamiques mal modélisées. De plus, une solution au problème du suivi de trajectoire pour une classe de systèmes non linéaires monodimensionnels sous forme " strict feedback " avec une dynamique interne à minimum ou non minimum de phase est énoncée. Après un rappel des modèles de simulation et de commande utilisés, la mise en oeuvre sur le vérin électropneumatique des approches proposées est alors décrite. Les résultats expérimentaux obtenus sont convaincants et ont permis de compléter le benchmark de l'ensemble des travaux du groupe "Automatique, Commande et Mécatronique " du laboratoire par une extension du tableau comparatif initialisé en 1999 des lois de commandes appliquées à ce type d'actionneur. Enfin, une solution est proposée pour résoudre le phénomène du redécollage du vérin électropneumatique. Ce problème, rencontré par le groupe depuis de nombreuses années, concerne toutes les commandes linéaires et non linéaires mono et multidimensionnelles étudiées au laboratoire. Il se traduit par un mouvement saccadé du vérin lorsque les trajectoires suivies en position comportent des phases statiques. Il résulte conjointement de l'existence des forces de frottement sec et du fait que le système atteint lors de ces régimes seulement un équilibre mécanique alors que les pressions dans les chambres continuent à évoluer. Pour pallier à cet inconvénient, la dernière partie de ce mémoire propose de commuter la commande sur deux régulations de pressions quand le système atteint cet équilibre partiel. Cette technique est finalement mise en oeuvre et son efficacité est constatée

A multivariable passivity based control for an electropneumatic actuator

International audienceThis paper develops a systematic methodology for the control of a class of nonlinear systems and applies it to electropneumatic system. It deals with multiple input-multiple ouput (MIMO) systems in the strict feedback form. The approach is conceptually similar to previously developed integrator backstepping methodologies. However, unlike some previous investigations which have relied exclusively on a Lyapunov analysis, this work presents a stability analysis using a passivity formulation. First, the nonlinear model of the electropneumatic system is presented. A class of modeling error is introduced and compensated for with the resulting control able to guarantee specified boundary layer tracking. Then, the control algorithm is implemented on the pneumatic system. Finally, experimental results are presented and discussed

A Tunisian patient with two rare syndromes: triple a syndrome and congenital hypogonadotropic hypogonadism.

International audienceThe coexistence of triple A syndrome (AAAS) and congenital hypogonadotropic hypogonadism (CHH) has so far not been reported in the literature. This study aimed to characterize at the clinical and genetic level one patient presenting an association of AAAS and CHH in order to identify causal mutations.Clinical and endocrinal investigations were performed and followed by mutational screening of candidate genes. At the age of 18, the patient presented sexual infantilism, a micropenis and gynecomastia. No mutation was revealed in GnRHR, TACR3/TAC3, PROK2/PROKR2 and PROP1 genes, except a homozygous intronic variation (c.244 + 128C>T; dbSNP: rs350129) in the KISS1R gene, which is likely nondeleterious. A homozygous splice-donor site mutation (IVS14 + 1G>A) was found in the AAAS gene. This mutation, responsible for AAAS, is a founder mutation in North Africa.This is the first report on a Tunisian patient with the coexistence of AAAS and CHH. The diagnosis of CHH should be taken in consideration in patients with Allgrove syndrome and who carry the IVS14 + 1G>A mutation as this might challenge appropriate genetic counseling