Modélisation et commande du réchauffage de fluides par échangeurs électriques

par Samuel Cregut

Thèse de doctorat en Sciences. Automatique

Sous la direction de Gérard Thomas.

Soutenue en 1996

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon .


  • Résumé

    Le tube a passage de courant (tpc) de plus en plus appele echangeur electrique est une technologie de chauffage tres recente. L'automatisation de la conduite n'en est qu'a ses debuts. Actuellement ce sont des regulateurs de tableau, de type pid qui pilotent la temperature des installations de chauffage des fluides. Les reglages sont longs et difficiles et rarement satisfaisants, notamment pour les fluides thermosensibles qui sont deteriores par les depassements de temperature. Un regulateur specifique performant a donc ete etudie et mis au point. La premiere etape du travail a consiste a modeliser le procede. Considere comme un probleme mono-dimensionnel (suivant l'axe du tube), le rechauffeur est alors decrit par deux equations aux derivees partielles (edp) reliant le champ de temperature dans le fluide et dans le tube. Chacun des termes de ces equations est bien connu et la resolution numerique est relativement simple. Le modele numerique obtenu est fiable, avec peu d'incertitudes. Il permet de bien representer la plupart des echangeurs electriques actuels (pilotes de laboratoire et appareils industriels). Compte tenu de la bonne validite du modele, de la diversite des rechauffeurs, et des performances demandees, nous nous sommes donc orientes vers une regulation basee sur un modele proche du modele de connaissance. L'idee est d'obtenir un seul regulateur valable pour tous les rechauffeurs, avec un reglage simplement a l'aide de variables physiques (donc accessible a un utilisateur non automaticien). Le premier regulateur developpe est un regulateur a reponse pile, calcule a partir d'un modele inhabituel nomme modele en rampe ecretee. Le deuxieme regulateur utilise la structure de commande a modele interne. Cette structure permet la synthese de lois de commande robustes et l'utilisation directe dans la synthese, du modele edp permet de bien comprendre les performances atteignables par le systeme.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (188 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 20 réf.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1676
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
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