Etude du concept de suspensions actives : Applications aux voitures ferroviaires

par Julien Vincent

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Louis Jézéquel.

Soutenue en 1999

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon .


  • Résumé

    Dans des contextes conjoints de mutations du monde ferroviaire, et d'expansion de l'asservissement et du contrôle actif, cette thèse de doctorat de mécanique propose une réflexion sur le concept de suspensions actives et leurs applications aux voitures ferroviaires. Ces études, menées en collaboration entre le Département de Mécanique des Solides de l'Ecole Centrale de Lyon et la Direction de la Recherche et de la Technologie de la SNCF, ont permis de développer diverses approches du problème : approches théoriques par recherche de lois de contrôle, approches numériques par simulations des effets de suspensions actives sur des modèles réalistes de véhicules ferroviaires et quantification du confort, approches techniques par la définition de spécifications de choix de technologiques et approches expérimentales par la conduite de phases d'essais et la connaissance du comportement dynamique du véhicule. Les apports majeurs de ce travail résident en des synthèses de lois de contrôle (lois optimales et lois optimales non linéaires), la génération de nouveaux concepts comme le contrôle global (contrôle simultané des mouvements transversaux et mouvements verticaux de la voiture), et le contrôle multilois (contrôle adaptatif utilisant une combinaison linéaire de lois optimales, la combinaison linéaire étant assurée au moyen de pondérations issues d'un calcul de logique floue). La connaissance du système ferroviaire et la volonté de construire des modèles réalistes ont permis l'établissement de simulations indiquant des gains potentiels de confort notoires. Le choix de nouvelles technologies - actionneur électromécanique - est lui aussi innovant dans cette gamme de puissance destinée au contrôle de mouvement de grosses structures mobiles. Les essais à venir devraient être riches en enseignements et leur diffusion intéressera certainement la communauté des chercheurs. En attendant, ce mémoire, conçu dans un esprit didactique, se limite à une synthèse actualisée.

  • Titre traduit

    Study of active suspensions concept : application to railway coaches


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    In united contexts of railway changes and expansion of active control, this PhD thesis in mechanical engineering deals with the purposes of active suspensions and their applications to railway coaches. Studies have been carried out between Department of Mechanical Engineering of the engineers' school Ecole Centrale de LYON and Department of Research and Technology from the French railway company SNCF. These studies have been developed following different ways : theoretical research of control laws, numerical approaches for simulations of dynamical behaviors for realistic models and calculation of comfort indexes, technical point of view with specifications and choices of technologies, experimental components by testing actuators. Major contributions for this work lie in synthesis of control laws (optimal ones and, non linear and optimal ones), definition of new concepts such as global control (simultaneous control for both transversal and vertical motions of coaches) and multilaws control (adaptive control using linear combination of optimal control laws, and weights computed as outputs of a fuzzy logic treatment). The knowledge of the railway system and the wish for building realistic mechanical models induce the establishment of simulations and analysis of subsequent comfort improving. The choice of technologies - such as electromechanical actuators - is innovating too for this range-power and the control of such moving great structures. Tests, which will next take place, will bring many lessons for the researchers' community. This report has been written to be used by as many people as possible, and is a description of the beginning of this railway project.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (355 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 207réf.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1785
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : T1785 mag
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