Application expérimentale de la commande non-linéaire sur un réacteur chimique discontinu avec estimation en ligne de la chaleur réactionnelle

par Florence Xaumier

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Marie-Véronique Le Lann.

Soutenue en 1999

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Dans le domaine de la chimie fine, la plupart des syntheses sont realisees dans des reacteurs discontinus. Dans ce contexte particulier, ces appareils presentent des caracteres de polyvalence, de flexibilite qui rendent leur controle difficile. De plus, le fonctionnement dynamique de ces procedes peut etre caracterise par une non-linearite, complexite a laquelle il faut ajouter l'absence de regime permanent due a leur nature discontinue, ce qui rend l'utilisation des techniques de commande basees sur un modele lineaire inadaptees. Lors de ce travail, une premiere partie a ete consacree a l'application de la commande predictive non-lineaire reposant sur un modele non-lineaire complexe, a la conduite thermique d'un reacteur discontinu equipe d'un systeme multifluide. Un algorithme de supervision base sur le meme modele permet une gestion efficace des differents fluides. Ce modele non-lineaire necessite la connaissance de grandeurs caracteristiques essentielles auxquelles il est parfois impossible d'acceder directement en ligne. Parmi elles, citons la vitesse du degagement de chaleur lors de reactions chimiques. Or, cette grandeur est liee a la cinetique des reactions dont le calcul rigoureux en ligne necessite outre la connaissance des lois cinetiques mais aussi la mesure d'une ou plusieurs concentrations. Dans le domaine de la chimie fine, ces methodes de mesure in situ sont tres peu repandues et la cinetique des reactions est souvent mal connue. Une deuxieme partie de ces travaux a ete consacree au developpement d'estimateurs en ligne de cette grandeur afin de l'exprimer sous la forme de fonctions simples du temps ou du debit de coulee de reactifs. Cette loi de variation ensuite introduite dans le modele permet d'ameliorer les predictions effectuees par le controleur et le superviseur. L'ensemble incluant la commande, la supervision et l'estimation a ete valide en simulation sur differents schemas reactionnels et experimentalement sur le reacteur pilote de 16 litres.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (pagination multiple)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 6p.

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Service de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TG 1999 XAU
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