Vers une conduite intégrée des procédés industriels : application à un système de centrifugation

par Peter De Cuypere

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Dominique Sauter.

Soutenue en 2000

à Nancy 1 .


  • Résumé

    La complexité des procédés industriels rend parfois l'application de lois de commande conventionnelles inadaptées. En effet, dans certaines situations, le système de commande doit présenter un degré d'autonomie de manière à assurer une continuité dans la tâche pour laquelle il a été conçu. Dans ce mémoire, une nouvelle approche de l'architecture fonctionnelle d'un système de supervision est proposée. Cette architecture a pour but d'accroître l'autonomie des procédés industriels en intégrant au système de supervision les quatre fonctions que sont : les fonctions de commande-conduite, la base de connaissances, le mécanisme d'inférence et l'interface homme-machine. Le chapitre 2 est consacré à l'étude du processus de centrifugation. Le fonctionnement global du système est représenté sous forme d'un graphe signé prenant en compte l'influence des différents phénomènes intervenant dans le processus. Le chapitre 3 traite du problème de l'apprentissage à partir de données. Différentes approches telles que la classification, la reconnaissance de formes, la régression, sont présentées et appliquées au système. La dernière partie de ce chapitre est consacrée aux modèles flous de type Tagaki-Sugeno. Le chapitre 4 est dédié à l'étude des fonctions de surveillance, diagnostic et accommodation aux défauts. La dualité entre l'approche espace de parité et l'analyse en composantes principales (ACP) pour la détection et l'isolation des défauts est mise en évidence. Dans la suite du chapitre, le concept de l'accommodation de la commande aux défauts est exposé et une approche particulière consistant à déterminer des paramètres de commande pour le système défectueux est détaillée. Finalement, la dernière partie du mémoire met en évidence les mécanismes permettant d'intégrer les différentes fonctions au procédé de supervision.


  • Résumé

    In the design of control systems for complex industrial processes there are needs that cannot be successfully addressed by the existing conventional control laws. In certain situations, the control system must exhibit a degree of autonomy in order to ensure continuity in the task for which it has been designed. In this work, a new approach for the functional architecture of a control system is proposed. The goal of this architecture is to increase the industrial processes autonomy by integrating in the control system the four following functional modules : control functions, knowledge base, inference mechanisms and man-machine interface and communications. Chapter 2 is dedicates to the study of the centrifugation process. The global behaviour is described by an oriented-signed graph taking into account the influence of the different phenomena. Chapter 3 deals with the problem of data-based learning systems. Different learning approaches, such as classification, pattern recognition and regression are presented and applied to the system. The last part of the chapter is devoted to the Takagi-Sugeno type fuzzy models. In chapter 4, the problems of monitoring, fault diagnosis and accomodation are treated. The dualty between parity space approach and principal component analysis (PCA) for fault detection and isolation is shown. In the last part of the chapter, the principles of fault accomodation are exposed and a specific method based on the computation of the faulty system parameters is applied. Finally, the procedure which leads to the integration of the functions to the control system is presented.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (168 p.)
  • Annexes : 88 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SC N2000 20
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