Modélisation et simulation des systèmes multi-physiques à l'aide des réseaux dynamiques hybrides à composants : application à la conversion d'énergie et au transport électrique terrestre

par Mouhcine Chami

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Sous la direction de Abdellatif Miraoui.

Soutenue en 2005

à Besançon en cotutelle avec Belfort-Montbéliard .


  • Résumé

    L'objectif de ce travail est la modélisation et la simulation de systèmes multi - physique (électrique, mécanique, hydraulique,. . . ) et hybrides (comprenant une partie continue et une partie discrète). Pour répondre à cette attente nous avons étudié deux modèles : Le bond graph hybride et le Réseau Dynamique Hybride à Composants (RDHC). Ce dernier nous a semblé particulièrement bien adapté à la simulation parce qu'il intègre la topologie du système étudié et ne nécessite en conséquence pas de phase de traitement avant d'aboutir aux équations du système. D'autre part sa représentation de la partie discrète est plus naturelle puisqu'elle utilise les Réseaux de Petri. Pour toutes ces raisons nous avons opté pour ce modèle comme ossature à notre outil de simulation SimRDHC. Cet outil est réalisé en DELPHI sous windows est structuré en trois modules : - Edition de schéma "Tschema" / - Simulation "Srdhc" / - Tracé de courbes "Tcourbe". Ces trois modules ont été réalisés avec le souci de concevoir un outil de simulation alliant performance et convivialité. Les résultats de simulation ont été validés grâce à une comparaison avec des logiciels du commerce comme MATLAB et SIMPLORER. Nous avons en particulier testé notre logiciel à l'aide de deux applications : Une voiture électrique associant une pile à combustible et des supercapacités et un ascenseur utilisant des supercapacités pour la récupération de l'énergie les résultats ont été satisfaisants.

  • Titre traduit

    Modeling and Simulation of Multi-physical Systems using Component Hybrid Dynamic Nets : energy Conversion and Electrical Transport Application


  • Résumé

    The objective of this work is the modeling and simulation of multi-physical systems (electric, mechanical, hydraulic,. . . ) and hybrid systems (characterized by interactions between continuous part and discrete one). To achieve this gaol, we studied two models : The hybrid Bond graph and Component Hybrid Dynamic Nets (CHDN). We find that the last one is particularly adapted to simulation because it integrates the studied system topology and does not pre-processing required for extracting system equations. In addition, the discrete part is represented by Petri nets. For all this reasons, the CHDN is used for SimRDHC conception. The simulator is implemented in a Windows environnement with the DELPHI programming language. SimRDHC is composed in three modules : Graphic interface " Tschema" / Simulator "Srdhc" / Graphic representation "Tcourbe". The three modules are realized so that the conception of simulation tool combines performance and usability. Indeed, the user has a data base in which the components are represented in a graphic form. When the circuit is completed, It can modify the parameters of each component in an interactive way and launch simulation. It can then display the results by choosing the variables in the specific window. Our tool is tested using two applications : An electrical vehicle associating a fuel cell and supercapacitors and an elevator using supercapacitors for power smoothing and power restitution. The results are validated thanks to a comparison with commercial software like MATLAB and SIMPLORER.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XX-137 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.133-137

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  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Lucien Febvre (Belfort).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Sc.2005.8.B
  • Bibliothèque : Université de technologie de Belfort-Montbéliard. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THESE 05 CHA
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