Identification des systèmes non linéaires : Application au processus de génération d'ozone

par Elamari Elayan

Thèse de doctorat en Automatique. Robotique

Sous la direction de Fouad Giri.

Soutenue en 2008

à Caen .


  • Résumé

    Cette thèse porte sur l'identification des systèmes non linéaires. Deux approches sont considérées: l'approche multi-modèles et l'approche orientée blocs. L'approche multi-modèles consiste à représenter le système par un ensemble de modèles simples (généralement des modèles linéaires), valables dans certaines zones de fonctionnement du système. Le modèle global du système est une combinaison de ces modèles locaux. Les modèles flous de Takagi-Sugeno relèvent de cette philosophie multi-modèles. L'objectif est de rechercher une structure de multi-modèles et d'estimer ses paramètres. L'originalité de nos travaux réside dans l'application de cette approche à la modélisation et la prévision des variations de la concentration d'ozone dans l'agglomération caennaise. Dans l'approche blocs, on considère le cas de l'identification des systèmes non linéaires de type Hammerstein. La non-linéarité est une Hystérésis-Backlash , asymétrique, et flanquée par deux lignes polynômiales (les polynômes étant d'ordres connus mais quelconques). L'incertitude paramétrique porte donc sur les coefficients des polynômes, d'une part, et sur ceux de la dynamique linéaire, d'autre part. Le schéma d'identification proposé opère en deux phases. Lors de la première phase on procède à l'estimation des paramètres du sous-système linéaire moyennant une paramétrisation adéquate du système et une séquence d'entrée qui masque l'effet mémoire du gain non linéaire. Ces paramètres sont alors utilisés dans la deuxième étape pour estimer les paramètres du gain non linéaire (coefficients des deux polynômes) en utilisant à cet effet une paramétrisation et une séquence d'entrée spécifiques. Les signaux d'entrées utilisés dans les deux étapes de l'identification sont adéquate car ils sont facilement réalisables du fait de leur périodicité et assurent une excitation persistante.

  • Titre traduit

    Nonlinear systems identification : Application on the ozone process


  • Résumé

    This thesis deals with the non linear systems identification. Two approaches are considered: the multi-models approach and the blocks approach. The multi-models approach consists in representing the system by a set of simple models (generally linear models) valid in certain zones of functioning of the system. The global model of the system is a combination of these local models. The fuzzy models of Takagi-Sugeno recover from this multi-models philosophy. The objective is to research a structure of a multi-model and the estimation of its parameters. The originality of our works is the application of this approach in the modelling and the forecast of the variations of the ozone concentration over the region of city of Caen. In the blocks approach, we consider the case of the nonlinear systems identification of Hammerstein type. The non-linearity is Hystérésis-Backlash, asymmetric, and flanked by two polynômiales lines, (the order of the polynomiales is known). The parametric uncertainty thus concerns the coefficients of polynomes, on one hand, and those of the linear dynamics, on the other hand. The proposed plan of identification contains two phases. During the first phase, we proceed to the estimation of the sub-systems parameters, using an adequate parametrization of the system and an input sequence which masks the memory effect of the non linear gain. These parameters are then used in the second stage to estimate the parameters of the non linear gain (coefficients of both polynomes), using a specific paramétrisation and an input sequence. The used input signals, in the two stages of the identification, are adequate because they are easily practicable constructable du to their periodicity and assure the persistent excitation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (150 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.143-150

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2008-53
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