Détection et localisation des défauts provenant des actionneurs et des capteurs : application sur un système non linéaire

par Dimitrios Fragkoulis

Thèse de doctorat en Automatique

Sous la direction de Gilles Roux et de Boutaib Dahhou.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Dans cette thèse nous nous sommes intéressés à la détection, l'isolation et l'identification de défauts pour une classe de systèmes dynamiques continus non linéaires avec entrées affines. Nous avons focalisé notre étude sur les défauts additifs qui apparaissent au niveau des actionneurs et des capteurs. En supposant que nous disposons de l'état du système, des algorithmes de détection, d'isolation et d'identification de défauts basés sur des observateurs adaptatifs ont été développés. Le premier algorithme proposé traite les défauts actionneurs et est constitué de deux banques d'observateurs adaptatifs ayant une structure particulière qui nous permet d'isoler des défauts simples et multiples. La première banque est dédiée à la détection et l'identification du défaut ; ensuite sur la base des valeurs candidates, issues de l'identification, la deuxième banque isole l'actionneur en défaut. Un deuxième algorithme est proposé pour les défauts capteurs. Avant de traiter le problème, nous avons reformulé le modèle avec l'aide d'un filtre, ce qui a permis d'augmenter l'état du système et ainsi transformer les capteurs du système originel en actionneurs du nouveau système augmenté. Ce deuxième algorithme est basé sur la création d'une banque d'observateurs adaptatifs non linéaires, où chaque observateur isole le défaut associé à chaque capteur. Les avantages de la méthode proposée est qu'il ait possible de détecter, d'isoler et d'identifier les défauts simples, multiples et simultanés. La pertinence de ces deux algorithmes est examinée à partir de résultats de simulation obtenus sur un modèle académique de la littérature et sur un modèle d'un procédé de traitement des eaux usées en présence de bruit de mesure.

  • Titre traduit

    Actuators and sensors faults detection and localisation : application to nonlinear systems


  • Résumé

    In this thesis we were interested in fault detection, isolation and identification in a class of nonlinear continuous dynamic systems. We focused our study on the actuators and sensors additive faults. Algorithms of fault detection, isolation and identification, based on adaptive state observers, were developed. The first proposed algorithm treats the actuators faults and consists of two banks of adaptive observers whose structure is quite particular but enables us to isolate simple and multiple faults. The first bank is dedicated to fault detection and identification; then the second bank based on candidates values obtained from the previous observer isolates the faulty actuator. A second algorithm is proposed for the sensors faults. Before dealing with the problem, we reformulated the model by using a transformation filter, which augment the system's state and thus transform the sensors of the original system into actuators of the new augmented system. This second algorithm is based on the creation of a bank of nonlinear adaptive observers, where each one isolates the fault associated with each sensor. The advantages of the proposed method is that it can detect, isolate and identify simple, multiple and simultaneous faults. The validity of the two algorithms has been examined by using an academic model of the literature and a model of a waste water treatment process in the presence of measurement noise.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (160 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 153-160

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque :
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008TOU30174
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.