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Thèse soutenue

Commande décentralisée robuste de systèmes d'entraînement de bandes à élasticité variable

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Auteur / Autrice : Vincent Gassmann
Direction : Dominique Knittel, Marie-Ange Bueno
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et technologies industrielles
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Strasbourg

Résumé

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Les systèmes d'entraînement de bandes sont très répandus dans le milieu industriel puisqu'ils permettent de pratiquer diverses opérations sur des matériaux tels que les textiles, le papier ou le métal au cours du défilement de la bande. La qualité du produit final dépend de la capacité du système régulé à maintenir la tension de bande aussi constante que possible tout en la faisant défiler à la vitesse souhaitée. L'élasticité de la bande influence fortement le comportement dynamique du système et donc les performances de la régulation. La taille du système est telle qu'une commande décentralisée est préférée, c'est-à-dire que chaque rouleau motorisé est utilisé pour asservir localement la tension de bande. Dans une première partie, l'approche industrielle standard a été approfondie en utilisant la synthèse de correcteurs robustes H infini à ordre et structures fixes. Par ailleurs des commandes prenant en compte l'information d'élasticité sont développées afin de maintenir constantes les performances du système. La robustesse de ces correcteurs est analysée par rapport aux variations d'élasticité et de vitesse de la bande. Comme la valeur de l'élasticité de la bande doit être connue à chaque instant, des méthodes permettant de la déterminer en ligne, soit par mesure à l'aide d'un capteur optique, soit par estimation à l'aide de modèles mathématiques, sont proposées. Parallèlement, des observateurs de tension de bande ont également été étudiées. Les observateurs sont soit des filtres de Kalman, y compris le filtre de Kalman sans parfum, soit des observateurs de Luenberger obtenus par optimisation H-infini.