Contrôle actif de vibration d'une structure flexible soumise à une saturation d'entrée par contrôleur basé retard et compensateur anti-windup

Active vibration control of flexible structures under input saturation through delay-based controllers and anti-windup compensators

• Auteur / Autrice : Ricardo Falcón Prado
• Direction : Islam Boussaada, Sami Tliba
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique
• Date : Soutenance le 07/06/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté des sciences d’Orsay (Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Informatique et sciences du numérique (2020-….)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des signaux et systèmes (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1974-....)
• Jury : Président / Présidente : Sihem Tebbani
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Salah Laghrouche, Mohammed Djemai, Ali El Ati, Juan Antonio Escareno
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Salah Laghrouche, Mohammed Djemai
• DOI : 10.70675/e6b6be99z71fcz4dd7z80c0z6aaf6fc1bb52

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes à retard

Systèmes linéaires

Structures flexibles

Mots clés libres

Systèmes à retard

Contrôle de vibration,

Structures flexibles

Command H∞

Analyse spectrale

Approche par LMI

Systèmes des données echantillones

Time-delay systems

Vibration control

Flexible structures

H∞ control

Spectral analysis

LMI approach

Sampled-data systems

Résumé

Dans ce travail, on traite le problème du commande actif des vibrations robustes pour une structure mécanique flexible à travers des techniques pour des systèmes à dimensions infinis et finis. Les approches abordées sont réglées pour une commande à retour de sortie basée sur une commande aux actions retardées proportionelles, par une approche basée sur quasipolynomials,et une commande synthétisée par la méthode H∞avec une approche par LMIs. Le but c’est l’analyse de ses capabilités pour amortisser les modes vibratoires dans une bande passante d’intérêt, et éviter les effets dénommés de phénomène “spillover”. Cettes commandes sont sythétisés à travers d’un modèle de dimensions finies,dérivé à partir d’un analyse des dimensions finies des structures mécaniques, combiné avec des methodes de réduction.Les structures flexibles envisagées ici sont, d’abord,une poutre flexible d’aluminium à la configuration Euler-Bernoulli, dont un bout est encastrée et l’autre libre, deuxièmement,une membrane axisymmetrique. Chaque système est instrumenté d’un capteur et d’un actionneur piézoélectrique,ils sont bien soumises à chaque coté des structures et elles sont bien placées. Notre intention est d’examiner les performances susmentionnés par les environnements de simulation numérique et la mise en oeuvre à titre expérimental.

In this work, the problem of active vibration control of flexible mechanical structures is addressed through infinite and finite dimensional techniques. The compared approaches are adjusted for an output feedback controller based on delayed proportional actions,through a quasipolynomial-based approach, and an optimalH∞ controller design computed with an LMI approach.They are shown in order to analyze their capabilities to damp some vibrational modes in the frequency band with of interest, and to avoid the so called “spillover”phenomenon. These controllers are synthetized through a finite dimensional model, derived from a finite element analysis of the mechanical structure, combined with some reduction methods.The flexible structures considered here are, firstly, aflexible aluminium beam in the Euler-Bernoulli configuration,and secondly, an axysimmetric membrane. Bothof them are equipped with two piezoelectric patches that are bounded and collocated on each face of the structure.We intend to examine and discuss the aforementioned performances in both simulation and experimental environments.