Observateurs de systèmes linéaires : application à la détection et localisation de fautes

Observers for linaer systems : application to fault detection and isolation

• Auteur / Autrice : Benoît Larroque
• Direction : Frédéric Rotella, Farid Noureddine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes automatiques
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés libres

Observateurs à entrées inconnues

Observateurs de fonctionnelles linéaires

Systèmes linéaires stationnaires

Systèmes linéaires non stationnaires

Détection et localisation de fautes

Résumé

Ces travaux sont relatifs aux observateurs s'appliquant sur des systèmes linéaires stationnaires et non stationnaires. Les observateurs de systèmes linéaires sont très utilisés pour élaborer une stratégie de commande en automatique. On retrouve aussi l'utilisation d'observateurs afin de générer des résidus permettant de détecter et/ou de localiser des fautes (DLF) pouvant affecter le système. Tout d'abord nous recensons les différents types d'observateurs pouvant s'appliquer sur des systèmes linéaires stationnaires. Des procédures pour dimensionner des observateurs de fonctionnelles linéaires ainsi que des observateurs à entrées inconnues (OEI) y sont fournies. Nous avons aussi construit des procédures permettant de générer des résidus basés sur la conception d'observateurs à entrées inconnues pour la DLF. Enfin, nous présentons un travail s'appliquant sur des systèmes linéaires non-stationnaires et une procédure de dimensionnement d'un OEI non-sationnaire y est présenté.

Observers for linear systems are essential in the field of control. Moreover, observers are very much used in the field of fault detection and isolation (FDI) in order to generate residuals. These residuals allow to detect faults which can occur on the system. At the beginning of our work, we propose a state of the art of observers which can be applied to linear time invariant deterministic systems. Then, some procedures to design linear functional observers and unknown input observers are given. We have designed procedures to generate residuals in order to detect both actuator and sensor faults. The last part concerns the theory of linear time varying systems. This theory is very useful to treat non-linear systems which can be linearized by trajectory linearization. A procedure for an unknown input observer for linear time varying systems is also described. All theories treated in this work are illustrated by some numerical examples.