Commande optimale de systèmes complexes distribués par des approches décentralisées

par Antoine Salliot

Projet de thèse en Automatique - productique

Sous la direction de Eduardo Mendes.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de conception et d'intégration des systèmes (laboratoire) depuis le 15-10-2012 .


  • Résumé

    L'objectif de ce projet est de mettre au point un « système thermique avancé » dont la fonction est d'assurer le confort thermique des bâtiments tertiaires à basse consommation énergétique (BBC). Pour répondre aux contraintes nouvelles de ces bâtiments, dont beaucoup présentent des caractéristiques de grandes qualités d'isolation thermique, de surfaces vitrées importantes et de faible inertie, le système proposé, appelé à s'adapter à ce nouvel environnement, est un système thermique comprenant un groupe de froid avec compresseur à vitesse variable, groupe caractérisé (grâce aux technologies innovantes des composants) par une dynamique rapide et une très faible charge en fluide frigorigène, une boucle d'eau permettant le transport thermique entre émetteur thermique et groupe de production de froid dans le bâtiment, un dispositif de stockage très compact permettant de répondre à des appels de puissance thermique sur de courtes périodes et qui vient en relève du groupe de production de froid dans les conditions de faible puissance thermique, un dispositif de pilotage du système complet répondant aux exigences d'un système à faible inertie. Ce dispositif est conçu pour remplacer le système classique de fonctionnement marche/arrêt devenu totalement inadapté aux bâtiments BBC. Pour réaliser ces objectifs, ce projet intègre le développement de méthodologies scientifiques nouvelles de modélisation et simulation dynamiques et de pilotage avancé de systèmes thermiques complexes, l'identification des lois de comportement de nouvelles technologies de composants (échangeurs thermiques à haute compacité et compresseurs à vitesse variable de type spiro-orbital et centrifuge) et enfin la validation de l'approche par la réalisation et l'exploitation d'une maquette du « système thermique avancé ». On retrouve parmi les partenaires du projet piloté par le LCIS, le Laboratoire d'Automatique et de Génie des Procédés à Lyon (LAGEP), l'institut du froid industriel à Paris (CNAM) ainsi que CIAT société spécialisée dans les pompe à chaleur et machine thermique, Danfoss pour la partie compresseur, CRISTOPIA qui développe la cuve de stockage par matériau à changement de phase et enfin MANASLU dont l'expertise du bâtiment a permis de mettre en évidence les besoins du bâtiment témoin pour le projet. La thèse présenté s'inscrit dans le cadre de ce projet pour la gestion de la partie commande globale du système.

  • Titre traduit

    Distributed optimal control for decentralized systems


  • Résumé

    The project main goal is to develop an advanced thermal system which ensure the thermal comfort of users inside low consumption business buildings. To do so, we intented to develop a new control low allowing the system to ensure the thermal comfort. Controlling the different sources of energy such as the heat pump and the storage system using PCM we can ensure an optimal comfort and consumption of energy. First of all, we needed to develop new system model to understand properly how each part of the system work then we developped a new model suitable for control. Using those control model, we can develop an optimal algorithm to ensure the main goal of the project but also reducing cost (energy cost).