Commande prédictive adaptative : application à des procédés thermiques

par Joël Bordeneuve-Guibé

Thèse de doctorat en Automatique

Sous la direction de Jean-Louis Abatut.

Soutenue en 1990

à Toulouse 3 .

mots clés

• Sciences appliquees
• Informatique, automatique theorique, systemes
• Commande adaptative
• Commande predictive
• Estimation de parametres
• Systemes thermiques
• Epitaxie en phase liquide
• Processus thermiques rapides
• Systèmes adaptatifs
• Fours
• Commande, Théorie de la

Résumé

La premiere partie de ce memoire presente l'etat de l'art en commande adaptative, notamment l'evolution recente vers des methodes predictives. Les problemes generaux de commande des procedes sont ensuite abordes. L'accent est mis sur la commande de systemes thermiques. Deux algorithmes de commande predictive a horizon etendu sont ensuite presentes: la commande predictive generalisee, et la commande a double modele de reference. Ces commandes sont rendues adaptatives grace a un algorithme d'adaptation parametrique permettant une utilisation dans un environnement physique. Deux techniques de technologie microelectronique dans lesquelles intervient un controle de la temperature sont ensuite abordees: l'epitaxie en phase liquide, et le recuit thermique rapide: 1) l'epitaxie en phase liquide est un traitement thermique effectue dans un four tubulaire a cinq zones. Apres une etude en boucle ouverte, une methode simple de commande multi-boucles est proposee. La commande adaptative a double modele de reference montre, en simulation, sa capacite a resoudre les problemes de poursuite de profils spatio-temporels de temperature. Ses avantages sur une methode de commande non lineaire sont mis en evidence; 2) le recuit thermique rapide engendre des dynamiques thermiques tres importantes. La capacite de la commande adaptative predictive generalisee et a double modele de reference, a atteindre les objectifs de controle fixes par l'utilisateur, est evaluee par des manipulations sur deux fours de caracteristiques differentes, et avec des charges variables. Une etude de sensibilite des parametres de synthese a ete menee. Les performances de ces deux strategies de controle sont analysees et comparees. La commande predictive generalisee est enfin comparee a une commande classique a parametres ajustables: son interet est alors demontre par la qualite des resultats et le faible nombre de p

Titre traduit

Adaptive predictive control: application to thermal processes

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