Contribution à la modélisation, la simulation, l'identification et la commande d'actionneurs électrohydrauliques

par Jean-Charles Maré

Thèse de doctorat en Sciences. Génie mécanique

Sous la direction de Michel Lebrun.

Soutenue en 1993

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Michel Lebrun.

mots clés

• Machines électrohydrauliques
• Actionneurs
• Commande automatique
• Graphes de lien

Résumé

Les travaux presentes dans cette these constituent une contribution a la synthese globale d'actionneurs electrohydrauliques. Ils reposent sur le developpement d'un modele de connaissance fidele dont la simulation permet d'analyser et d'evaluer une strategie de commande adaptative en minimisant le temps de mise au point experimentale. Au cours des deux premiers chapitres, le modele de connaissance de l'actionneur constitue d'une servovalve et d'un verin rotatif entrainant directement la charge, est etabli en privilegiant le traitement simultane des problemes de caracterisation, de simulation et d'estimation parametrique. La modelisation des efforts hydrodynamiques transitoires, de l'influence des defauts de forme du tiroir de servovalve et du frottement au verin est particulierement approfondie. Les differentes solutions aux problemes de simulation, mis en evidence grace au formalisme bond-graph sont passees en revue en insistant sur le traitement des evenements discrets ou des discontinuites. L'estimation parametrique du modele de connaissance est systematisee pour faciliter la mise a jour periodique des parametres inconnus. Apres la validation du modele de connaissance, les deux derniers chapitres sont dedies en premier lieu a l'estimation des performances limites de l'actionneur a partir des limitations physiques de ses differents constituants puis a l'etude et a l'implementation d'une commande predictive generalisee autoajustable utilisant un correcteur de type rst. L'elaboration des procedures d'estimation en ligne, de prediction optimale et de synthese du correcteur est fortement conditionnee par la rapidite de l'echantillonnage dont les problemes specifiques sont mis en evidence et analyses par simulation. Celle-ci permet ensuite d'evaluer les solutions retenues et de valider le calcul des nombreux parametres de commande. L'acuite du modele de connaissance et le bien fonde de la demarche adoptee sont confirmes par une mise en oeuvre in situ instantanee. Les resultats experimentaux, conformes a ceux obtenus par simulation, montrent l'interet des lois de commande retenues pour l'amelioration de la rapidite et de la precision de l'actionneur

Titre traduit

Contribution to modelling, simulation, identification and control of electrohydraulic actuators

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