Sur le couplage contrôleur-observateur des systèmes non linéaires commandés. Application aux réacteurs de polymérisation, aux réseaux de cinétique chimique et au traitement des eaux usées

On the coupling controller-observer for nonlinear controlled systems. Application to polymerization reactors, chemical kinetic networks and waste water treatment

• Auteur / Autrice : Noël Assala Assala
• Direction : Jean-Paul André Gauthier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Estimation, Théorie de l'

Systèmes non linéaires

Observateurs d'états (mathématiques)

Observateurs à grand gain

Kalman, Filtrage de

Réacteurs chimiques

Commande, Théorie de la

Mots clés libres

Observabilité

Stabilité

Réacteur polymérisation

En discontinu

Epuration eau usée

Non linear system

State estimation

Observer

Process control

Observability

Stability

Polymerization reactor

Reactor

Batchwise

Waste water purification

Résumé

Cette thèse est consacrée au couplage d'observateurs avec un contrôleur pour stabiliser dynamiquement par la sortie certains systèmes non linéaires, qui sont préalablement stabilisables par retour d'état. Ce couplage produit ce qu'on appelle communément un contrôleur par retour de sortie. Les estimateurs utilisés à cet effet (à une exception près) sont des observateurs de type grand gain et à convergence exponentielle. Il est donc montré qu'un feedback stabilisant globalement asymptotiquement (le contrôleur) qui utilise un tel observateur conserve sa propriété nominale de stabilisation. Cette technique de contrôle est illustrée par différents procédés industriels : les réacteurs de polymérisation, les réacteurs Batch en cinétique chimique et le traitement des eaux usées. Dans toutes ces applications, le contrôleur nominal (globalement asymptotiquement stable) est élaboré à partir des techniques standards de linéarisation entrées/sorties, et les observateurs à convergence exponentielle conçus sont soit des observateurs à grand gain de type Luenberger, soit le filtre de Kalman étendu à grand gain quand les hypothèses le permettent, soit un observateur à grand gain de type Kalman.