Application des bond graphs au calcul du modele dynamique et au pilotage des supports de moteur hydroelastiques

par Pierre-Yves Richard

Thèse de doctorat en Traitement du signal et télécommunications

Sous la direction de Yves Quénec'hdu.

Soutenue en 1997

à Rennes 1 .

mots clés

Résumé

La necessite de multiplier les prototypes a longtemps penalise la conception des supports de moteurs. C'est pourquoi la recherche de modeles predictifs tend a se generaliser dans l'industrie automobile. Dans ce cadre, notre sujet de recherche vise a concilier les deux principales approches rencontrees en modelisation des cales hydroelastiques : la premiere d'ordre structurel (elements finis) et la seconde d'ordre fonctionnel. Le choix du formalisme bond graph veut faciliter la prise en compte du couplage fluide-structure au sein des cales, et ameliorer la comprehension des phenomenes physiques mis en jeu. Au plan methodologique, l'essentiel du travail consiste a mettre en evidence l'aptitude de cet outil a representer un systeme pluridisciplinaire comportant des sous-parties a parametres distribues. Puis les solutions jugees les plus appropriees sont mises en uvre afin de developper un modele complet des cales passives. On obtient un modele temporel non lineaire a constantes localisees, qui represente leur comportement dynamique axial. La gestion de discontinuites internes (chocs) et la non linearite de l'ecoulement fluide y sont prises en compte. L'identification des parametres est realisee par elements finis. L'outil matlab permet de simuler ce modele. Une campagne experimentale valide les resultats. Le sujet comporte aussi une partie commande, dont l'objectif est de concevoir un systeme de support pilote, destine a mieux filtrer les vibrations du moteur. Un concept general de support actif est etabli, structurellement proche de son homologue passif, et le modele associe en est derive. Un choix de commande est alors pose, a partir d'un cahier des charges defini par un gabarit frequentiel de raideur. Il conduit a une cale dite synchrone, dans laquelle un piston mu en phase avec le second harmonique du regime moteur grace a une pll genere des vibrations opposees a la perturbation. Cette solution aboutit a la specification d'un prototype en cours de developpement.

Titre traduit

Bond graph modelling and control of hydraulic engine mounts

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