Détermination d'une méthodologie d'aide à la conception d'un système de contrôle commande numérique sûr de fonctionnement

par Didier Jampi

Thèse de doctorat en Automatique et traitement du signal

Sous la direction de Jean-François Aubry.

Soutenue en 2001

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .

mots clés

• Commande numérique
• Fiabilité
• Systèmes, Conception de

Résumé

L'objectif de ces travaux de thèse est de proposer une méthodologie d'aide à la conception d'un système de contrôle commande sûr de fonctionnement. L'approche présentée, fondée sur l'utilisation des réseaux de Petri, permet dans un premier temps de s'assurer en partie de la conformité des propriétés de la formalisation du système de contrôle commande à certaines qualités propres à ce système (caractère atteignable de tous les états, déterminisme de la commande). Une étude qualitative de type AMDEC est ensuite entreprise afin de contribuer à l'amélioration de la fiabilité et de la sécurité du système de commande ainsi que de sa partie commandée. Cette étude consiste à rechercher les causes et les conséquences d'une évolution anormale du réseau de Petri de spécification du système de contrôle commande et à émettre des recommandations en fonction d'une criticité évaluée. Cette étude peut être qualifiée d'exhaustive en ce sens que tous les nœuds du réseau de spécification sont analysés. La vérification en terme de sûreté de fonctionnement de la pertinence des recommandations issues de l'analyse qualitative (en particulier des reconfigurations logicielles) nécessite une étude quantitative. C'est pourquoi, la probabilité de réalisation de la fonction de commande est évaluée en fonction des taux de défaillance et de réparation des composants matériels, mais également des reconfigurations logicielles mises en œuvre et parfois des profils de mission du système commandé. Cette approche méthodologique est appliquée au cas d'une boîte de vitesses pilotée. Ce mémoire illustre l'intérêt et la nécessité d'utiliser la spécification de système de contrôle commande comme support pour l'évaluation qualitative et quantitative de sûreté de fonctionnement d'un système mécatronique ( combinant mécanique et électronique).

Titre traduit

Determination of a methodology for the conception aid of a dependable digital control system

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