Moteur à allumage commandé avec EGR : modélisation et commande non linéaires

par Jimmy Lauber

Thèse de doctorat en Automatique

Sous la direction de Thierry-Marie Guerra et de Wilfrid Perruquetti.

Soutenue en 2003

à Valenciennes .

mots clés

• Modélisation floue
• Moteurs à explosion
• Commande floue
• Systèmes à retard

Résumé

Ce mémoire a pour objet la modélisation et la commande d'un moteur à allumage commandé. Le premier chapitre propose un état de l'art sur la modélisation, l'estimation et la commande dans ces derniers. Le second chapitre s'intéresse à la commande de l'admission d'air. Deux commandes sont développées : une commande linéarisante et une commande à base de modèle flou de Takagi-Sugeno (TS). Le troisième chapitre présente des développements théoriques concernant deux classes de modèles TS : à retards variables sur l'état, et avec incertitudes. Des conditions de stabilisation sans et avec observateur d'état sont également données. Le quatrième chapitre traite alors de la commande et de l'observation par retour d'état basées sur des modèles TS et/ou par modes glissants, et de leur validation sur le modèle développé. Une régulation de richesse, une commande robuste du couple moteur moyen, un observateur à entrées inconnues du couple instantané, et des essais de commande globale sont présentés.

Titre traduit

Spark ignition engine with EGR : non linear modeling and control

Résumé

This report deals with modeling and control of a spark ignition engine. The first chapter presents an overwiew about modeling, estimation and control in IC engine. The second chapter is about inlet air control. Two control laws are developed : one based on a linearising control and another based on Takagi-Sugeno's (TS) fuzzy model. The third chapter shows some new theoritical results on two classes of TS fuzzy model : those with state time-varying delay system, and those with uncertainties. Stability conditions are also given with and without a state observer. The fourth chapter deals with the application of state feedback control and observer based on TS fuzzy model and/or sliding mode control, to the model of the engine. An air/fuel ratio control, a robust control law of the average engine torque, an unknown input observer of the intantaneous torque, and a simulation of a global control are presented.