Contribution à la détection et au diagnostic des défauts dans les réacteurs discontinus et semi-continus

par Ali Mustapha Benkouider

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Abdellah Saboni.

Soutenue en 2007

à l'INSA de Rouen , en partenariat avec Laboratoire Génie des Procédés et Environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime) (laboratoire) .

mots clés

• Réacteurs chimiques -- Qualité -- Contrôle
• Réacteurs chimiques -- Diagnostic qualité
• Kalman, Filtrage de

Résumé

Ce travail concerne la détection et le diagnostic des défauts dans les réacteurs discontinus ou semi-continus à double enveloppe. Une stratégie de détection et de localisation des défauts a été proposée, basée sur l'utilisation d'un modèle de connaissance. La démarche de détection des défauts s'appuie sur l'algorithme du filtre de Kalman étendu adaptatif au sens de l'estimation paramétrique (FKE). Le filtre permet d'estimer à la fois l'état du réacteur et le coefficient d'échange thermique global. A partir de l'algorithme de FKE, une statistique de test global a été calculée dans une fenêtre glissante. Par la suite, une méthode de localisation de défaut a été proposée en utilisant une batterie de FKE où chaque filtre est associé à un modèle de défaut. Afin d'améliorer la robustesse des méthodes développées, un modèle de réseau de neurones permettant l'estimation de la puissance totale dégagée par une réaction chimique a été proposé. Ceci permet également l'application de notre démarche aux cas où la cinétique réactionnelle est difficile à atteindre. L'ensemble de ces travaux a été validé à la fois dans le cas d'un réacteur pilote aussi bien en simulation qu'expérimentalement et dans celui d'un réacteur industriel de 10 000 litres en simulation.

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