Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Surveillance prédictive des systèmes critiques. Application aux véhicules aéronautiques
Directeur de thèse:
Tarek RAISSI (CEDRIC)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
De par la complexité croissante des procédés industriels et l’augmentation des éléments technologiques intégrés, les anomalies de fonctionnement et la dégradation des composants peuvent avoir un impact inacceptable sur la mission et les objectifs prévus pour le système. Ces besoins sont encore renforcés lorsque les cadences de fonctionnement et la fiabilité attendue du système sont élevées. Pour assurer le bon fonctionnement des systèmes critiques (nucléaires, aéronautique ...), il est indispensable de mettre en oeuvre des procédures de surveillance pour la détection, la localisation et l'identification de défauts. Lorsqu'un défaut est diagnostiqué, une procédure de reconfiguration des lois de commande peut-être mise en place. Dans les applications aéronautiques ou spatiales, les stratégies utilisées sont à base de redondance matérielle et consistent à déconnecter l'élement défectueux et le remplacer par un autre de secours. Malgré le surcoût dû à la redondance des organes critiques, cette approche reste la plus utilisée en industrie. Néanmoins, des travaux récents ont montré qu'il est possible d'éviter cette redondance en adoptant des stratégies tolérantes aux fautes avec une reconfiguration des lois de commande. En aéronautique, cette méthodologie peut s'avérer intéressante dans un objectif d'optimisation énergétique avec un allègement du poids.
Les procédures classiques de diagnostic à base de modèles consistent à comparer le fonctionnement réel du système avec un fonctionnement de référence. Ces méthodes utilisent des signaux (résidus) indicateurs de la présence de défauts à l’instant courant en se basant sur les entrées et les mesures recueillies jusqu'à cet instant. L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes de diagnostic prédictif pour anticiper l'apparition de défauts. Cette stratégie a pour but final de reconfigurer les lois de commande sans trop modifier les objectifs en terme de performance du système considéré. Plusieurs techniques seront considérées, en particulier, l'association de méthodes de synthèse d’observateurs robustes aux incertitudes pour la détection de défauts avec une modélisation de dégradation probabiliste ou reposant sur des capteurs spécifiques. Ces techniques permettront de surveiller en temps réel l’état de santé des composants d’un système afin de le reconfigurer ou d’entreprendre une action de maintenance uniquement lorsque cela est nécessaire. Ceci vise à réduire fortement les surcoûts dus aux conséquences de défaillances et de leur réparation ou au contraire à un entretien trop fréquent.
Ce sujet s'inscrit dans le cadre d'une collaboration avec l'ONERA et les techniques développées seront appliquées à la surveillance prédictive des composants de motorisation de véhicules aéronautiques, qui présente un fort intérêt pour les industriels du secteur.
Doctorant.e: Robinson Elinirina Irena