Stabilisation robuste et ultrarapide au moyen d'une double boucle de rétroaction et application à un système de lévitation magnétique

Résumé

Traditionnellement les méthodes de commande étaient intéressées par le maintien de la stabilité et de marges de robustesse sécuritaires. L’amélioration des performances temporelles n’a pas été prioritaire. Il est proposé dans cette thèse d’améliorer une nouvelle méthode de commande robuste et ultra rapide récemment développée à l’École de Technologie Supérieure. Cette méthode est basée sur le principe de la commande quasi linéaire, c’est-à-dire une commande dans laquelle les gains sont reliés à la bande passante, ce qui assure la souplesse désirée de la commande en rapport au maintien des marges de stabilité. L’amélioration consiste à réaliser une commande à double boucle. La boucle interne sera une commande à retour d’état, ou une commande LQG, qui assure la stabilité du système. La boucle extérieure vise à améliorer la performance du système stabilisé. L’amélioration principale est la réduction de l’amplitude du signal d’entrée au processus ce qui permet d’éviter des saturations tout en garantissant la rapidité et la robustesse du système. Ainsi la stabilisation et la réduction de sensibilité en dessous de valeurs seuils minimales peuvent être réalisées de façon indépendante. Par ailleurs la sensibilité minimale sur la bande passante désirée est obtenue au moyen d’une compensation à haut gain sans que cela influence la sensibilité globale sur l’ensemble des fréquences. Cette technique assure des temps de réponse très courts et compétitifs. Elle peut également être améliorée au moyen de circuits de phase opérant dans les frequencies intermédiaires. La comparaison des résultats obtenus avec ceux obtenus par d’autres méthodes montre non seulement la supériorité de la commande à double boucle mais également l’avantage important consistant à limiter le signal d’entrée au processus évitant ainsi des risques de saturation tout en assurant une économie d’énergie. Par ailleurs, une méthode de simulation graphique extrêmement facile à utiliser rend la méthode accessible et facile d’utilisation pour le concepteur de systèmes de commande performants.

Date	11 janv. 2017
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	David Bensoussan (Directeur(-trice))