• Langue : Français
• Discipline : Automatique, productique
• Identifiant : 2020LILUI067
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 24/11/2020

Résumé en langue originale

L’orientation de l’industrie aéronautique vers des technologies plus propres a conduit à remplacer progressivement les réseaux d’actionneurs hydrauliques classiques par des actionneurs Electromécaniques (EMA). La sureté de fonctionnement imposée dans le domaine aéronautique nécessite une détection précoce et une localisation des défaillances pour assurer la fiabilité et la disponibilité de l’actionneur. L’un des défauts critiques identifié est le grippage (appelé Jamming) qu’il faut alors surveiller en fonction de l’architecture d’instrumentation existante. La résolution de cette problématique, objectif principal de la thèse, a été réalisée en trois étapes par une approche intégrée en utilisant la théorie Bond Graph (BG). Une première étape concerne l’analyse des conditions de surveillabilité structurelle (aptitude à détecter et à isoler les défauts) des modèles Bond Graph (BG) déterministes obtenus de l’EMA. Sur la base des résultats de surveillabilité obtenus, un placement de capteur a été propose par la synthèse d’un observateur pour améliorer les performances de surveillabilité des sous-systèmes (principalement pour surveiller le défaut fixé par l’industriel : le Jamming). L’intérêt scientifique d’une telle approche réside dans le fait qu’elle soit indépendante des valeurs numériques des paramètres à ce niveau en exploitant les propriétés structurelles et causales du BG. Une deuxième partie consiste à la validation analytique des propriétés structurelles obtenues. Pour cela, a été proposé l’implémentation des relations de redondance analytiques robustes aux incertitudes paramétriques déduites sur le modèle BG étendu, appelé BG-LFT. Et enfin une validation industrielle par cosimulation avec le logiciel Amesim© a été réalisée dans la troisième partie.

Résumé traduit

The orientation of the aviation industry towards cleaner technologies has led to the gradual replacement of conventional hydraulic actuator networks by Electromechanical actuators (EMA). The operating safety required in the aeronautical domain requires earlier fault detection and isolation to ensure the reliability and availability of the actuator. One of the critical identified failure is a jamming which must then be monitored based on the existing instrumentation architecture. The resolution of this problem which is the main objective of the PhD. thesis, was carried out in three stages using a Bond Graph theory (BG) as an integrated and unified approach. The first step concerns the structural monitorability (ability to detect and isolate faults) analysis based on deterministic Bond Graph (BG) models obtained from the EMA. Based on the structural monitorability conditions results, a sensor placement was proposed by the synthesis of an observer to improve the monitoring performances of the subsystems (mainly to monitor the fault required by the manufacturer: jamming). The scientific interest of such approach lies in the fact that it is independent of the numerical values of the parameters at this level by exploiting the structural and causal properties of the BG. A second step consists in the analytical validation of the obtained structural properties. For this task, the implementation of analytical redundancy relations, robust to parametric uncertainties, deduced from the extended BG model (called BG-LFT), have been proposed. And finally, an industrial validation by cosimulation with the Amesim© software was carried out in the third part.