Titre original :

Commande et entraînement des machines-outils à dynamique élevée : formalismes et applications

Mots-clés en français :
  • Machines-outils -- Commande numérique -- Modèles mathématiques
  • Dispositifs électromécaniques -- Modèles mathématiques
  • Servomécanismes
  • Graphes de lien
  • Commande floue
  • Usinage à très grande vitesse
  • Trajectoire -- Planification
  • Commande par retour d'état

  • Langue : Français
  • Discipline : Automatique
  • Identifiant : Inconnu
  • Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
  • Date de soutenance : 01/01/2004

Résumé en langue originale

Le thème de ce mémoire s'inscrit dans la problématique pluridisciplinaire que pose la commande des systèmes de positionnement à grande dynamique. La recherche de performances toujours plus élevées conduit ces systèmes à la limite de leurs possibilités technologiques et structurelles, invalidant de ce fait l'hypothèse classiquement retenue d'une dynamique d'ensemble assimilable à celle d'un corps rigide. Il s'ensuit que, dans le domaine de la machine-outil à dynamique élevée, la commande du système ne peut plus sous-estimer l'influence des phénomènes vibratoires sur la qualité du suivi de trajectoire. Il faut alors moduler les efforts moteurs afin de réaliser l'adéquation entre les caractéristiques intrinsèques au système et les critères de rapidité et de précision escomptés. L'objectif des travaux consiste à étudier et à valider les actions potentielles de la commande sur un système soumis à d'importants efforts dynamiques. Plusieurs axes de recherche ont été investigués. Ils s'articulent autour de deux techniques complémentaires: les asservissements et la planification de trajectoire. Dans ce mémoire, nous présentons une démarche de conception de structures de commande utilisant le concept de modèle inverse à partir d'un modèle Graphe informationnel causal de processus électromécanique. On aboutit à une forme générale dont les solutions dégradées ou simplifiées correspondent à des solutions connues par ailleurs. Depuis dix ans, des travaux de recherche ont été menés au sein du laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance de Lille (L2EP - EA 2697) et ont donné lieu à des sujets de thèse, des « transferts de technologie » et des expertises. Lors du contrat quadriennal 2002-2006, le laboratoire a déposé une demande de reconnaissance d'une équipe de recherche technologique en associant alors d'autres partenaires pouvant compléter le champ des compétences nécessaires eu égard aux problématiques à traiter. Le groupe est actuellement composé d'acteurs du L2EP, du Laboratoire d'automatique, génie informatique et signal (LAGIS - UMR 8146) mais aussi d'un enseignant chercheur du Laboratoire de mécanique de Lille (LML - UMR 1441). Depuis 2002, cette équipe est reconnue équipe de recherche technologique (ERTint 1022) dont l'intitulé est : Commande et entraînement de machines-outils à dynamique élevée (CEMODYNE). Afin de situer le travail proposé, la première partie du chapitre dédié à la recherche technologique fait un bref récapitulatif de la modélisation des structures mécaniques et des moteurs linéaires. La deuxième partie est consacrée à la formalisation d'une démarche de conception de structures de commande. Quelques applications sont développées et validées sur des prototypes industriels de systèmes mono-axe. La dernière partie présente des travaux sur le suivi de trajectoires simples.

  • Directeur(s) de thèse : Hautier, Jean-Paul

AUTEUR

  • Barre, Pierre-Jean
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