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BONNE Franois

Modélisation et Contrôle des grands Réfrigérateurs Cryogéniques.

 

Directeur de thèse :     Mazen ALAMIR

École doctorale : Electronique, electrotechnique, automatique, traitement du signal (EEATS)

Spécialité : Automatique et productique

Structure de rattachement : Autre

Établissement d'origine : INPG

Financement(s) : contrat à durée déterminée

 

Date d'entrée en thèse : 01/10/2011

Date de soutenance : 12/12/2014

 

Composition du jury :
Isabelle Queinnec, Directeur de Recherche, LAAS-CNRS, Présidente
Pierre Rouchon, Professeur, MinesParisTech, Rapporteur
Denis Dochain, Professeur, Université Catholique de Louvain, Rapporteur
Philippe Gayet, Chef du Groupe Contrôle Industriel du CERN, Examinateur
Mazen Alamir, Directeur de Recherche, GIPSA-LAB, Directeur de thèse
Patrick Bonnay, Chef du Laboratoire d'´Electronique et d'Automatisme du SBT, Encadrant
David Grillot, Ingénieur, Air Liquide Advanced Technologies, Invité

 

Résumé : Ce manuscrit de thèse s'intéresse à la modélisation et au contrôle des réfrigérateurs cryogéniques. Le cas particulier des réfrigérateurs soumis à de fortes variations de charges thermiques est étudié. Un modèle de chaque objet pouvant se trouver dans un réfrigérateur est proposé. La méthodologie d'assemblage pour obtenir le modèle des sous-systèmes qui composent le réfrigérateur est présenté, accompagnée de la méthode permettant d'obtenir une approximation linéaire des modèles des sous-systèmes. Grâce aux modèles développées, des lois de commande avancées sont synthétisées. Un contrôleur linéaire quadratique pour les stations de compression à deux ou trois niveaux de pression est proposé, ainsi qu'un contrôleur prédictif sous contrainte pour la boite froide. La particularité de ces stratégies de contrôle est qu'elles sont compatibles avec un automate programmable industriel (!API) , doté d'une capacité de calcul et de stockage de donnée réduite. La capacité de prédiction en boucle ouverte du modèle développé est validé au regard de données expérimentales et les stratégies de contrôle sont validés en simulation et expérimentalement sur la station d'essais 400W@1.8K du SBT et sur la station de compression du LHC, au CERN.


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