Identification non linéaire du modèle de frottement GMS pour l'amélioration de la commande des systèmes mécaniques

Le frottement est un phénomène physique qui se manifeste au niveau des surfaces de contact en mouvement relatif. Il présente un risque accablant dans la dégradation des systèmes de commande en introduisant des erreurs de suivi, des cycles limites et carrément des instabilités. Afin de compenser les effets du frottement en temps réel, le but de cette thèse est de proposer une approche d'identification en ligne du modèle de frottement GMS. Pour ce faire, nous proposons en premier lieu, une nouvelle approche d'identification de la partie statique du frottement (frottement de Stribeck) basée sur une théorie non linéaire d'optimisation min-max. Cette approche permet d'identifier tous les paramètres du modèle de Stribeck en même temps et en particulier les paramètres qui agissent d'une façon non linéaire dans le modèle de frottement. L'extension pour le modèle de GMS n'est pas faisable parce que le modèle GMS ne vérifie pas les conditions d'application de cette théorie. Ainsi, une nouvelle approche est présentée pour identifier les paramètres du modèle GMS. Cette approche est basée sur la mesure de la force de frottement et une linéarisation du modèle GMS par rapport aux paramètres inconnus. L'observateur robuste de Marino est ensuite utilisé pour estimer les paramètres inconnus du modèle malgré les perturbations introduites par les erteurs d'approximation. Pour implanter l'observateur, une approche de filtrage est proposée pour éliminer les discontinuités des signaux. Un filtre particulier est introduit pour tenir compte de la commutation des signaux lors de la transition entre le régime de préglissement et le régime de glissement. Une extension de la méthode qui, cette fois, n'est pas fondée sur l'hypothèse de la mesure de la force de frottement est proposée. Pour ce faire, une méthode de calcul de la force de frottement filtrée à partir des signaux de vitesse et de commande est développée . Une méthode de filtrage avec des conditions initiales appropriées est proposée pour vérifier les conditions d'application de l'observateur. Une validation expérimentale de l'approche d'identification est présentée à la fin de la thèse. Les résultats montrent que l'approche d'identification du modèle de frottement GMS proposée dans cette thèse admet de très bonnes performances. À la fin, des recommandations sont formulées relativement à i) une étude approfondie de la fonction de commutation qui assure la transition entre les deux régimes de frottement pour un modèle à plusieurs étages et ii) une meilleure caractérisation de la fonction de transfert du banc expérimental afin de valider de façon plus juste l'approche proposée sur le plan pratique.

Level thesis:degree_level

phd

Grantor dc:publisher

École de technologie supérieure

Year dc:date

2009

Author dc:creator

• Grami, Said

• adaptatif, commande, filtre, force, frottement, gms, identification, lineaire, mecanique, modele, non, observateur, stribeck, systeme

Language dc:language

fr

Identifier

INSERT-YOUR-LIBRARY-ID-HERE51

OAI record oai:identifier

https://espace.etsmtl.ca/cgi/oai2?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_etdms&identifier=oai%3Aespace.etsmtl.ca%3A51