IMA4 2017/2018 P60
Sommaire
Présentation générale : Commande de niveau d'eau
Description
Objectifs
Le principal objectif de ce projet est de créer un observateur, c’est-à-dire reconstruire des valeurs dont on ne dispose pas directement (débit de sortie, niveau d’eau, débit dans le tube reliant les 2 cuves) et de celle dont on dispose, à partir de valeurs mesurées et du modèle du système qui sera identifié. Cet observateur va nous permettre de détecter s’il y a des anomalies (exemple : fuites) dans le système lors d’une simulation grâce à un capteur logiciel. Avec celui-ci nous allons pouvoir d’ailleurs voir la différence des valeurs entre le capteur physique et le capteur logiciel obtenu par l’observateur pour savoir si cela est cohérent. Et pouvoir alors gérer les pannes de capteurs s'il y en a.
Analyse du projet
Positionnement par rapport à l'existant
Analyse du premier concurrent
Analyse du second concurrent
Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé
Ce projet peut être mis en place dans les usines utilisant des fluides comme le pétrole, ou encore du liquide explosif. Ce qui peut représenter un grand danger notamment s'il y a des anomalies dans le processus. Il y a donc une nécessité de superviser chaque mesure du système. Pour mettre en place ceci nous avons alors besoin de redondance de capteurs. Mais dans ce cas, que faire lors d'une panne de capteurs ? On va devoir vérifier les cas d’erreurs les plus probables. Pour cela, on va avoir besoin de prévoir la valeur des variables critiques du système et l'associer avec une solution possible selon le problème.
Réponse à la question difficile
Question : Est-ce possible de réaliser un tel projet avec tout type de système (système ouvert, ...) ?
Préparation du projet
Cahier des charges
Choix techniques : matériel et logiciel
Pour ce projet, nous allons avoir à disposition le système à 2 réservoirs présent en C008. Celui est composé de deux réservoirs, six vannes, d'un serpentin de retard, d'une pompe et d'un panneau de commande. Ce système est commandé par un ordinateur équipé d’une carte d’acquisition National Instrument, et du noyau Temps Réel dans Matlab
Matlab simulink est un logiciel de modélisation visuelle des systèmes physiques et dynamiques qui peut simuler diverses données avec l'objectif d’assurer que le système marche conformément aux spécifications données et aussi pour l’optimiser.
Le logiciel a la fonction de réguler le système à cuve en utilisant trois solutions différentes : Un correcteur PID Une régulation en cascade La logique floue
Selon la solution choisie, il trouvera les paramètres du correcteur, présentera la courbe du niveau d’eau en fonction du temps, et corrigera l’erreur du système en sachant des entrées mais sans la connaissance de son modèle mathématique.
Liste des tâches à effectuer
Etape 1 : Modélisation mathématique du système à l'aide des lois physiques puis estimation des paramètres du modèle à l'aide des données (débit d'entrée et hauteurs mesurées).
Exemple : Si on a modélisé le système et on obtient un deuxième ordre qui est de la forme : Y(p)/U(p)= K/(p^2+a*p+b). Pour estimer les paramètres du modèle, il faut estimer K, a et b
Etape 2 : Conception de l'observateur du système (ce sera fait par calcul) et son implémentation sous Matlab Simulink.
Etape 3 : Génération des signaux indicateurs de défauts appelés résidus à partir des mesures recueillies directement sur le système physique et données générées par l'observateur
Etape 4 : Mise en place d'un test statistique pour générer des alarmes
Calendrier prévisionnel
Réalisation du Projet
Feuille d'heures
| Tâche | Prélude | Heures S1 | Heures S2 | Heures S3 | Heures S4 | Heures S5 | Heures S6 | Heures S7 | Heures S8 | Heures S9 | Heures S10 | Total |
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| Analyse du projet | 0 |
