Conception de Multi-modèles Non Linéaires Basée sur les RNA pour la Commande Prédictive de Procédés Industriels
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Date
2018
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Abstract
Sur la base du modèle original IAWQ, un modèle réduit est içi élaboré pour le procédé du
bioréacteur à boues activées en bassin unique avec aération de surface (ASM1). Les simpli cations
considérées reposent principalement sur l'analyse des composantes du modèle, à savoir, l'oxygène
dissous, la matière organique, l'azote et les micro-organismes.
La modélisation des systèmes non linéaires ASM1 utilise des expressions complexes basées sur la
connaissance des phénomènes physiques et chimiques, d'où la di culté de leurs exploitations à des
ns de diagnostic ou de commande. Pour surmonter cette di culté, l'approche multi-modèle (TS)
est exploitée, obtenant ainsi, un ensemble de modèles linéaires associés à une fonction non linéaire
µ obtenue en utilisant une approche Quasi-Linéaire à Paramètres Variables (Quasi-LPV).
L'approche proposée généralise l'approche par secteur non linéaire a n de modéliser notre sys tème, ce qui va nous permettre d'utiliser les atouts des systèmes linéaires et de les exploiter pour
notre système non linéaire. Le poids de la non-linéarité du système ou du modèle va être exprimé
dans les fonctions de pondération µ. Plusieurs formes multi-modèles équivalentes au modèle initial
peuvent être obtenues, en raison des di érentes formes Quasi-LPV. Ainsi certains critères sont spéci-
és notamment l'observabilité/contrôlabilité du système, en utilisant l'Inégalité Matricielle Linéaire
(LMI), a n de choisir le multi-modèle le plus approprié à des ns d'analyse ou de contrôle.
Ces dernières années, l'exigence de plus de performances, de meilleures qualités ainsi qu'une
réduction des coûts de production de la part des industriels ne cesse de croître. L'objectif principal
de la commande d'un système de production est de maintenir les sorties proches d'une valeur désirée
ou alors de poursuivre une référence, donnée par la température d'un produit, le débit d'une vanne, le
courant d'une machine électrique, etc. Bien que la commande classique PID (Proportional Integrate
Derivative) su se à répondre aux exigences de la plupart des systèmes régulés en industrie, malgré
sa simplicité d'utilisation et de compréhension, et qui se résume en majorité à la régulation d'un
débit. Toutefois, le fonctionnement toujours plus proche des contraintes de production, les temps
morts et les systèmes à phases non minimales ou oscillatoires ne sont respectivement pas pris en
charge par le PID.