APPLICATION DES SYSTEMES STRUCTURES A L’ETUDE DU

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Sujet de Thèse Elaboration d’un système d’aide à l’analyse du vieillissement d’un système électromécanique : application au banc de mesures GOTIX Responsable : Suzanne LESECQ Email : suzanne.lesecq@inpg.fr Tel : 04 76 82 62 25 Site web du LAG : http : //www-lag.ensieg.inpf.fr Co-encadrant : Christine SERVIERE Email : christine.serviere@lis.inpg.fr Tel : 04 76 82 64 11 Financement : demandé (bourse RA) MOTS-CLES : diagnostic, vieillissement, séparation de source, décision floue, mesures mécaniques et électriques CADRE ET OBJECTIFS DU SUJET : La détection précoce des pannes et le diagnostic des systèmes électromécaniques sont des enjeux économiques majeurs reconnus depuis plus d’une décennie. En effet, les défauts mécaniques et/ou électriques ont une influence sur la production ainsi que sur la sécurité des biens et des personnes. Si la détection de certains défauts pouvant apparaître sur ces systèmes électromécaniques (y compris à des stades précoces) a attiré l’attention de différentes communautés scientifiques, avec pour certains d’entre eux, des résultats probants, le problème de l’analyse et du suivi du vieillissement de tels systèmes demeure quant à lui ouvert. Dans cette étude, on s’intéressera aux défauts mécaniques d’un système électromécanique, ainsi qu’au suivi du vieillissement d’une boîte d’engrenages. Ce vieillissement et les défauts qui seront étudiés se caractérisent par l’apparition de vibrations qui ...
Publié le : samedi 24 septembre 2011
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Sujet de Thèse Elaboration d’un système d’aide à l’analyse du vieillissement d’un système électromécanique : application au banc de mesures GOTIX Responsable: Suzanne LESECQEmail : suzanne.lesecq@inpg.frTel : 04 76 82 62 25 Site web du LAG : http : //wwwlag.ensieg.inpf.fr Coencadrant : Christine SERVIERE Email:christine.serviere@lis.inpg.fr Tel: 04 76 82 64 11 Financement :demandé (bourse RA) MOTSCLES : diagnostic, vieillissement, séparation de source, décision floue, mesures mécaniques et électriques CADRE ET OBJECTIFS DU SUJET : La détection précoce des pannes et le diagnostic des systèmes électromécaniques sont des enjeux économiques majeurs reconnus depuis plus d’une décennie. En effet, les défauts mécaniques et/ou électriques ont une influence sur la production ainsi que sur la sécurité des biens et des personnes. Si la détection de certains défauts pouvant apparaître sur ces systèmes électromécaniques (y compris à des stades précoces) a attiré l’attention de différentes communautés scientifiques, avec pour certains d’entre eux, des résultats probants, le problème de l’analyse et du suivi du vieillissement de tels systèmes demeure quant à lui ouvert. Dans cette étude, on s’intéressera aux défauts mécaniques d’un système électromécanique, ainsi qu’au suivi du vieillissement d’une boîte d’engrenages. Ce vieillissement et les défauts qui seront étudiés se caractérisent par l’apparition de vibrations qui proviennent d'éléments tournants et sont liées à la vitesse de rotation de la machine électrique. La séparation de sources est une technique prometteuse pour le diagnostic et la surveillance de ces systèmes électromécaniques. Le choix de cette technique se justifie par le fait que les systèmes électromécaniques ne peuvent pas être instrumentés de manière à isoler les vibrations générées des sources spécifiques, tout simplement car cela nécessiterait des capteurs intrusifs, précis, sensibles et fiables, et un surcoût inacceptable. De par leur positionnement, les accéléromètres sont donc sensibles aux défauts recherchés mais aussi à d’autres sources de vibration telles que par exemple les phénomènes d’encoches ou de balourd. A partir des mesures accélérométriques faites sur le banc test, et en utilisant des méthodes de séparation de sources, on recherchera des signatures pertinentes des défauts. On vérifiera que le vieillissement de la boite d’engrenages se manifeste par l’évolution des sources identifiées ou de leur nombre. Le problème du suivi du vieillissement pourrait être abordé via des analyses de tendance de l’évolution des signatures retenues. Il faut noter que les différentes signatures doivent être agrégées afin de fournir un indicateur unique sur l’état du système surveillé. Pour ce faire, des techniques d’aide à la décision floue seront mises en œuvre. Lorsque les signatures de défaut ou de vieillissement auront été établies à partir de l’analyse vibratoire, les résultats des études actuellement menées par le LIS (collaboration avec Schneider Electric) et les laboratoires LASPI et CEGELY (thèse actuellement financée par le Cluster de
Laboratoire d’Automatique de Grenoble – ENSIEG – B.P. 46 – 38402 – SaintMartind’HèresCedex
recherche RhôneAlpes « Informatique, signal, logiciel embarqué ») devraient permettre d’établir les relations de passage entre le domaine des signaux mécaniques et celui des signaux électriques. Ce projet doit conduire à la mise en place d’une collaboration étroite entre deux équipes ayant pour thème le diagnostic des systèmes industriels, l’une à partir de techniques de Traitement du Signal (LIS) et l’autre à partir de méthodes issues des communautés Automatique et Intelligence Artificielle (LAG). Les mesures utilisées pour valider les approches proposées proviennent du banc de mesures GOTIX du LIS. Références [1] banctest GOTIX,http://www.lis.inpg.fr/projets/gotix/proj21accueil.html [2] C.Servière – P. Fabry : “Principal Component Analysis and Blind Source Separation of modulated sources for electromechanical systems diagnostic”,Special Issue on Source Separation, Méchanical Systems and Signal Processing,vol. 19, issue 6, pp. 12931315, November 2005. [3] G.Gelle – M. Colas – C. Servière : “A New PreProcessing Tool for Rotating machines Monitoring ? “IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement,vol. 52, n°3, Juin 2003, pp. 790796. [4] S.Charbonnier, C. GarciaBeltran, C. Cadet, S. Gentil: «Trends extraction and analysis for complex system monitoring and decision support»,Engineering Applications of Artificial Intelligence,2005, vol. 18, n°1, pp. 2136.
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