This document must be cited according to its final version which is the Master of Science thesis

Description

Niveau: Supérieur, Master
This document must be cited according to its final version which is the Master of Science thesis: Kamel Abid1, « Commande prédictive sur un procédé de cuisson de peinture en poudre avec de l'infrarouge», rapport de stage de fin d'études de Master STS mention Génie Electrique Génie des Procédés, parcours Génie des Procédés, UCBL1, 2005-2006 Advisors : Pascal Dufour1 et Pierre Laurent1 All open archive documents of Pascal Dufour are available at: The professional web page (Fr/En) of Pascal Dufour is: 1 Université de Lyon, Lyon, F-69003, France; Université Lyon 1; CNRS UMR 5007 LAGEP (Laboratoire d'Automatique et de GEnie des Procédés), 43 bd du 11 novembre, 69100 Villeurbanne, France Tel [phone] - Fax [phone]

• villeurbanne lieu de stage


• génie des procédés


• commande prédictive


• modele de cuisson de la peinture en poudre


• kamel abid


• flux de chaleur

Sujets

• Pierre
• Université de Lyon
• Dufour
• Génie chimique
• Commande prédictive

Informations

• Publié par: dumas_ccsd
• Nombre de lectures: 30
• Langue: English

Extrait

                       
   

        !"      !
     #
 $% #
  &

  #
  &

 '() *++,-*++.   & /   & )              & /    001-10/'23'4-&)--56*.-*++7

    820$9  & /  0011-:1001    

                  
!"#$ %& '!()*(   "#  $+ , & (  )&  -..(&  /. 0 %+ ,
1 , 2 ,  3 0 %+ ,
1 ,   45677888.95:(.:;7      45677888:(.:;    45677888::;    

                                      

       

Mast er  2  :   G én i e  des  P r o c éd é s    i     

Lieu de stage

!! "# $ !     "  "   $%&

Encadré par : Pascal Dufour Laurent Pierre

Présenté par : KAMEL ABID

18/09/2006

  

         



                                                                                                                   





                                                   

  !           !                                "                                 #                           $

  %  &    '                                                     !  

                        

Ordinateur

Mesures de la température

Panneau Infrarouge

pyromètre

Flux thermique (Q)

Film peinture Film support

Surface de travail : Radiateur refroidie par circulation d’eau

Fig.1 – schéma simplifiée du procédé

La variable de commande : le Flux de chaleur ( Q ) Les variables à contrôler : Température Taux de conversion

                  

                  

 FILM PEINTURE • BilanThermique Ñ λ P Ñ T P 1 ρ P .Cp P . ¶ ¶ T P %Λ p e p D H 0 Ae     % R E T a p     X m 1 % X n Avecx Î 0 x M et t ≻ 0 • Bilan Matière ¶ X 1 Ae     % R E T a p     X m 1 % X n ¶ t

 FILM SUPPORT • Bilan Thermique ¶ Ñ λ S Ñ T S 1 ρ S .Cp S . T t S ¶

Avec t ≻ 0 Avecx Î [0 x M ]

Avecx Î x M x N et t ≻ 0

                  

                         

Extrémité supérieure de la peinture X = 0 % l ¶ T 1 aΜΑ ( 4 1 T 4 ) h ( T 1 T 1 ) p ¶ p 1 Q % T % 1 % p % p p a p

Les points commun entre peinture et support ( continuités des flux)

 X= M

¶ T T % l p p M 1 % l s ¶ ¶ s M ¶

Extrémité inférieure du support X = N ¶ T s ( 4 4 ) ( T T 2 ) % l N 1ΜΑ T % T # h % s ¶ x s s N N a s s N

6

 

fifré

     

neec sfinies

            Méthode utilisée : d • Approximation du gradient ¶ T i 4 T i # 1 % T i ¶ x 2 D x

• Approximation du Hessien

¶ 2 T T % 2 T # T i % 1 i i # 1 1 ¶ x 2 D x 2 Le système EDP’s devient : . Etat 1 A ´ Etat # B ( T ) # C ( a Q ) # G ( T , X ) Etat 1 [ T X ] T

La simulation à montrée que : C( α Q) >> G(T,X) . Etat 1 A ´ Etat # B ( T ) # C ( Q )

       

               

600

550

500 • Température au dessous du support représente la sortie. 450 • La commande est maximale 400 Q = 23,5 KW/m2 350 • Variable d’état Tem érature est p 300 observable  0

50

sortie modele sortie experimentale

100 150 200 250 temps [s]

Fig.2 - Comparaison Température simulée et expérimentale

Le système obtenu est parabolique Erreur Maximale < 12 °

       

                  

taux de conversion a la surface taux de conversion sur le support

1 0.9 0.8 0.7 • La commande est maximale 0.6 Q = 23,5 KW/m2 0.5 0.4 • Variable d’état Taux de conversion 0.3 Non observable 0.2 0.1 0 0 50 100 150 200 250 temps [s] Fig.3 – Taux de conversion simulé entre les deux extrémités de la peinture

Différence de 10 % entre les deux extrémités du film peinture Pour une commande maximale

                        
  ! "   #       »

Référence y ref

Passé Futur

Sortie mesurée du processus

Commande u

Sortie prédite y p

k+Np Temps

Nc : horizon de commande Np : horizon de prédiction

k k+1  k+Nc Instant courant Fig.4 – Stratégie de MPC • k = 0, 1 ,……… , temps final+N p • Dans le futur sur [ k+1 k+Np ] Critère d’optimisation : j 1 k # N p U 1 .... m ... i . U n 1 J 1 j ∑ k 1 ( y ref ( j ) % y p ( j )) 2 k # k # N c % 1 #