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Auteur(s)
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Andres HERNANDEZ : Docteur-Ingénieur, Alstom Power Control Systems
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Daniel HISSEL : Professeur des Universités, université de Franche-Comté
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Rachid OUTBIB : Professeur des Universités, université d'Aix-Marseille
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Lire l’articleINTRODUCTION
De nos jours, dans une logique de compétitivité accrue pour les entreprises, la réduction des coûts de production, l'augmentation de la fiabilité, de la disponibilité et de la sûreté de fonctionnement des systèmes sont devenus indispensables pour augmenter la productivité d'un processus industriel. Dans ce contexte, l'automatique joue un rôle très important. En effet, l'établissement de modèles permettant l'application de techniques d'optimisation pour satisfaire des critères de productions relève directement de ce domaine.
De plus, l'application de techniques de diagnostic visant à fournir l'information nécessaire pour permettre une intervention sur le système, en cas d'apparition d'un fonctionnement anormal, ce dernier risquant de compromettre la fiabilité, la sûreté ou le rendement du système, constitue également une tâche indispensable sur la voie de l'augmentation de la compétitivité.
Ce dossier étudie l'application à un système complexe : les piles à combustible PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell).
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Diagnostic de systèmesArticle inclus dans l'offre
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4. Conclusion
La problématique du maintien en fonctionnement de systèmes complexes, même lors de défaillances mineures, est aujourd'hui au cœur de nombreux enjeux technologiques, scientifiques et financiers. Cet article vise à proposer un tour d'horizon des méthodes de diagnostic, voire de pronostic, applicables à des systèmes multiphysiques complexes. Certaines de ces méthodes sont ensuite reprises et appliquées, à titre d'illustration, sur un système multiphysique complexe par excellence : une pile à combustible basse température à membrane échangeuse de protons.
Ainsi, après des considérations générales sur ce qu'est le diagnostic, la première partie est consacrée à deux types d'approches: l'une basée sur des modèles analytiques du système à diagnostiquer, l'autre dédiée à une approche sans modèle, à partir des méthodes de l'intelligence artificielle.
La seconde partie de cet article est ensuite consacrée à l'application de certaines des méthodes décrites au diagnostic d'une pile à combustible. Ce type de dispositif est particulièrement difficile à diagnostiquer, de par son caractère multiphysique (thermique, électricité, électrochimie, mécanique des fluides, mécanique…).
L'objectif de cet article vise à faciliter la compréhension de la problématique du diagnostic de systèmes complexes. L'objectif est ainsi plus pédagogique que réellement finalisé ; le lecteur intéressé pourra néanmoins se reporter utilement aux nombreuses références citées dans le texte pour plus de détails sur telle ou telle approche.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - AJTONYI (I.), TERSTYANSZKY (G.) - Specification and verification of real-time requirements of fault diagnosis. - International Conference on Control '96, UKACC, ISBN : 0-85296-668-7, vol. 1, p. 114-119 (1996).
-
(2) - BEZDEK (J.-C.), PAL (S.-K.) - Fuzzy models for pattern recognition : methods that search for structures in data. - ISBN : 0-7803-0422-5, New York : Institute of Electrical and Electronics Engineers (1992).
-
(3) - BOUROUINA (T.), GRANDCHAMP (J.-P.) - Modeling micropumps with electrical equivalent networks, Institut d'Électronique Fondamentale. - CNRS URA 22, Université Paris-Sud XI, Micromech. Microeng, 6, p. 398-404 (1996).
-
(4) - BENALLOUCH (M.), OUTBIB (R.), BOUTAYEB (M.), HERNANDEZ (A.) - State Estimation for a Class of Time-Varying Linear Systems : Application to Fuel Cell Systems. - 3rd IFAC Symposium on System, Structure and Control SSSC07 (2007).
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(5) - BRUNET (J.), JAUME (D.), LABARRÈRE (M.), RAULT (A.), VERGE (M.) - Détection et diagnostic de pannes : approche par modélisation. - ISBN : 2-86601-241-0, Hermès science...
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