Structural monitorability and flatness for the diagnosis of couples Bond Graph models

Abstract

Les modules de supervision à base de modèle Bond Graph (BG) sont conçus pour les procédés énergétiques présents dans les industries à risques. Le BG comme outil multidiscipliriaire est bien adapté à cause de la mise en jeu des énergies de nature diverse. Cet aspect de couplage (énergie, chimique. . . ) rend les modèles dynamiques fortement non linéaires. La génération systématique de modèles linéarisés des procédés complexes est considérée, le BG global d'une installation est directement obtenu à partir du Plan d'Instrumentation Détaillé (PlO). Ces modèles sont valides car les processus thermofluides réels sont en général régulés autour d'un point de fonctionnement. Les paramètres (coefficients hydrauliques, coefficients d'échange thermique. . . ) n'étant pas toujours connus, la détermination directe des propriétés structurelles (commandabilité, observabilité, surveillabilité) des BGs sans calcul préalable est utile pour la FOI (Fault Detection and Isolation). Dans un premier temps, les modèles linéarisés sont exploités pour l'étude de la surveillance. Avant n'importe quelle implémentation industrielle (ou ajout de capteurs), la surveillabilité des composants, des actionneurs et des capteurs est considérée sans générer les Relations de Redondance Analytiques (RRA). Dans un second temps, le modèle bond graph non linéaire est utilisé pour la conception des systèmes de surveillance. En génie des procédés, il est possible d'identifier la catégorie des composants (actionneurs hydrauliques, capteurs thermiques, etc. . ) à laquelle appartient l'élément défaillant. La surveillabilité de défauts simultanés d'actionneurs est considérée par une approche de platitude directe et générique.