Modélisation, Identification et commande d'un organe de friction <br>Application au contrôle d'un système d'embrayage et au filtrage d'acyclismes par glissement piloté - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Modélisation, Identification et commande d'un organe de friction
Application au contrôle d'un système d'embrayage et au filtrage d'acyclismes par glissement piloté

Résumé

In a thermal motor, cylinders explosions create an engine torque polluted with harmonic components called acyclic phenomena. At low velocities, the propagation of these elements across the vehicle kinematics chain (clutch, gearbox, transmission) can introduce vibro-acoustical nuisances. To restrict them, their filtering is considered using the clutch system, by managing the disks relative behaviour in slipping phases: it is controlled sliding. To be able to control the clutch system in such a way, it is important to describe a fine model of its behaviour, starting from friction phenomena properties. The main friction models, as well as parameters identification methods and their related experimental tries conditions, were so studied. A mechanical benchmark, allowing friction material characterization, was then built. Experimental measurements led to friction models fitted to the specific behaviour of the clutch disks used on vehicles. Finally, based on the obtained clutch model, a control structure is designed following an approach in several stages: determination of the general structure adapted to our problem, regulator tuning, robustness analysis of the closed loop system, and retuning. Performances offered by controlled sliding solution are finally validated in simulation and on vehicle.
Dans un moteur thermique, les explosions dans les différents cylindres engendrent un couple moteur entaché de composantes harmoniques communément désignées par le terme d'acyclismes. A faible régime, la propagation de ces composantes à travers la chaîne cinématique du véhicule (embrayage, boîte de vitesse, transmission), peut être à l'origine de nombreuses nuisances vibro-acoustiques. Pour limiter ces nuisances, un filtrage de ces composantes est envisagé en utilisant le système d'embrayage, par la maîtrise du glissement relatif des disques le constituant : c'est le glissement piloté. Afin de commander le système d'embrayage en conséquence, il est important d'en définir un modèle de comportement précis, s'appuyant sur la description des phénomènes de frottement. Les caractéristiques des principaux modèles de frottement issus de la littérature, ainsi que les méthodes d'identification de leurs paramètres et les conditions d'essais associés, ont ainsi été étudiées. L'élaboration d'un banc autorisant la caractérisation de matériaux de friction, a ensuite été développée. Les essais expérimentaux réalisés à partir de celui-ci, ont alors permis de recaler les modèles de frottement retenus, sur le comportement particulier des disques d'embrayage utilisés sur véhicules. Enfin, sur la base du modèle d'embrayage ainsi obtenu, une structure de commande simple a été synthétisée selon une approche en plusieurs étapes : détermination de la structure générale adaptée au problème, réglage du correcteur, analyse des propriétés de robustesse du système bouclé, et retouche des réglages. Les performances de la solution de pilotage proposée sont enfin validées sur un modèle de simulation, puis sur véhicule.
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Dates et versions

tel-00350533 , version 1 (07-01-2009)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00350533 , version 1

Citer

Bastien Borsotto. Modélisation, Identification et commande d'un organe de friction
Application au contrôle d'un système d'embrayage et au filtrage d'acyclismes par glissement piloté. Automatique / Robotique. Université Paris Sud - Paris XI, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00350533⟩
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