Méthodologie de détection et d'identification des défauts multiples dans les systèmes complexes à partir d'évènements discrets et de réseaux de neurones : applications aux aérogénérateurs - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2014

Detection methodology and identify multiple faults in complex systems from discrete events and neural networks : applications for wind turbines

Méthodologie de détection et d'identification des défauts multiples dans les systèmes complexes à partir d'évènements discrets et de réseaux de neurones : applications aux aérogénérateurs

Résumé

This thesis deals with the time-domain analysis of the electrical machines fault diagnosis due to early short-circuits detection in both stator and rotor windings. It also introduces to the Discrete EVent system Specification (DEVS) a generic solution to enable concurrent and comparative simulations (CCS). The DEVS-based CCS is an extension introduced using an aspect-oriented programming (AOP) to interact with the classic DEVS simulator. A new DEVS-based artificial neural network (ANN) is also introduced with a separation between learning and calculation models. The DEVS-based CCS is validated on the proposed ANN DEVS library inside the DEVSimPy environment. The concurrent ANN contributes in the time-domains analysis for the electrical machine fault diagnosis. This new method is based on data coming directly from the sensors without any computation but with a new dedicated preprocessing technique. Later, some enhancements are brought to the artificial neural network based on a new multistage architecture reducing the training time and errors compared to the single ANN. The new architecture and techniques has been validated on real data sixteen non-destructive windings faults analysis and localization.
L'étude présentée dans ce mémoire concerne le diagnostic des machines électriques à l'aide d'une association innovante entre la modélisation à évènements discrets, la Simulation Comparative et Concurrente (SCC) et les Réseaux de Neurones Artificiels (RNAs). Le diagnostic des machines électriques est effectué à partir d'une analyse temporelle des signaux statoriques et rotoriques à l'aide de réseaux de neurones de type Feed-Forward. Afin de comparer les différentes configurations de ces réseaux de neurones, l'approche proposée dans ce document utilise la simulation comparative et concurrente implémentée grâce au formalisme à évènements discrets DEVS (Discrete EVent system Specification). L'intégration des algorithmes de la SCC et des RNAs au sein du formalisme DEVS a été effectuée de manière générique et indépendamment du simulateur en développent des extensions et une librairie de modèles dans l'environnement de modélisation et de simulation à évènements discrets DEVSimPy. L'application de cette nouvelle solution pour le diagnostic des machines électriques permet de détecter les défauts à partir d'une architecture logiciel facilement portable sur des systèmes embarqués de type FPGA.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-01127073 , version 1 (06-03-2015)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01127073 , version 1

Citer

Samuel Toma. Méthodologie de détection et d'identification des défauts multiples dans les systèmes complexes à partir d'évènements discrets et de réseaux de neurones : applications aux aérogénérateurs. Systèmes embarqués. Université Pascal Paoli, 2014. Français. ⟨NNT : 2014CORT0006⟩. ⟨tel-01127073⟩
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