Study of a multi-client cryogenic system for SPIRAL2
Etude d'un réseau cryogénique multi-clients pour SPIRAL2
Résumé
The thesis works describe in this manuscript deal with the modelling and the control ofLINAC cryogenic process. The components of the LINAC cryogenic system (cryomodule,valves, pipes,...) are modeled as interconnectable objects. Those same objects are usedto model the SPIRAL2 cryogenic system. The model trueness is evaluated through comparisonbetween experimental and simulated data. Once the model prediction capabilityhas been validated, the models are used to synthetized control laws. More specifically, alinear quadratic command and an extended Kalman filter has been realized for the SPIRAL2cryomodule. Finally, a hierarchical control for a cryogenic refrigerator has beenstudied. A method is proposed for the control of multiple interconnected subsystemsregulated through PID, LQ and MPC controllers.
Les travaux de thèse décrits dans ce manuscrit s’intéressent à la modélisation et lecontrôle de procédés cryogéniques associés à un LINAC supraconducteur. Les élémentsconstituants le système cryogénique du LINAC (cryomodules, vannes, tuyaux,...) sontmodélisés sous forme d’objets inter-connectables. Ces mêmes objets sont utilisés pourmodéliser le système cryogénique de l’accélérateur SPIRAL2. La justesse de ces modèlesest évaluée à travers des comparaisons entre simulations non-linéaires et mesures expérimentales.Une fois la capacité de prédiction des modèles validée, ces derniers sont utiliséspour synthétiser des lois de commande. Tout particulièrement, une commande linéairequadratique ainsi qu’un filtre de Kalman étendu ont été réalisés pour les cryomodulesde SPIRAL2. Enfin, la réalisation d’une commande hiérarchisée appliquée au cas d’unréfrigérateur cryogénique est étudiée. Une méthode est proposée pour le contrôle de plusieurssous-systèmes inter-connectés et régulés par des contrôleurs PID, LQ et MPC.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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