Abstract FR:

L'objectif principal de cette these est de concevoir et mettre en uvre des techniques de commande pour l'operation de microfiltration tangentielle jugee representative des procedes rencontres en agro-alimentaire. La maniere dont on fait varier les conditions operatoires principales, pression transmembranaire et vitesse tangentielle, influent sur le colmatage membranaire et par consequent sur l'efficacite et la productivite de l'operation. A partir d'une etude du procede consistant en une etude bibliographique completee par l'analyse d'essais en conditions operatoires variables, un modele dynamique boite grise est developpe. Le modele est formule a partir de la loi de darcy, que viennent ensuite completer des equations descriptives s'appuyant sur les donnees experimentales. Ce modele permet de concevoir, tester et regler les techniques de commande par simulation avant de les implanter sur le pilote de filtration. Un pid, regulateur de reference pour les industriels en microfiltration tangentielle, un regulateur predictif dans lequel est integre une forme simplifiee du modele boite grise, et un regulateur flou base sur un recueil d'expertise sont developpes et valides experimentalement sur le pilote de filtration. Les experiences sont realisees sur un produit reel, une refonte de sucre roux de canne et avec une membrane de microfiltration de 1,4 m de diametre de pores. Ces outils de controle-commande permettent le suivi d'un profil de consigne quelconque de densite de flux de filtrat fixe au prealable par l'operateur. Ils agissent soit sur la pression transmembranaire et/ou sur la vitesse tangentielle. L'identification en ligne du modele de prediction confere a la commande predictive une capacite d'adaptation a divers couples produit/membrane. La commande floue permet de gerer simultanement la pression et la vitesse en agissant graduellement sur ces deux variables. Elle effectue un demarrage lent favorable a de bonnes productivites de l'operation.