Abstract FR:

La certification des equipements de conditionnement d'air des avions modernes necessite des bancs d'essais de plus en plus sophistiques. Ceux-ci doivent etre a meme de reproduire les conditions de fonctionnement, et notamment les caracteristiques thermodynamiques des etages haute pression des reacteurs. Dans ce contexte, l'objectif de cette these est la conception d'un regulateur predictif robuste qui prenne en compte le caractere multivariable du probleme pose par ce systeme. L'implantation du controleur doit egalement etre realisee sur le site industriel et aboutir a la validation de la demarche proposee. La premiere phase a consiste en une campagne d'identification parametrique du systeme physique en vue d'obtenir une modelisation carima de son comportement. Elle a permis de valider une structure commune sur l'ensemble du domaine de fonctionnement et de mettre en avant des phenomenes de retard pur et de couplage importants. Deux modeles ont alors ete determines et valides, decrivant les deux types d'ecoulement rencontres. Dans une deuxieme etape, un controleur multivariable predictif mpc, base sur l'algorithme monovariable gpc de clarke, a ete developpe dans un contexte stochastique. Il etend au cas general d'un systeme a m entrees et n sorties l'utilisation de filtres de synthese intermediaires pour agir separement sur le comportement en boucle fermee et le spectre frequentiel des commandes emises. La robustesse de cet algorithme a ete analysee dans le cas general, par decomposition en valeurs singulieres des matrices de transfert de sensibilite du systeme en boucle fermee. Une modification du critere de commande, afin de reduire le niveau de perturbations vu par le regulateur, et se traduisant par un parametre supplementaire , a alors permis de verifier un gain important en robustesse par minimisation des normes h des fonctions de sensibilite du nouvel algorithme -mpc. Ce nouveau regulateur a ete implante sur l'automate assurant le controle du banc d'essais et teste au cours de 3 campagnes de caracterisation. Nous avons ainsi ameliore la stabilite et les performances avec notamment des temps de reponse divises par un facteur 2. En conclusion, la demarche operatoire suivie a permis de developper et de valider un nouvel algorithme multivariable et de l'appliquer avec succes sur notre systeme industriel.