Commandes linéaires en non linéaires en électropneumatique

Ces travaux presentent, synthetisent et comparent differentes lois de commandes lineaires et non lineaires appliquees a un systeme electropneumatique constitue d'un axe lineaire commande par deux servo-distributeurs regulant le debit massique entrant dans chaque chambre de l'actionneur. Les resultats experimentaux sont exposes selon un benchmark industriel. L'elaboration de celui-ci a ete effectuee dans le but de mettre en avant des criteres de performances issues de mesures (erreur statique moyenne, ecart type, erreur de suivi, temps de reponse) et de performances economiques (nombre de capteurs, complexite de mise en œuvre, de reglage, de maintance). L'objectif est de regarder entre autre la repetabilite (du fait des erreurs de modelisation : fuites et frottements secs en particulier) des performances des lois de commande etudiees et de proposer un veritable critere de choix en fonction des objectifs desires. La demarche retenue consiste, avant de realiser les tests sur le procede, a effectuer un premier reglage des gains des lois de commande sur un modele de simulation etabli a partir des lois de la thermodynamique et de la mecanique. Pour les consignes point a point, la synthese des parametres de commande en gain fixes ou variables s'effectue au moyen du modele linearise tangent par une technique classique de placement de poles. Dans le cas du suivi de trajectoire (de position, vitesse ou acceleration), la commande non lineaire linearisante entree-sortie et la methode basee sur le modele linearise tangent sont comparees. Ainsi, differents types de modeles et de lois de commandes sont donc synthetises et analyses. La presence de frottements secs sur le systeme electropneumatique etudie est source de decollage du piston apres une phase quasi statique. Cette indesirable occurrence fait l'œuvre d'une etude theorique et experimentale. Ce phenomene est explique, mis en evidence et nous proposons une procedure permettant de predire son apparition. Le dernier chapitre de ce memoire traite de la mise en œuvre en simulation d'une loi de commande basee sur la theorie des systemes differentiellement plats. Cette partie revet un caractere prospectif car cette technique de commande utilisant deux commandes et deux sorties plates apparait, a notre connaissance, pour la premiere fois en electropneumatique. Son avantage principal est de permettre de satisfaire simultanement des objectifs de suivi de trajectoire et de minimisation energetique.