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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene
Faculté d’Electronique et d’Informatique Domaine Sciences et Technologie Filière Automatique
Diagnostic des systèmes Master automatique et système Tp n °1
Détection des Défauts par Observateur de Luenberger
Présenté par : -Beldjoudi Meriem -Dellil ibtissem G2 / Sous groupe 3
A. But du TP : L’objectif de ce tp est de détecter les défauts capteurs ou actionneurs dans un moteur à courant continu(MCC) à l’aide de l’observateur de Lunberger . B. Manipulation : soit notre système moteur à courant continu (MCC) , un dispositif électromécanique qui convertit une énergie électrique en énergie d’entrée en énergie mécanique de sortie.
1) Le type de ce système est SISO possèdent une seule entrée (m=1 ;nombre d’actionneurs)et une seule sortie (p=1 ; nombre de capteurs). 2) On utilisant la commande eig pour calculer les pôles de ce système afin de vérifier la stabilité de système : on a trouvé les parties réelles des pôles sont strictement négatives, alors le système est stable.
3) Calcule théorique de la matrice d’observabilité : C 01 Ob= CA = 13.6738−0.9185
[ ][
]
le rang (Ob)=2 =n degré de système n=2
Det(Ob)=1≠ 0 donc le système est observable 4) On utilisant la commande obsv pour calculer la matrice d’observabilité et on trouve la même résultat théoriquement . Le programme sous Matlab
6- Calcule la matrice de gain H de l’observateur par placement des pôles :
[
−114.9961 Les pôles de système p= −7.2461
]
[
pobs=5× p= −574.9803 −36.2306
]
On a choisit les pôles de l’observateur 5 fois plus grand que celle de système Pour une meilleur estimation de l’état et la mesure .
L’équation caractéristique d’observateur de Lenberger est : Det(PI-(A-HC))=0
[x]
H= y
P0 121.3237−52.7903 x donc det 0 p — 13.6738−0.9185 + y [ 0 1 ] =0 2 ×1
([ ] [
][] )
det P 0 — 121.3237−52.7903 + 0 x =0 0p 13.6738−0.9185 0y
([ ] [
] [ ])
P−121.3237 x+52.7903 tdet −13.6738 P+ y +0.9185 =0
([
])
par identification avec l’équation caractéristique de l’observateur
[
−2.8759 ( P+574.9803 ) ( P+−36.2306) on trouve H= 0.4890
]
7)- vérifier la stabilité de l’observateur de Lenberger:
8)- Simulink (système +observateur de Lenberger) :
a-visualisation des sorties y(t) du système et y(t) ^ de l’observateur :
-Visualisation de signal Le résidu :
On conclu que :
b- les signal du sortie de système et de résidu quand on ajoute un défaut capteur fc(t) : obs=5*p
On remarque que
On refaire la simulation avec les pôles 1our pob=[-25 ;-5] : observateur moin rapide que le système
2-Pour Pob=[-114.9961 ; -7.2461] : observateur ave p=pobs
Pour les poles pob=[25 ; -50] : instable
Le défaut capteur GRADUEL :
Le défaut CAPTEUR intermittent :
Conclusion :
Un défaut actionneur abrupt :
Un défaut actionneur graduel :
3-Le défaut actionneur intermittent :