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Couenne, Françoise (19..-....).

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Works: 10 works in 11 publications in 2 languages and 13 library holdings
Roles: Thesis advisor, Opponent, Other
Publication Timeline
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Most widely held works by Françoise Couenne
Synthèse d'observateurs pour le génie de procédés by Anne-Marie Gibon-Fargeot( Book )

1 edition published in 1995 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

LA CONTRIBUTION PRINCIPALE DE CE MEMOIRE RESIDE DANS L'ELABORATION D'OUTILS D'ANALYSE STRUCTURELLE DES SYSTEMES DEVANT AIDER L'UTILISATEUR NON SPECIALISTE LORS DE LA SYNTHESE D'OBSERVATEURS EN PARTICULIER POUR DES SYSTEMES ISSUS DU GENIE DES PROCEDES. DANS LE PREMIER CHAPITRE NOUS RAPPELONS LA STRUCTURE DES SYSTEMES NON LINEAIRES POUR LESQUELS ON SAIT SYNTHETISER UN OBSERVATEUR (SYSTEMES AFFINES OU PSEUDO-AFFINES EN L'ETAT ET SYSTEMES MONO-SORTIE UNIFORMEMENT OBSERVABLES). DANS LE SECOND CHAPITRE NOUS AVONS DEFINI LES PROPRIETES D'OBSERVABILITE STRUCTURELLE ET D'OBSERVABILITE UNIFORME STRUCTURELLE. POUR CELA, NOUS AVONS UTILISE DES GRAPHES DONT NOUS DONNONS LA METHODE DE CONSTRUCTION. LE TROISIEME CHAPITRE CONSISTE EN L'ETUDE STRUCTURELLE DES MODELES DE REACTEURS CHIMIQUES A DOUBLE ENVELOPPE, MONOPHASIQUES ET PARFAITEMENT AGITES. NOUS MONTRONS DANS QUELS CAS UNE COMPOSANTE DE L'ETAT D'UN REACTEUR PEUT ETRE CONNUE SANS RECOURIR A L'UTILISATION D'UN OBSERVATEUR. ENFIN, NOUS PROPOSONS UNE METHODE GRAPHIQUE PERMETTANT DE DECOMPOSER LES SYSTEMES ETUDIES EN SOUS SYSTEMES STRUCTURELLEMENT UNIFORMEMENT OBSERVABLES ET EN SOUS SYSTEMES AFFINES OU PSEUDO-AFFINES EN L'ETAT. DANS LE QUATRIEME CHAPITRE, NOUS AVONS ETUDIE LES PROPRIETES STRUCTURELLES D'OBSERVABILITE DES COLONNES A DISTILLER BINAIRES ET LES COLONNES D'ABSORPTION GAZ-LIQUIDE TERNAIRES MODELISEES COMME DES CASCADES D'ETAGES THEORIQUES OU COMME DES CASCADES D'ETAGES D'ABSORPTION. NOUS VERRONS QUE LES DEUX DERNIERS CHAPITRES OUVRENT SUR DE NOUVELLES PERSPECTIVES: LES SYSTEMES OBSERVABLES POUR TOUTE ENTREE ET MULTI-SORTIE
Modélisation Hamiltonienne à ports et commande distribuée de structures flexibles : application aux endoscopes biomédicaux à actionneurs à base de polymère électro-actif by Ning Liu( )

2 editions published in 2020 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

This thesis deals with the multiphysical modeling and the distributed control of flexible structures actuated by Ionic Polymer Metal Composite (IPMC) actuators. We firstly propose a model for the IPMC actuator using infinite dimensional port-Hamiltonian formulations in order to tackle the multiphysical and multiscale couplings. Lagrange multipliers are used to handle the mechanical constraints appearing in the actuator. The mechanical structure of the flexible structure is then modeled in 1D with beam models and in 2D with a thin shell model. Secondly, two structure preserving discretization methods are presented and extended to infinite dimensional dissipative port-Hamiltonian system with distributed input. The proposed IPMC actuator model is then discretized using the structure preserving finite differences method on staggered grids and validated on experimental data. Thirdly, we propose an in-domain distributed control law on a simplified model i.e. the vibrating string actuated with patches, that allows to shape the total energy of the system and to inject damping in order to stabilize the overall system with predefined performances
Commande optimale sous contraintes pour micro-réseaux en courant continu by Thanh Hung Pham( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Cette thèse aborde les problèmes de la modélisation et de la commande d'un micro-réseau courant continu (CC) en vue de la gestion énergétique optimale, sous contraintes et incertitudes. Le micro-réseau étudie contient des dispositifs de stockage électrique (batteries ou super-capacités), des sources renouvelables (panneaux photovoltaïques) et des charges (un système d'ascenseur motorise par une machine synchrone a aimant permanent réversible). Ces composants, ainsi que le réseau triphasé, sont relies a un bus commun en courant continu, par des convertisseurs dédies. Le problème de gestion énergétique est formule comme un problème de commande optimale qui prend en compte la dynamique du système, des contraintes sur les variables, des prédictions sur les prix, la consommation ou la production et des profils de référence.Le micro-réseau considère est un système complexe, de par l'hétérogénéité de ses composants, sa nature distribuée, la non-linéarité de certaines dynamiques, son caractère multi-physiques (électromécanique, électrochimique, électromagnétique), ainsi que la présence de contraintes et d'incertitudes. La représentation consistante des puissances échangées et des énergies stockées, dissipées ou fournies au sein de ce système est nécessaire pour assurer son opération optimale et fiable.Le problème pose est abordé via l'usage combine de la formulation hamiltonienne a port, de la platitude et de la commande prédictive économique base sur le modelé. Le formalisme hamiltonien a port permet de décrire les conservations de la puissance et de l'énergie au sein du micro-réseau explicitement et de relier les composants hétérogènes dans un même cadre théorique. Les non linéarités sont gérées par l'introduction de la notion de platitude démentielle et la sélection de sorties plates associées au modèle hamiltonien a ports. Les profils de référence sont génères a l'aide d'une para métrisation des sorties plates de telle sorte que l'énergie dissipée soit minimisée et les contraintes physiques satisfaites. Les systèmes hamiltoniens sur graphes sont ensuite introduits pour permettre la formulation et la résolution du problème de commande prédictive _économique a l'échelle de l'ensemble du micro-réseau CC. Les stratégies de commande proposées sont validées par des résultats de simulation pour un système d'ascenseur multi-sources utilisant des données réelles, identifiées sur base de mesures effectuées sur une machine synchrone
Modélisation et approche thermodynamique pour la commande des réacteurs chimiques catalytiques triphasiques continus et discontinus by Sami Bahroun( )

1 edition published in 2010 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The goal of this thesis is the modeling and thermodynamic based control of three-phase catalytic reactor working in continuous or discontinuous modes. These types of reactors are highly nonlinear, multivariable and exothermal processes. We use the concepts of irreversible thermodynamics for the synthesis of stabilizing control laws for these two types of chemical reactors. Indeed, the strict concavity of the entropy function has allowed us to define a storage function used as a candidate Lyapunov function: the availability function. We use this availability function for the synthesis of control laws for stabilizing a three-phase catalytic continuous intensified mini-reactor. A control strategy with two layers (optimization and control) is used to control the temperature and concentration of the product at the outlet of the reactor in the presence of disturbances. The performances of the controller are compared by simulation to those of a PI controller. In some cases, the use of the availability function may cause some problems. A new Lyapunov candidate function is then derived from the original availability function: the thermal availability. We use this thermal availability for the synthesis of stabilizing control laws for a three-phase catalytic fed-batch reactor. A high gain observer is used to estimate the chemical reaction rate from the measurements of the temperature. This estimate is then used for the control law implementation. The robustness of the control scheme is tested in simulation against modelling uncertainties, disturbances and noise measurements
Approche hamiltonienne pour la modélisation, l'estimation et la commande d'un procédé de séparation by Ahmed Baaiu( Book )

1 edition published in 2007 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The objective of this work is to develop a geometrical approach for modelling the mass transfer phenomena in a separation process. This approach is based on the Hamiltonian modelling of physical systems, consequently on the expression of energy in the system and the energy flux between the various phenomena appearing within such a system (dissipation, accumulation, conversion). We proposed a choice of system variables in order to put out a compositional model (network model) of the systems of mass transfer in the isothermal and non isothermal cases. We highlighted a geometrical structure, Stokes-Dirac structure, which relates canonically the different energetic phenomena in the system. In order to simulate the dynamics of the models we also present an original method for the spatial discretization of the Stokes-Dirac structure and also for the different components of the model
Observateurs adaptatifs pour l'identification en ligne et l'observation des systèmes linéaires by Chouaib Afri( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Dans cette thèse, nous étudions le problème de l'identification d'un système à dynamique linéaire. Dans un premier temps, nous répertorions les différentes méthodes qui ont été développées dans la littérature en nous concentrant plus particulièrement sur les méthodes des observateurs adaptatifs. Dans un second temps nous présentons un premier algorithme qui est une approche mixant les méthodes des sous-espaces et celles des observateurs adaptatifs. Ce nouvel algorithme est d'autant plus intéressant qu'il nous permet d'identifier des réalisations de systèmes MIMO dans une base d'état arbitraire. La convergence de cet algorithme est démontrée en utilisant les notions d'excitation persistantes. Dans un troisième chapitre nous introduisons une nouvelle méthode qui s'appuie sur le concept des observateurs de Luenberger non linéaires développés ces dernières années. Ce nouvel algorithme se différencie des algorithmes existants par sa capacité à produire une estimation simultanée des paramètres et de l'état du système. Nous démontrons alors sa robustesse à des perturbations affectant la dynamique interne ou les mesures. La convergence de cet algorithme est obtenue si les entrées du système satisfont une hypothèse d'excitation différentielle. Tous ces algorithmes sont alors évalués et implémentés sur un banc d'expérimentation
Quelques résultats sur la réduction spatiale et la commande robuste d'un procédé d'adsorption modulée en pression by Hui Peng( )

1 edition published in 2011 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

In this thesis, we focus on modeling, simulation and control of pressure swing adsorption processes (PSA). These PSA processes are cyclic since adsorption phase and desorption phase alternate. These models are usually described by partial differential equations and present fast dynamics and slow dynamics. We study the modeling of a process based on two columns with the use of an monodisperse adsorbent.We propose a classical model that describes the four phases of a cycle of the process on each column and an equivalent continuous countercurrent model. The first model leads to four systems of partial differential equations describing mass balances on the columns for each phase of the cycle. The second model results in a single system of partial differential equations valid for small cycle time. We are also interested in the spatial reduction of column models described by port Hamiltonian formulation of infinite dimensional system. We have shown that the spectrum of such systems can be deduced from the spectrum associated with a canonical structure, the Dirac Stokes structure, using simple geometric transformations. In particular, on a simple model of adsorption column admitting an analytical solution for the calculation of the spectrum, we show that the spectra obtained from a structured discretization method is closer to the original operator spectrum than the one obtained from the finite difference method. This structured discretization method preserves the structure of the interconnection of power exchanges within the system and its borders. We finally proposed a synthesis of robust control law of the PSA process based on a Hammerstein model identified from the classical model between the control, the ratio between the duration of adsorption and desorption and the purity of the product at the output of process. The averaged model over a cycle is described by a linear dynamics with delay and a nonlinear static gain. We have implemented the synthesis of H1 control in the frequency domain using J-spectral factorization. The performance of controller is good with the disturbance on the input composition. A comparison of control performance with proportional integral (PI) control is also proposed
Approche thermodynamique pour la commande d'un système non linéaire de dimension infinie : application aux réacteurs tubulaires by Weijun Zhou( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le travail présenté dans cette thèse porte sur la modélisation et la commande d'un système thermodynamique non linéaire de dimension infinie, le réacteur tubulaire. Nous abordons le problème de commande sur ce système non linéaire en nous appuyant sur les propriétés thermodynamiques du procédé. Cette approche nécessite l'utilisation d'un modèle ayant comme variables d'état les variables extensives thermodynamiques classiques. Nous utilisons la fonction de disponibilité thermodynamique ainsi qu'une autre fonction déduite de la précédente, la disponibilité réduite, comme fonction de Lyapunov candidate pour résoudre le problème de stabilisation du réacteur autour d'un profil d'équilibre en utilisant comme commande distribuée la température de la double enveloppe. Des simulations illustrent ces résultats ainsi que l'efficacité des commandes en présence de perturbations. Nous nous intéressons aussi à la représentation hamiltonienne à port des systèmes irréversibles de dimension infinie. La structure de Stokes-Dirac pour un modèle réaction diffusion est obtenue en étendant les vecteurs de variables de flux et d'effort. Nous présentons cette démarche pour les équations du système réaction-diffusion en prenant premièrement l'énergie interne comme Hamiltonien puis deuxièmement l'opposé de l'entropie. Nous montrons dans les deux cas qu'en utilisant une extension des couples de variables effort-flux thermodynamiques classiques nous obtenons une structure de Stokes-Dirac. Enfin nous donnons quelques résultats aboutissant à une représentation pseudo hamiltonienne. Enfin nous abordons le problème de commande à la frontière. L'objectif est d'étudier l'existence de solutions associées à un modèle linéarisé de réacteur tubulaire complet commandé à la frontière
Approche thermodynamique pour la stabilisation des réacteurs chimiques by Ngoc Ha Hoang( )

1 edition published in 2009 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'objectif de ce travail est de proposer de nouvelles stratégies de commande non linéaire pour la stabilisation des Réacteurs Parfaitement Agités Continus (RPAC). Pour cela, nous utilisons d'une part, l'approche thermodynamique entropique. Plus précisément, nous utilisons la notion de disponibilité thermodynamique et les propriétés de la thermodynamique irréversible pour définir une fonction de Lyapunov utilisable pour la stabilisation du système en boucle fermée. Nous proposons aussi une fonction disponibilité réduite afin d'obtenir des lois stabilisantes plus performantes en terme de sollicitation des actionneurs. D'autre part, nous proposons une extension du formalisme (pseudo) hamiltonien à ports dissipatifs aux réacteurs chimiques ouverts. Nous montrons que l'Hamiltonien est lié à l'enthalpie libre de Gibbs dans le cas isotherme et à l'ectropie (opposée de l'entropie) dans le cas non isotherme. Par ce formalisme, la dissipation du système représente la production irréversible d'entropie due à la réaction chimique. Nous appliquons ensuite les techniques de commande passive (modelage de l'énergie) pour la synthèse de lois de commande en choisissant la disponibilité thermodynamique comme fonction hamiltonienne à modeler en boucle fermée. Finalement, nous montrons que les commandes synthétisées par l'approche thermodynamique entropique et la formulation pseudo-hamiltonienne sont, dans certains cas, équivalentes. Certaines propriétés relatives à la stabilisation et l'admissibilité des commandes sont aussi considérées. Les développements théoriques sont mis en oeuvre sur des exemples différents de RPAC : un réacteur académique et l'hydrolyse par catalyse acide de l'oxirane-méthanol en glycérine
Modelling and control of systems of conservation laws with a moving interface : an application to an extrusion process by Mamadou Lamine Diagne( )

1 edition published in 2013 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

This thesis is devoted to the analysis of Partial Differential Equations (PDEs) which are coupled through a moving interface. The motion of the interface obeys to an Ordinary Differential Equation (ODE) which arises from a conservation law. The first part of this thesis concerns the modelling of an extrusion process based on mass, moisture content and energy balances. These balances laws express heat and homogeneous material transport in an extruder by hyperbolic PDEs which are defined in complementary time-varying domains. The evolution of the coupled domains is given by an ODE which is derived from the conservation of mass in an extruder. In the second part of the manuscript, a mathematical analysis has been performed in order to prove the existence and the uniqueness of solution for such class of systems by mean of contraction mapping principle. The third part of the thesis concerns the transformation of an extrusion process mass balance equations into a particular input delay system framework using characteristics method. Then, the stabilization of the moving interface by a predictor-based controller has been proposed. Finally, an extension of the analysis of moving interface problems to a particular class of systems of conservations laws has been developed. Port-Hamiltonian formulation of systems of two conservation laws defined on two complementary time-varying intervals has been studied. It has been shown that the coupled system is a port-Hamiltonian system augmented with two variables being the characteristic functions of the two spatial domains
 
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F Couenne wetenschapper

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