Fabien Hospital 22 Octobre 2012 à 14H

Vous êtes cordialement invités à la soutenance de la thèse de

Fabien Hospital
22 Octobre 2012 à 14H

A l’INSA de Toulouse (salle des thèses)

Conception préliminaire des actionneurs électromécaniques basée sur les modèles : Lois d’estimations et règles de conception pour la transmission de puissance mécanique

Résumé :

Dans la continuité des travaux de recherches sur les systèmes de transmission mécanique embarqués, l’objectif de cette thèse est double : approfondir les modèles d’estimations des pièces d’un Actionneur Electromécanique (EMA) et étendre la vision transversale de la conception préliminaire aux aspects dynamiques. En effet, cette recherche permet, lors de la conception préliminaire basée sur les modèles, d’adapter les choix d’architectures et de technologies vis-à-vis des performances statiques et dynamiques à atteindre. Les modèles développés à partir des lois d’échelles sont étendus et exploités afin de modéliser les pièces élémentaires de l’EMA et de faire ressortir les règles de « bonnes pratiques » en conception préliminaire. On s’intéresse en particulier au dimensionnement des EMAs dans le domaine aéronautique.

Dans un premier temps, nous avons donc créé des modèles d’estimation et des métamodèles des pièces de l’EMA. A cet effet, il est décomposé en carter et pièces élémentaires qu’il intègre.

Dans un second temps, nous avons établis des règles de bonne conception et des pistes de dimensionnement de l’actionneur asservi en position. Contrairement aux recherches antérieures, qui se centraient sur le dimensionnement en puissance, nous avons pris en compte la synthèse de la commande pour établir ces règles. A partir de modèles de simulations, nous qualifions et quantifions l’influence des défauts (inertie et saturations, élasticité/jeu, frottement) sur les performances limites de l’EMA. En effet, les structures de commande usuelles et le choix des éléments de contrôle-commande sont intimement liés aux performances dynamiques et à ces défauts.

Enfin, afin de se doter de moyens d’essais pour identifier finement un modèle de frottement dans des conditions aéronautiques de température, un banc d'essai sur le réducteur Harmonic Drive a été conçu et mis en œuvre. Il permet également d’amorcer la validation des règles de bonne conception.

Mots-Clés :

EMA, Conception Préliminaire, Modèles d’estimation, Transmission de puissance mécanique, Dymola/Modelica, Harmonic Drive

Etablissement d’inscription : INSA de Toulouse
Composition du Jury:
Jean-Charles MARE, Professeur des Universités à l’INSA de Toulouse, Directeur de thèse

Marc BUDINGER, Maître de Conférences à l’INSA de Toulouse, co-Directeur de thèse

Jean-François ROUCHON, Professeur des Universités à l’ENSEEIHT à Toulouse, Président du jury

Thierry SORIANO, Professeur des Universités à SUPMECA de Toulon, rapporteur

Christine PRELLE, Maître de Conférence à l’UTC à Compiègne, rapporteur

Jean-Christophe FAUROUX, Maître de Conférence à l’IFMA à Clermont Ferrand, examinateur.