Justin DARNET a soutenu sa thèse le 12/12/2024.
Lieu : amphithéâtre Laura BASSI, INSA Lyon, 19 avenue Jean Capelle Ouest, 69621 Villeurbanne
Jury :
Rapporteurs :
M. Jean-Charles MARE, professeur des universités, INSA Toulouse
M. Rachid OUTBIB, professeur des universités, Université Aix Marseille
Examinateurs :
Mme Isabelle QUEINNEC, directrice de recherche, LAAS CNRS
M. Michel BASSET, professeur des universités, Université de Haute Alsace
Encadrement :
M. Eric BIDEAUX, professeur des universités, directeur de thèse
M. Jean-François TREGOUET, maître de conférences, co-encadrant
Résumé :
Les transmissions hydrauliques sont aujourd’hui très répandues dans les domaines de l’industrie, du transport et de la mobilité des engins de forte puissance. Au cours des dernières décennies l’hydraulique dite digitale a fait l’objet de nombreux travaux de recherche, se présentant comme une solution permettant de réduire la consommation énergétique des transmissions et d’améliorer leur pilotabilité et leur maintenabilité à moindres coûts en comparaison avec les solutions conventionnelles. Des nouvelles architectures de moteurs hydrauliques comprenant des électrovannes digitales ont ainsi pu voir le jour. Nous nous sommes intéressés à la commande des moteurs hydrauliques digitaux à pistons radiaux en vue d’améliorer, à terme, le rendement et la motricité des machines qui en seront équipées.
Après avoir étudié les architectures et les lois de commandes disponibles dans la littérature pour ce type de composant, nous avons pu construire différents modèles du moteur hydraulique digital considéré. Une première loi de commande innovante a été synthétisée en vue de contrôler le couple d’un moteur élémentaire, en considérant la compressibilité de l’huile. Des contraintes de commande ont pu être proposées et intégrées au contrôle afin de faciliter l’intégration du composant dans une transmission hydraulique. Pour clore cette étude, une discussion des verrous technologiques restant à lever a été menée.
Par la suite, nous avons étudié deux autres lois de commande déjà connues de la littérature et notamment utilisées pour contrôler des machines électriques et des moteurs/pompes hydrauliques digitaux. Une commande directe du couple a alors été analysée en détail, puis mise en œuvre pour contrôler le couple ou la vitesse du moteur digital. Enfin, nous avons synthétisé une commande prédictive afin de contrôler la vitesse du moteur de manière efficace, avant d’étudier en détail l’influence des différents paramètres de commande sur le comportement du moteur.
Mots-clés :
hydraulique digitale, moteur hydraulique, commande, modélisation