Etude et amélioration des performances et de la robustesse des lois de commande de procédés sidérurgiques Application à la régulation de niveau en coulée continue

• Main Author: Jabri, Karim
• Language: FRE
• Published: Université Paris Sud - Paris XI 2010
• Subjects: [PHYS] Physics; Sidérurgie; Coulée continue; Régulation de niveau; Bouchage; Gonflement; Ondes stationnaires; Maquette hydraulique; Modélisation; Identification; Observateur; Commande prédictive; Prédicteur de Smith; Synthèse H∞; μ synthèse mixte; Commande multi-modèles; RMMAC
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00498423; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/49/84/23/PDF/KarimJabri_THESE_5_07.pdf

La coulée continue est une étape importante dans la chaîne de fabrication de l'acier. Ce procédé agit comme un échangeur thermique qui permet de solidifier l'acier en fusion. De nombreuses études ont révélé qu'une partie importante des défauts de surface du produit solidifié est provoquée par les perturbations du niveau d'acier liquide en lingotière. Chaque ligne de production dispose d'un système de régulation de niveau dont l'objectif est de maintenir un niveau stable d'acier liquide. En présence de certaines perturbations ou lors des phases transitoires, les performances de ces systèmes de régulation se dégradent fortement. L'objectif principal de la thèse est de développer des solutions de contrôle robuste de niveau afin de rejeter les perturbations internes et externes à la boucle de régulation quelles que soient les conditions de coulée. Un outil d'estimation a été développé pour diagnostiquer et rejeter certaines perturbations. L'activité de recherche a porté également sur le recensement et l'évaluation des lois de commande utilisées actuellement dans les usines ou proposées par les fournisseurs dans le but d'établir un référentiel de performances que nous avons ensuite amélioré en mettant en oeuvre de nouvelles stratégies de régulation. Enfin, une commande adaptative multi-modèles combinant à la fois les fonctions de régulation robuste de niveau et d'identification des paramètres a été implantée. Une maquette hydraulique a été utilisée à plusieurs reprises pour reproduire le fonctionnement de la coulée continue sur site afin d'évaluer le gain en performance de la solution retenue. Les solutions proposées présentent un caractère générique et peuvent s'appliquer à d'autres procédés sidérurgiques avec seulement quelques ajustements.