Identification et commande en temps réel d'un procédé de séchage par rayonnement infrarouge

• Main Author: Sounny Slitine, M. D.
• Other Authors: Thérien, Normand
• Language: French
• Published: Université de Sherbrooke 1994
• Online Access: http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1646

Le travail présent dans cette thèse concerne le séchage d'une nappe textile défilant en continu dans un four utilisant comme principale source d'énergie le rayonnement infrarouge électrique. Le but final de la recherche est d'assurer le contrôle simultané et en temps réel de l'humidité et de la température de la nappe à la sortie du séchoir et ceci en dépit des différentes perturbations qui peuvent affecter le système. Les variables d'actuation sont la vitesse de défilement de la nappe et l'espacement entre celle-ci et les éléments radiants infrarouges. La puissance électrique alimentée à ces derniers ainsi que le débit d'air alimenté au séchoir sont maintenus constants tout au long des expériences. Des modifications ont été apportées au séchoir en vue de rendre opérationnelle la variable espacement. Un système mécanique a été conçu et réalise afin que le déplacement des éléments radiants par rapport à la nappe puisse se faire automatiquement. Un système électrique a été réalisé afin de permettre le contrôle par micro-ordinateur du moteur pas à pas charge d'entraîner les éléments radiants. Une série d'expériences est faite pour évaluer les performances du séchage en présence de la nouvelle variable opérationnelle. Les résultats obtenus ont révélé l'existence d'une position optimale des éléments radiants visa-vis de la nappe ou le processus de séchage se déroule avec un meilleur rendement. Un modèle de fonctionnement pour le four à infrarouge est construit. Il relie les variables de sortie (humidité et température finales du tissu) aux variables d'entrée (vitesse de défilement de la nappe, espacement émetteurs-nappe et humidité initiale du tissu). L'humidité initiale du tissu, qui constitue l'une des principales perturbations pouvant affecter le séchage dans le four, est introduite dans le modèle pour représenter l'effet d'une perturbation mesurable. Une technique d'identification en temps diffère ligne est appliqué pour effectuer des comparaisons entre des modèles d'ordres différents. Le système de séchage qu'on s'est proposé de contrôler étant non linéaire, variable dans le temps et présentant des temps morts variables, la synthèse d'une loi de commande capable de faire face a ces problèmes a été faite. Il s'agit de la commande prédictive généralisée CPG qui fait partie de la famille des commandes prédictives établies dans le but de contrôler des systèmes présentant des temps morts supérieurs à leur temps de réponse. C'est aussi une méthode adaptative qui permet le contrôle de systèmes non linéaires et variables dans le temps. L'implantation de l'algorithme de commande sur micro-ordinateur est faite. Des tests de simulation ont été effectués concernant le contrôle du système par l'application de la commande CPG. Des essais sur le site en fonctionnement normal ont été réalistes. Ils ont montré l'efficacité et la robustesse de l'algorithme que ce soit au niveau de la régulation (maintien du degré d'humidité final du tissu au voisinage d'une valeur de consigne) ou au niveau de l'asservissement (poursuite d'un changement de consigne). Une comparaison entre les résultats de la commande CPG et ceux d'une commande conventionnelle est faite.