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Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes
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57documents trouvés

16470
02/12/2016

A data-based approach for dynamic classification of functional scenarios oriented to industrial processes

N.BARBOSA ROA

DISCO

Doctorat : Université de Toulouse III - Paul Sabatier, 2 Décembre 2016, 212p., Président: M.V.LE LANN, Rapporteurs: C.V.ISAZA NARVAEZ, R.GOURIVEAU, Examinateurs: G.D.ZAPATA , Directeurs de thèse: L.TRAVE-MASSUYES, V.H.GRISALES PALACIO , N° 16470

Lien : https://hal.laas.fr/tel-01445834

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Abstract

The main objective of this thesis is to propose a dynamic clustering algorithm that can handle not only dynamic data but also evolving distributions. This algorithm is particularly fitted for the monitoring of processes generating massive data streams, but its application is not limited to this domain. The main contributions of this thesis are: 1. Contribution to dynamic clustering by the proposal of an approach that uses distance- and density-based analyses to cluster non-linear, non-convex, overlapped data distributions with varied densities. This algorithm, that works in an online fashion, fusions the learning and classification stages allowing to continuously detect and characterize new concepts and at the same time classifying the input samples, i.e. which means recognizing the current state of the system in a supervision application. 2. Contribution to feature extraction by the proposal of a novel approach to extract dynamic features. This approach ,based on piece-polynomial approximation, allows to represent dynamic behaviors without losing magnitude related information and to reduce at the same time the algorithm sensitivity to noise corrupting the signals. 3. Contribution to automatic discrete event modeling for evolving systems by exploiting informations brought by the clustering. The generated model is presented as a timed automaton that provides a high-level representation of the behavior of the process. The latter is adaptive in the sense that its construction is elaborated following the discovery of new concepts by the clustering algorithm.

Résumé

L'objectif principal de cette thèse est de développer un algorithme dynamique de partitionnement de données (classification non supervisée ou ‘’clustering’’ en anglais) qui ne se limite pas à des concepts statiques et qui peut gérer des distributions qui évoluent au fil du temps. Cet algorithme peut être utilisé dans les systèmes de surveillance du processus, mais son application ne se limite pas à ceux-ci. Les contributions de cette thèse peuvent être présentées en trois groupes: 1. Contributions au partitionnement dynamique de données en utilisant : un algorithme de partitionnement dynamique basé à la fois sur la distance et la densité des échantillons est présenté. Cet algorithme ne fait aucune hypothèse sur la linéarité ni la convexité des groupes qu'il analyse. Ces clusters, qui peuvent avoir des densités différentes, peuvent également se chevaucher. L'algorithme développé fonctionne en ligne et fusionne les étapes d'apprentissage et de reconnaissance, ce qui permet de détecter et de caractériser de nouveaux comportements en continu tout en reconnaissant l'état courant du système. 2. Contributions à l'extraction de caractéristiques : une nouvelle approche permettant d'extraire des caractéristiques dynamiques est présentée. Cette approche, basée sur une approximation polynomiale par morceaux, permet de représenter des comportements dynamiques sans perdre les informations relatives à la magnitude et en réduisant simultanément la sensibilité de l'algorithme au bruit dans les signaux analysés. 3. Contributions à la modélisation de systèmes à événements discrets évolutifs a partir des résultats du ‘clustering’ : les résultats de l'algorithme de partitionnement sont utilisés comme base pour l'élaboration d'un modèle à événements discrets du processus. Ce modèle adaptatif offre une représentation du comportement du processus de haut niveau sous la forme d'un automate dont les états représentent les états du processus appris par le partitionnement jusqu'à l'instant courant et les transitions expriment l'atteignabilité des états.

Mots-Clés / Keywords
Dynamic clustering; Fault diagnosis; Monitoring; Pattern recognition; System tracking;

138513
16508
22/11/2016

Développement du système d'analyse des données recueillies par les capteurs et choix du groupement de capteurs optimal pour le suivi de la cuisson des aliments dans un four.

T.MONROUSSEAU

DISCO

Doctorat : 22 Novembre 2016, 115p. , N° 16508

Lien : Président: L.TRAVE-MASSUYES, Rapporteurs: S.CHARBONNIER, P.THOMAS, Examinateurs: C.TRELEA, S.VOLATIER, Directeurs de thèse: M.V.LE LANN

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138894
16501
18/10/2016

Estimation of uncertain dynamical systems and related properties. Application to health-monitoring.

C.JAUBERTHIE

DISCO

Habilitation à diriger des recherches : 18 Octobre 2016, 153p., Président: D.MAQUIN, Rapporteurs: A.EL BADIA, L.JAULIN, M.KIEFFER, Examinateurs: M.COMBACAU, L.DENIS-VIDAL, F.LE GALL, Garant: L.TRAVE-MASSUYES , N° 16501

Lien : https://hal.laas.fr/tel-01483801

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Résumé

Dans ce travail, nous nous intéressons principalement à la surveillance préventive des systèmes non linéaires à incertitudes bornées, c’est-à-dire des systèmes pour lesquels les incertitudes ne sont définies que par leur appartenance à des intervalles. Pour cela, nous nous sommes placés dans un contexte dit « ensembliste » dans lequel nous avons pu étendre deux propriétés importantes largement étudiées en contexte stochastique qui sont l’identifiabilité et la diagnosticabilité. Au delà des définitions conceptuelles requises par ce travail, nous avons proposé des outils liés à l’algèbre différentielle permettant de vérifier ces deux propriétés. L’impact de l’identifiabilité ensembliste sur les résultats d’une estimation de paramètres a également été analysé, l’estimation de paramètres étant l’une des approches retenues pour la détection et l’isolation de défauts dans ce travail. Nous avons également cherché à améliorer l’estimation de paramètres en développant des critères pour la planification d’expériences, consistant ici en l’optimisation des conditions initiales, entrées et/ou période d’échantillonnage. Ces critères ont été appliqués à deux cas d’étude (pharmacocinétique et aéronautique) avec de très bons résultats. Par ailleurs, nous nous sommes intéressés à la modélisation des systèmes à incertitudes « mixtes », combinant des incertitudes bornées et stochastiques, en proposant notamment une amélioration du filtre de Kalman par intervalles. Le travail réalisé formalise des problèmes non abordés auparavant et pose des jalons pour les recherches futures.

Mots-Clés / Keywords
Diagnosticabilité ensembliste; Estimation; Identifiabilité ensembliste; Incertitudes bornées; Incertitudes mixtes; Planification d'expériences ensembliste; Set-membership diagnosability; Set-membership identifiability; Bounded uncertainties; Mixed uncertainties; Set-membership experiment design;

138753
16354
30/09/2016

Approche intégrée de diagnostic et de pronostic pour la gestion de santé des systèmes hybrides sous incertitude

Q.GAUDEL

DISCO

Doctorat : INSA de Toulouse, 30 Septembre 2016, 181p., Président: F.VERNADAT, Rapporteurs: A.GIUA, R.GOURIVEAU, Examinateurs: D.LEFEBVRE, Directeurs de thèse: E.CHANTHERY, P.RIBOT, Membre invité: J.SEN GUPTA , N° 16354

Lien : https://hal.laas.fr/tel-01417300

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Abstract

This study takes place in the field of system health management, which aims at developing maintenance aid tools, but also at improving the systems autonomous decision-making in case of failures. In this context, diagnostic techniques determine whether and why the system is down, while prognostic techniques determine when failures will occur and their consequences. If they seem to be correlated, they are usually studied separately because the time scales manipulated by the two processes are very different. This work aims at developing a tool that integrates both diagnosis and prognosis methods for the monitoring of hybrid systems, whose dynamics are both continuous and discrete. The proposed methodology, based on hybrid particle Petri nets, is applied to a planetary rover to demonstrate its usability in real cases through the management of knowledge-based and data-based uncertainty.

Résumé

Cette étude s’inscrit dans le domaine de la gestion de santé des systèmes, qui vise à développer des outils d’aide à la maintenance, mais également à améliorer les prises de décision en autonomie des systèmes en cas de pannes. Dans ce cadre, des techniques de diagnostic déterminent si et pourquoi le système est en panne, alors que des techniques de pronostic déterminent quand les pannes vont survenir et leurs conséquences. Si elles semblent être corrélées, elles sont généralement étudiées séparément, car les échelles de temps manipulées par les deux processus sont très différentes. Ces travaux ont pour objectif de développer un outil intégrant les méthodes de diagnostic et de pronostic pour la surveillance des système hybrides, dont les dynamiques sont à la fois continues et discrètes. La méthodologie proposée, basée sur les réseaux de Petri hybrides particulaires, est appliquée sur un rover planétaire pour démontrer son utilisabilité en cas réel à travers la gestion des incertitudes liées au système et aux données.

Mots-Clés / Keywords
Diagnostic; Pronostic; Systèmes hybrides; Surveillance basée sur les modèles; Gestion de santé; Incertitudes; Diagnosis; Prognosis; Hybrid systems; Model-based monitoring; Health management; Uncertainty;

138373
15583
11/12/2015

Développement d’un outil d’aide au diagnostic pour la production de maïs permettant la réduction de la consommation en eaux d’irrigation et en traitements phytosanitaires

E.ROUX

DISCO

Doctorat : INSA de Toulouse, Décembre 2015, 120p., Président: L.TRAVE-MASSUYES, Rapporteurs: R.GOURIVEAU, N.PERROT, Examinateurs: G.HUBY, B.LAMRINI, Directeurs de thèse: M.V.LE LANN , N° 15583

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Résumé

La thèse concerne la conception d’un outil d’aide à la décision, et s’intéresse tout particulièrement aux aspects relatifs à l’apprentissage et au diagnostic. Le premier objectif est de le rendre capable de choisir le meilleur scénario pour le couple « date de semis »/ « type de semis » en fonction des caractéristiques des parcelles à diagnostiquer dans un objectif d’aide à la décision pour les agriculteurs. Le second concerne le diagnostic hydrique établi avant le début des irrigations en juin, au cours duquel il s’agit d’évaluer les besoins en eau d’irrigation des différents îlots de parcelles afin d’anticiper la demande et de répartir au mieux les quantités d’eau pourvue aux irrigants. L’apprentissage utilise la méthode de classification LAMDA qui est basée sur la logique floue. Afin de permettre la prise en compte optimale de tous les facteurs pouvant intervenir dans le rendement d’une parcelle, un nouveau type a été intégré à la méthode LAMDA, et les outils d’apprentissage ont été modélisés, implémentés, et testés de sorte à correspondre aux besoins spécifiques des deux parties du projet. Le nouveau type a été conçu pour être générique et permettre à la méthode LAMDA un traitement multicouche des données d’apprentissage. Il autorise ainsi la gestion de données multidimensionnelles issues de contextes différents. Son efficacité a été évaluée sur les cas pratiques du projet MAISEO mais a vocation à pouvoir être appliqué à tous les autres domaines de recherche dans lesquels la classification multivariée peut être employée.

135936
14189
28/04/2014

Intégration de l’inférence abductive et inductive pour la représentation des connaissances dans les réseaux de gènes

T.LE

DISCO

Doctorat : Université de Toulouse III - Paul Sabatier, 28 Avril 2014, 96p., Président: G.RICHARD, Rapporteurs: J.DEMONGEOT, Y.LACROIX, Examinateurs: J.C.FAYE, B.BENHAMOU, V.RISCH, Directeurs de thèse: A.DONCESCU, P.SIEGEL , N° 14189

Lien : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00996894

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Abstract

Diagnostic reasoning (abductive) and predictive reasoning (inductive) are two methods of reasoning that enable the discovery of new knowledge. When abductive reasoning is the process of finding the best explanation (hypothesis) for a set of observations (Josephson, 1994), the inductive reasoning is the process of predicting, from a set of observations, to find all possible results. These observations may be symptoms of a patient, experiments on genomic and metabolic networks, etc. In this PhD thesis, we are interested in the representation, analysis and synthesis of genomic signaling networks using hypothetical logic. In fact, this thesis focuses on modeling of signaling pathways in response to the DNA double stranded break. To implement the abduction, we use algorithms of production. Then, the default logic is used to build models of minimum representation. These algorithms are proven knowledge discovery on the map of DNA double-strand break. This map is minimal as biological causality graph and allows integrating bio-molecular data.

Résumé

Le raisonnement diagnostique (abductif) et le raisonnement de prédiction (inductif) sont deux des méthodes de raisonnement qui permettent la découverte de connaissances nouvelles. Lorsque le raisonnement abductif est le processus permettant de trouver la meilleure explication (hypothèse) pour un ensemble d’observations (Josephson, 1994), le raisonnement de prédiction est le processus, à partir d’un ensemble d’observations, permettant de trouver tous les résultats possibles. Ces observations peuvent être les symptômes d’un patient, des expériences concernant les réseaux métaboliques et génomiques, etc. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la représentation, l’analyse et la synthèse des réseaux de signalisation génomique en utilisant la logique des hypothèses. En fait, ce mémoire se focalise sur la modélisation des voies de signalisation en réponse à la cassure double-brin de l’ADN. Pour implémenter l’abduction nous utilisons les algorithmes de production. Ensuite, la logique des défauts permet de construire des modèles de représentation minimale. Ces algorithmes de découvertes de connaissances sont prouvés sur la carte de cassure double brin de l’ADN. Cette carte est minimale en tant que graphe de causalité biologique et elle permet d’intégrer les données biomoléculaires.

Mots-Clés / Keywords
Conclusion conséquente; Abduction; Champ de production; Logique des défauts; Raisonnement diagnostique; Raisonnement de prédiction; Cassure double-brin de l’ADN; Voie de signalisation; Voie métabolique; Représentation; Modélisation; Connaissances biologiques; Consistent conclusion; Field of production; Default logic; Diagnostic reasoning; Predictive reasoning; Double-stranded break DNA; Signaling pathway; Metabolic pathway; Representation; Modeling; Biological knowledge;

131942
14076
21/02/2014

Développement d'une méthode commune de diagnostic et pronostic basée sur un cadre formel de modélisation générique. Application à un module électro-hydrostatique aéronautique

G.VINSON

DISCO

Doctorat : Université de Toulouse III - Paul Sabatier, 21 Février 2014, 199p., Président: V.COCQUEMPOT, Rapporteurs: G.GOGU, Examinateurs: P.RIBOT, R.GOURIVEAU, Directeurs de thèse: M.COMBACAU, J.C.MARE , N° 14076

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131579
13359
13/09/2013

Détection et isolation de défauts actionneurs basées sur un modèle de l’organe de commande

F.SALLEM

DISCO

Doctorat : Université de Toulouse III - Paul Sabatier, 13 Septembre 2013, 140p., Président: T.DAMMAK, Rapporteurs: F.LAFONT, A.S.NOURI, Examinateurs: G.ROUX, Directeurs de thèse: B.DAHHOU, A.KAMOUN , N° 13359

Lien : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00865848

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Abstract

In this thesis we propose a new formulation of the procedure for fault detection and isolation from the actuators for dynamic systems. Usually, a control system consists of three parts: the sensors, the industrial process and the actuators. The actuator is a device with its own internal structure and its dynamic characteristics. In most studies, it is considered simply and in an approximate manner as constant coefficients, but this type of actuator formulation is not effective for the accurate identification of faults, from actuators for real systems. In order to approach the reality and also to improve the efficiency of diagnosis, we will consider the actuator as a subsystem connected in cascade with the process. Using this new formulation, actuators faults can be modeled by considering them as a change in the internal parameters of the actuator subsystem. We assume that the output of the actuator which is also the entrance of the dynamic system is not measurable, so we'll get the information on the faults actuators only through the output variable of the process. An interesting question may arise during the implementation of the diagnostic procedure for the faults actuators: is that information on faults actuators can be fully seen in the output of the dynamic system? This informational intake is the primary problem to design the desired diagnostic procedure. To describe this new formulation, we introduce some notions on inverse systems and we have also given a rank condition, for invertibility of left linear systems. The purpose of the study of these notions is to find satisfactory conditions that will allow the detection of faults from the actuator. For fault isolation, we used an approach based on interval observers. Indeed, this method allowed us to isolate faults in a very quick manner. The results presented were illustrated by an example of a nuclear reactor simulation showing the effectiveness of the method for fault isolation.

Résumé

Dans cette thèse nous proposons une nouvelle formulation de la procédure de détection et d'isolation de défauts provenant des actionneurs pour les systèmes dynamiques. Habituellement, un système de commande se compose de trois parties : les capteurs, le procédé et les actionneurs. L'actionneur est un dispositif interne avec sa propre structure et ses caractéristiques dynamiques. Dans la majorité des études, il est considéré tout simplement et d'une manière approximative comme des coefficients constants, mais ce type de formulation d'actionneur n'est pas efficace pour l'identification exacte des défauts issus des organes de commande pour les systèmes réels. Dans le but de s'approcher de la réalité et aussi pour améliorer l'efficacité du diagnostic, nous allons considérer l'actionneur comme un sous-système connecté en cascade avec le procédé. En utilisant cette nouvelle formulation, les défauts actionneurs peuvent être modélisés en les considérant comme étant un changement au niveau des paramètres internes de ce sous-système actionneur. Nous supposons que la sortie de l'actionneur qui représente aussi l'entrée du système dynamique est non mesurable, donc nous allons obtenir l'information sur les défauts actionneurs seulement à partir de la variable de sortie du procédé. Une question intéressante peut se poser lors de l'implantation de la procédure de diagnostic des défauts actionneurs: est ce que l'information sur les défauts actionneurs peut être complètement vue à la sortie du système dynamique ? Cet apport informationnel constitue le problème primordial pour concevoir la procédure de diagnostic désirée. Pour décrire cette nouvelle reformulation, nous avons introduit quelques notions sur les systèmes inverses et nous avons donné également une condition de rang pour l'inversibilté à gauche des systèmes linéaires. Le but de l'étude de ces notions est de trouver les conditions satisfaisantes qui vont permettre la détection de défauts provenant de l'actionneur. Pour l'isolation des défauts, nous avons utilisé une approche basée sur les observateurs par intervalles. En effet, cette méthode nous a permis d'isoler les défauts d'une manière très rapide. L'ensemble des résultats présentés ont été illustrés par un exemple de simulation sur un réacteur nucléaire montrant l'efficacité de la méthode pour l'isolation de défaut.

Mots-Clés / Keywords
Détection de défaut; Isolation de défauts; Inversibilité à gauche; Observateurs par intervalles; Réacteur nucléaire; Fault detection; Fault isolation; Left invertibility; Intervals observer; Nuclear reactor;

130345
13825
12/09/2013

Set-membership state estimation and application on fault detection

J.XIONG

DISCO

Doctorat : INP de Toulouse, 12 Septembre 2013, 164p., Président: P.DANES, Rapporteurs: L.JAULIN, T.RAÏSSI, Examinateurs: V.PUIG, Directeurs de thèse: C.JAUBERTHIE-SALSMANN, TRAVÉ-MASSUYÈS , N° 13825

Lien : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01068054

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Résumé

La modélisation des systèmes dynamiques requiert la prise en compte d’incertitudes liées à l’existence inévitable de bruits (bruits de mesure, bruits sur la dynamique), à la méconnaissance de certains phénomènes perturbateurs mais également aux incertitudes sur la valeur des paramètres (spécification de tolérances, phénomène de vieillissement). Alors que certaines de ces incertitudes se prêtent bien à une modélisation de type statistique comme par exemple les bruits de mesure, d’autres se caractérisent mieux par des bornes, sans autre attribut. Dans ce travail de thèse, motivés par les observations ci-dessus, nous traitons le problème de l’intégration d’incertitudes statistiques et à erreurs bornées pour les systèmes linéaires à temps discret. Partant du filtre de Kalman Intervalle (noté IKF) développé dans [Chen 1997], nous proposons des améliorations significatives basées sur des techniques récentes de propagation de contraintes et d’inversion ensembliste qui, contrairement aux mécanismes mis en jeu par l’IKF, permettent d’obtenir un résultat garanti tout en contrôlant le pessimisme de l’analyse par intervalles. Cet algorithme est noté iIKF. Le filtre iIKF a la même structure récursive que le filtre de Kalman classique et délivre un encadrement de tous les estimés optimaux et des matrices de covariance possibles. L’algorithme IKF précédent évite quant à lui le problème de l’inversion des matrices intervalles, ce qui lui vaut de perdre des solutions possibles. Pour l’iIKF, nous proposons une méthode originale garantie pour l’inversion des matrices intervalle qui couple l’algorithme SIVIA (Set Inversion via Interval Analysis) et un ensemble de problèmes de propagation de contraintes. Par ailleurs, plusieurs mécanismes basés sur la propagation de contraintes sont également mis en oeuvre pour limiter l’effet de surestimation due à la propagation d’intervalles dans la structure récursive du filtre. Un algorithme de détection de défauts basé sur iIKF est proposé en mettant en oeuvre une stratégie de boucle semi-fermée qui permet de ne pas réalimenter le filtre avec des mesures corrompues par le défaut dès que celui-ci est détecté. A travers différents exemples, les avantages du filtre iIKF sont exposés et l’efficacité de l’algorithme de détection de défauts est démontré.

Abstract

Modeling dynamic systems requires to account for uncertainties arising from noises impacting the measures and/or ! the dynamics, from lack of knowledge about disturbances, and also from uncertainties on parameter values (tolerance specifications, wear processes). Some of these uncertainties, like measurement noises, can be properly modelled in statistical terms but others are better characterized by bounds, without any additional feature. In this thesis, motivated by the above considerations, we consider the problem of integrating both statistical ans bounded uncertainties for discrete time linear systems. Building on the Interval Kalman Filter (IKF) developed by [Chen 1997], we propose significant improvements based on recent techniques of constraint propagation and set inversion which, unlike the IKF algorithm, allow us to obtain guaranteed results while controlling the pessimism of interval analysis. The improved filter is named iIKF. The iIKF filter has the same recursive structure as the classical Kalman filter and delivers an enclosure of all the possible optimal estimates and the covariance matrices. The previous IKF algorithm avoids the interval matrix inversion problem and consequently looses possible solutions. For the iIKF, we propose an original guaranteed method for the interval matrix inversion problem that couples the SIVIA (Set Inversion via Interval Analysis) algorithm and a set of constraint propagation problems. In addition, several mechanisms based on constraint propagation are implemented to limit the overestimation effect of interval propagation within the filter recursive structure. A fault detection algorithm based on the iIKF is proposed. It implements a semi-closed loop strategy which stops feeding the filter with observation corrupted by the fault as soon as it is detected. Through various examples, the advantages of the iIKF filter are presented and the effectiveness of the of the fault detection algorithm is demonstrated.

Mots-Clés / Keywords
Analyse par intervalles; Filtrage de Kalman; Détection de défauts; State estimation; Linear modeling; Constraint satisfaction problems; Uncertain dynamic systems;

133233
13824
15/07/2013

Study on the integration of controllability and diagnosability of reactive distillation columns as from the conceptual design step. Application to the production of ethyl acetate.

M.FIGUEIREDO FERNANDEZ

DISCO

Doctorat : INP de Toulouse, 15 Juillet 2013, Jury : Président : Xavier JOULIA ; Directeurs de thèse : Xuan Mi MEYER, Marie-Véronique LE LANN, Galo Antonio CARRILLO LE ROUX ; Rapporteurs : Marco Giulietti, Jens UWE-REPKE ; Membres : Jean Michel RENEAUME, M. Richard MACRET ; Invités : Mathias BREHELIN, Nguyen HUYNH , N° 13824

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Résumé

La distillation réactive (DR), intégrant réaction et séparation dans un seul appareil, est un des exemples emblématiques de l’intensification de procédés. Cependant, le couplage réaction/séparation génère des complexités importantes en termes de dynamique, de contrôle et de supervision qui constituent encore une barrière pour la mise en œuvre industrielle de ces procédés. Ces aspects doivent être pris en compte dès la phase de conception sous peine de concevoir une colonne difficilement contrôlable. Au cours de ces travaux une méthodologie existante a été étendue afin d’y intégrer les aspects de contrôlabilité et de diagnosticabilité. L’étape de conception étude les courbes de résidu et extractives réactives, identifie les paramètres opérationnels et propose des configurations de colonne respectant les spécifications. La meilleure configuration est choisie sur des critères de contrôlabilité par l’analyse de différents indicateurs quantitatifs et qualitatifs définis au cours de cette étude, à l’aide de simulations en régime permanent et dynamique. La méthodologie a été appliquée à la production industrielle d’acétate d’éthyle. Les trois degrés de liberté de la colonne double alimentation ont été analysés et les différents couplages variable contrôlée/variable manipulée ont été étudiés afin de définir la meilleure configuration de contrôle pour assurer les spécifications en termes de séparation et de taux de conversion. Deux campagnes expérimentales ont permis de fiabiliser le modèle utilisé pour la simulation de la colonne réactive. La méthodologie a permis d’identifier les sensibilités et de proposer les meilleurs placements de capteurs et configurations de contrôle à envisager dès la phase de conception du procédé.

Abstract

Reactive distillation (RD), integration of reaction and distillation in a single apparatus, involves important complexities on process dynamics, control and supervision. This work proposes a methodology that integrates controllability and diagnosability at the early stage of conceptual design. The choice of the most appropriate feasible configuration with respect to controllability is conducted though an indices-based analysis method, regarding steady-state and dynamic simulations. The methodology is applied to the industrial production of ethyl acetate. Three degrees of freedom of the double-feed column are manipulated to ensure the industrial specifications. Experimental campaigns were carried out to make the model more reliable. The methodology highlights the process sensitivities and proposes sensors placements and control configurations to be implemented at the early design steps.

Mots-Clés / Keywords
Distillation réactive; Conception de procédés; Simulation dynamique; Catalyse; Reactive distillation; Process design; Dynamic modeling; Heterogeneous catalyst; Controllability; Diagnosability; Ethyl acetate;

133231
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