Développement d'un banc d'essai pour la validation d'un algorithme d'identification du modèle de frottement de Maxwell généralisé

Guessoum, Djamel (2010). Développement d'un banc d'essai pour la validation d'un algorithme d'identification du modèle de frottement de Maxwell généralisé. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le modèle de frottement dynamique GMS , proposé récemment (Vincent Lampaert 2003), décrit le frottement avec une plus grande précision que les autres modèles dynamiques. Il décrit tous les phénomènes physiques présents dans les deux phases du frottement à savoir le pré-glissement et le glissement. Ce modèle de complexité réduite peut être particulièrement utile pour compenser la force de frottement dans les systèmes de commande de position. Plusieurs études ont été faites pour identifier les paramètres de ce modèle. Mais dans la plupart d'entre elles, l'estimation des paramètres est appliquée hors ligne. Une étude récente sur une nouvelle formulation, dédiée à l'estimation non linéaire en ligne des paramètres du modèle GMS, a été réalisée au sein de notre laboratoire. Néanmoins, cette approche n'a pas été validée expérimentalement.

Le travail de ce mémoire consiste à valider cet estimateur à l'aide d'un banc d'essai constitué d'un moteur linéaire, d'un frottement ajouté et d'un capteur de force pour mesurer le frottement. D'abord, le modèle de frottement GMS ainsi que le nouvel algorithme d'identification en ligne sont présentés. Ensuite, tous les éléments du système expérimental sont modélisés, puis caractérisés par un ensemble d'essais expérimentaux. Cette caractérisation permet la conception d'une loi de commande linéarisante et l'étalonnage du groupe amplificateur, moteur, conditionneur et capteur de force. L'algorithme d'identification est finalement validé à partir des données obtenues du dispositif. Les résultats obtenus montrent le bon fonctionnement de l'estimateur, mais la convergence de l'algorithme est lente et l'ajustement des gains de l'estimateur est fastidieux.

Titre traduit

Development of a test bed for the validation of an identification algorithm of the generalized maxwell friction model

Résumé traduit

The dynamic GMS friction model proposed recently (Vincent Lampaert 2003) describes the friction with a higher précision than the other dynamic models. It describes ail the physical phenomena présent in the two phases of the friction namely the presliding and the sliding. This model with a reduced complexity might be very useful to compensate the friction force in the position control Systems. Many studies were done to identify the parameters of this model. But most of them were done off-line. A récent study on a new formulation, dedicated to the on-line nonlinear esfimation of the parameters of the GMS model, has been developed in our laboratory, but has not been validated experimentally.

This research work consists in validating this estimator by a test bed formed by a linear motor, an additional friction and a force sensor. First, the GMS friction model and the new on-line identification algorithm are presented. Then, ail the System éléments are modeled and characterized experimentally. This characterization allows the design of a linearizing control law and the calibration of the amplifier, the linear motor, the conditioner and the force sensor. Finally, the identification algorithm is validated by the obtained data from the test bench. The obtained results show a good performance of the estimator. But the convergence of the algorithm is slow and the adjustment of its gains remains difficult.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique." Bibliogr. : f. [77]-79.
Mots-clés libres:	Frottement Modèles mathématiques Essais. Modèle GMS, Identification, Validation.
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Bigras, Pascal
Codirecteur:	Codirecteur Khayati, Karim
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt:	21 mars 2011 15:21
Dernière modification:	20 janv. 2017 21:49
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/267

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