Conception systémique pour la conversion d'énergie électrique 2 : approche intégrée par optimisation PDF Download
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Author: ROBOAM Xavier Publisher: Lavoisier ISBN: 2746281937 Category : Languages : en Pages : 306
Book Description
Le contexte économique impose des systèmes toujours plus performants, minimisant coûts d’investissement et de possession. Si les méthodes d’analyse, de synthèse et de gestion présentées dans le premier volume Conception systémique pour la conversion d’énergie électrique 1 participent à l’optimisation des systèmes énergétiques, les techniques traitées dans cet ouvrage proposent d’aller encore plus loin dans la performance. La complexité de systèmes multidisciplinaires à fort degré de couplage augmentant, le processus de conception par optimisation consistant à coupler un modèle à un algorithme d’optimisation au sein d’un environnement logiciel devient dès lors indispensable. Ce volume rassemble les points-clés permettant de représenter efficacement et de façon compacte l’environnement système et les profils de mission, mais également les méthodes, modèles et outils dédiés à l’optimisation. Les approches multiniveaux de conception et l’optimisation technico-économique des réseaux électriques sont particulièrement détaillées.
Author: ROBOAM Xavier Publisher: Lavoisier ISBN: 2746281937 Category : Languages : en Pages : 306
Book Description
Le contexte économique impose des systèmes toujours plus performants, minimisant coûts d’investissement et de possession. Si les méthodes d’analyse, de synthèse et de gestion présentées dans le premier volume Conception systémique pour la conversion d’énergie électrique 1 participent à l’optimisation des systèmes énergétiques, les techniques traitées dans cet ouvrage proposent d’aller encore plus loin dans la performance. La complexité de systèmes multidisciplinaires à fort degré de couplage augmentant, le processus de conception par optimisation consistant à coupler un modèle à un algorithme d’optimisation au sein d’un environnement logiciel devient dès lors indispensable. Ce volume rassemble les points-clés permettant de représenter efficacement et de façon compacte l’environnement système et les profils de mission, mais également les méthodes, modèles et outils dédiés à l’optimisation. Les approches multiniveaux de conception et l’optimisation technico-économique des réseaux électriques sont particulièrement détaillées.
Author: ROBOAM Xavier Publisher: Lavoisier ISBN: 2746281929 Category : Languages : en Pages : 434
Book Description
Le contexte actuel mène les concepteurs vers des systèmes toujours plus complexes et performants, intégrant un grand nombre d’éléments souvent fortement couplés et appartenant à divers champs de la physique énergétique. Après une présentation de l’approche systémique de conception, ce premier volume rassemble les points-clés permettant de modéliser et de caractériser efficacement des systèmes multiphysiques (formalismes graphiques, Bond Graphs, GIC/REM), d’analyser la qualité et la stabilité des réseaux et de contribuer à la robustesse en conception intégrée. La gestion de l’énergie des systèmes énergétiques hybrides incluant du stockage est également largement détaillée et différentes méthodes statistiques permettant de dimensionner les réseaux ou de caractériser leur sûreté de fonctionnement sont proposées (par exemple, la méthode de Monte-Carlo). Les techniques d’analyse, de synthèse et de gestion présentées dans cet ouvrage participent à l’optimisation des systèmes énergétiques. Elles sont complétées par des approches spécifiquement orientées vers la conception par optimisation, objets du second volume.
Book Description
Étude de la conception systématique de chaînes de conversion d'énergie en Génie Electrique. Nous proposons une approche dédiée à la conception par association d'éléments caractérisés. A partir d'exigences formulées dans un cahier des charges, les objectifs sont de définir une structure saine à l'aide d'éléments prédéfinis. Dans ce cadre, nous avons adopté une approche de caractérisation qui prend en compte différents critères nécessaires pour la conception. Nous avons ensuite exploité cette approche pour élaborer des méthodologies de conception des structures de conversion de l'énergie électrique. Ces méthodologies nous ont servi de base pour développer une application informatique d'aide à la conception s'articulant principalement sur trois outils : une base de données qui joue le rôle de bibliothèque d'éléments, un outil graphique permettant la construction de structures à l'aide d'éléments caractérisés, un module d'expertise destiné à l'aide à la conception.
Book Description
Le dimensionnement et l'optimisation d'un système hétérogène en Génie électrique nécessite une démarche globale de la conception appelée aussi " approche systémique ". Les problèmes d'optimisation résultant de cette démarche sont complexes et nous nous sommes orientés pour les résoudre vers des méthodes d'optimisation évolutionnaires multicritères de type Pareto. Une auto adaptation du choix des opérateurs de variation a été développée pour augmenter la robustesse d'exploration. A travers la conception de plusieurs dispositifs de conversion d'énergie (véhicule électrique,), nous menons une démarche de modélisation globale des systèmes, à partir de laquelle les algorithmes sont utilisés pour déterminer les meilleurs compromis par rapport aux différents critères d'optimisation (pertes, masses,). L'exploitation des résultats d'optimisation montre que ces méthodes constituent un outil de conception très efficace pour la recherche de performances et l'analyse des couplages.
Book Description
L'optimisation de la conception des systèmes énergétiques nécessite la prise en compte de multiples phénomènes physiques de natures différentes. La difficulté pour simuler de tels problèmes réside dans le fait que les modèles sont couplés et interdépendants avec des constantes de temps éloignées. Ceci est donc très pénalisant pour le temps de calcul. L'objectif est alors de réduire les efforts de calcul afin de rendre possible l'optimisation de ces architectures complexes. La présente étude décrit une méthodologie de conception de systèmes multi-physiques complexes qui sont caractérisés par des dynamiques très variées. Cette méthodologie repose sur un formalisme générique et modulaire traduisant le fonctionnement du système par un ensemble de cycles et de sous-cycles. La mise en abyme des cycles, inspirée du principe des poupées russes, permet de créer une structure dite multi-couche répartie selon les échelles temporelles prises en compte. Pour réduire le coût de simulation global, des méthodes d'extrapolation à pas variables basées sur cycle ont été développées et implémentées sur chacune de ces couches. Les résultats des approximations obtenus à une couche inférieure sont ensuite utilisés pour effectuer des extrapolations sur une couche supérieure. Cette approche permet de réduire considérablement le temps de simulation en atteignant un facteur de gain supérieur à 1000, même en présence d'une grande disparité de constantes de temps du système. La méthodologie proposée a été validée sur l'étude de dimensionnement d'un navire tout-électrique et elle peut également être utilisée dans de nombreuses applications de transport et de production d'électricité.
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LA SIMULATION NUMERIQUE EST DEVENUE UN ATOUT MAJEUR DANS L'ETUDE DES ASSOCIATIONS CONVERTISSEUR-COMMANDE-MACHINE. EN UTILISANT L'EXPERIENCE DU LOGICIEL MC2 DEVELOPPE AUPARAVANT DANS LE LABORATOIRE, UN NOUVEL OUTIL A ETE MIS AU POINT, OSSE, QUI S'APPUIE SUR LES TECHNIQUES DE RAISONNEMENT DES LANGAGES ORIENTES-OBJET. CET OUTIL DE SIMULATION INCLUT EN OUTRE DES METHODOLOGIES DE DESCRIPTION DE LA STRUCTURE DU PROBLEME A ETUDIER, AINSI QUE DE MODELISATION DES DIFFERENTES PARTIES DE L'ASSOCIATION. TOUT CET ENSEMBLE CONFERE A OSSE LES QUALITES QUE L'ON EST EN DROIT D'ATTENDRE D'UN TEL OUTIL DE SIMULATION, A SAVOIR: PRECISION DES RESULTATS OBTENUS ET MINIMISATION DU TRAVAIL IMPOSE A L'UTILISATEUR
Author: Simon Morel Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Dans un contexte d'électrification massive de nos modes de vie (Transports, Industrie, activités tertiaires), des structures de conversion d'énergie toujours plus performantes ( en terme de sobriété, d'efficacité ou ayant un moindre impact sur l'environnement) sont recherchées. Limitées par l'accès et l'utilisation de matériaux rares ou polluants mais également par leurs coûts de mise en œuvre, nos technologies ont été constamment améliorées et optimisées depuis un siècle mais atteignent aujourd'hui une asymptote. De nouvelles technologies en rupture présentent un moyen de faire des bonds significatifs dans cette évolution mais demandent à être découvertes, analysées, modélisées, vérifiées et mises en valeur par les laboratoires de recherche pour être intégrées par le monde industriel. Cette thèse porte sur l'étude, la modélisation et le dimensionnement d'un système innovant et original associant une électronique de puissance non-linéaire et une machine électrique. Cette technologie, encore très peu étudiée aujourd'hui, offre de nouveaux degrés de liberté dans la conception de la chaine de conversion électromécanique pour la génération d'électricité ou la motorisation par exemple.Ce travail ambitionne donc de proposer une lecture claire du fonctionnement non linéaire de la chaine de conversion proposée et d'en comprendre les bénéfices mais aussi les limites et les coûts. Par non-linéaire, on entend ici que ces systèmes sont capables de modifier la topologie profonde ou fondamentale du circuit ou système dans lequel ils sont mis en œuvre et sont capables d'agir sur la dynamique des tensions et courants. Ils peuvent ainsi agir sur la gestion de l'énergie réactive, le facteur de puissance mais aussi sur les niveaux de tensions et courants et par extension de la puissance active et d'en garantir le contrôle.Le travail synthétisé dans ce manuscrit permet dans un premier temps de recenser les rares exemples adoptant cette philosophie et d'en jeter les bases, permettant à différentes topologies inédites d'y être identifiées. Dans un second volet, une méthodologie de modélisation en phase d'esquisse du système entier est présentée et testée permettant de mener des simulations et des dimensionnements. Fort de cette méthode, un troisième volet conceptuel porte sur son application aux machines électriques et démontre les nouveaux compromis et nouvelles performances possibles, comme l'augmentation sensible des performances mécaniques ou la réduction du volume d'aimant nécessaire. Enfin, un dernier volet expérimental permet de vérifier en pratique les différents résultats théoriques grâce à la mise en place d'un banc d'essai à échelle industrielle.
Author: ROBOAM Xavier
Author: ROBOAM Xavier
Author: ROBOAM Xavier
Author: Michel Roboam
Author: Xavier Roboam
Author: Houssem Eddine Demni
Author: Jérémi Regnier
Author: Sadok Hmam
Author: Olivier Normand
Author: Simon Morel
Author: Raphaël Roy