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Groupement de Montpellier Unité de Recherche IRRIGATION |
PROPOSITION
DE STAGE
Comment
concevoir des contrôleurs basés sur des règles floues pour les canaux
d'irrigation ?
Problématique:
La ressource en eau est soumise à de fortes pressions, en particulier dues à la demande pour l'irrigation (80% de la consommation mondiale). Les gestionnaires de canaux sont fortement incités à mieux gérer cette ressource, en utilisant des méthodes automatiques issues de l'industrie.
Cependant, la complexité des méthodes de commande automatique rebute certains gestionnaires, et n'assure pas toujours un meilleur fonctionnement que dans le cas d'une gestion manuelle (en particulier lors des périodes d'initialisation, de fortes variations de la demande, pannes de capteurs, etc.).
Une solution dans ce cas est d'utiliser les méthodes de la commande floue, basée sur des règles simples du type SI ... ALORS ... Un tel contrôleur a l'avantage de pouvoir être facilement compris par le gestionnaire (et même de pouvoir reproduire son comportement dans les cas de crise, en utilisant son expertise), mais présente l'inconvénient de ne pas être générique (c'est-à-dire exportable sur d'autres systèmes que celui sur lequel il a été mis au point). Un contrôleur flou est en général facile à régler pour un système monovariable (un bief - partie de canal entre deux ouvrages de régulation), mais la tâche est plus difficile pour un système multivariable (où il faut prendre en compte les interactions entre les biefs).
La question posée demande de comprendre le problème de la gestion en temps réel des canaux, de s'initier à la logique floue et la commande floue, de proposer des règles de gestion pour des canaux types (par exemple ceux de l'American Society of Civil Engineers), de les programmer dans un module FORTRAN (ou Matlab), et de les tester sur modèle (fourni par le Cemagref).
Domaines scientifiques (par ordre d'importance décroissante) :
- Automatique
- Systèmes dynamiques
- Informatique
- Hydraulique à surface libre
Outils logiciels :
- Matlab
- FORTRAN
- SIC (SImulation des Canaux d'irrigation, développé par le Cemagref Montpellier)
Encadrement/contact :
Xavier Litrico - Tél.: 04 67 04 63 47
Possibilité de collaboration dans le cadre du GIS Gignac (BRLi à confirmer)
Références bibliographiques :
- sur la gestion des canaux :
Malaterre P.O., 1994, Modélisation, analyse et commande LQR d'un canal d'irrigation, Thèse de doctorat ENGREF/Cemagref
Georges D., Litrico X., 2002, Automatique pour la gestion des ressources en eau, Hermès sciences éditions, collection IC2.
- sur la commande floue :
Borne P., Rozinoer J., Dieulot J.Y., Dubois L., 1998, Introduction à la commande floue, éditions Technip, collection Sciences et Technologies.
- sur l'application de la commande floue aux canaux :
Voron B., Bouillot
A.P, 1997, Application of the fuzzy set theory to the control of a large canal,
Workshop Regulation of Irrigation Canals,
Stringam B., Merkley
G., 1997, Fuzzy controller simulation for local downstream water level control
in canals, Workshop Regulation of Irrigation Canals, Marrakesh,
p. 342-348
Stringam B., Merkley
G., 1997, Field application of a fuzzy controller for an irrigation canal in