Automate stochastique hybride et fiabilité dynamique

Mémoire Sciences & technologies Informatique

Date de publication :

21/03/2009

Langue :

Français

Format :

.pdf

Nombre de pages :

59 pages

Niveau :

expert

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Sommaire :

Sommaire

Contexte et outils
1. Fiabilité dynamique
2. Automate Stochastique hybride
3. Cas test : le four
4. Implémentation en Scilab/Scicos
5. Modèle et simulation du cas-test
Travaux préliminaires sur le vieillissement
1. Le vieillissement des composants
2. Approches existantes
3. Développement du comptage des commutations du TOR
4. Développement du comptage du temps de séjour par état
Modèles et implémentations du vieillissement
1. Position du problème
2. Modélisation : vieillissement de la partie opérative
3. Simulation : vieillissement de la partie opérative
Probabilités de transition, observateur, diagnostic
1. Implémentation de transitions probabilistes
2. Automates observateurs, de diagnostic, de supervision
3. Nouveau modèle pour l'étude du diagnostic
4. L'automate observateur du four
5. Réflexions sur le diagnostic et la supervision
Simplification du modèle, création d'une interface
1. Simplifier l'implémentation : objectifs
2. Comment créer un nouveau bloc Scicos
3. Bloc générateur aléatoire
4. Récapitulatif : Méthode de création d'un bloc Scicos
5. Travaux futurs sur le modèle

Résumé :

Les systèmes dynamiques réels réagissent non seulement en fonction du temps (modèles continus) mais également en fonction de leur environnement et des événements qui peuvent y survenir. Si les modèles continus sont de bonnes approximations du fonctionnement en régime permanent et les modèles discrets de bons descripteurs des séquences de fonctionnement d'un système, force est de constater que le modèle global le plus proche de la réalité est un système dynamique hybride. Certains événements sont aléatoires (défaillance des composants notamment) et confèrent un aspect stochastique au problème. Un modèle sous forme d' automate stochastique hybride (ASH) permet ainsi de modéliser au mieux la réalité d'un système de contrôle-commande. Quel que soit le modèle utilisé, les normes et exigences de sécurité et de criticité sont strictes pour tous les systèmes commandés. L'évaluation de la sûreté de fonctionnement dans un cadre dynamique devient alors une nécessité. Le choix qui a été fait pour la détermination de la fiabilité dynamique est l'utilisation d'un automate stochastique hybride couplé à la simulation de Monte-Carlo pour estimer au mieux les paramètres. La mise en oeuvre pratique s'effectue sous Scicos (boite à outils Scilab), un premier modèle du cas-test ayant été implémenté par G.A.P Castañeda. La ligne directrice de ce projet est l'amélioration du modèle, avec la prise en compte principalement du vieillissement des composants, de défaillances du diagnostic, des transitions probabilistes. Après avoir pris en main les concepts inhérents au projet et l'implémentation initiale, je me suis donc intéressé à modéliser ces différents aspects, qui seront détaillés dans ce rapport, ainsi que la simplification du modèle global avec la création d'un nouveau bloc sur un exemple.