Commandes par inversion d’un véhicule à pile à combustible et supercondensateurs

– Clément Dépature a soutenu sa thèse en génie électrique –

Le blogue d’information En Tête de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR) présente le résumé de thèse de doctorat en génie électrique de M. Clément Dépature, intitulée «Commandes par inversion d’un véhicule à pile à combustible et supercondensateurs».

De gauche à droite: Sousso Kelouwani (UQTR), Walter Lhomme (Université de Lille 1 – France), Alain Bouscayrol (Université Lille 1 – France), Loïc Boulon (UQTR), Clément Dépature (UQTR), João Pedro Trovão (Université de Sherbrooke), Hicham Chaoui (Université de Carleton) et Pierre Sicard (UQTR). En visioconférence: Marie-Cécile Pera (Université de France Comté, France) et Serge Pierfederici (Université de Lorraine).

Le développement de la commande d’un véhicule à pile à combustible et supercondensateurs doit prendre en compte les contraintes liées à l’association de ses composants. La commande par inversion apporte une solution. Elle utilise une approche systémique et cognitive afin d’identifier la cause qui produit l’effet désiré et inverse les modèles des éléments associés pour obtenir une structure de commande. Ainsi, les commandes déduites de la Représentation énergétique Macroscopique (REM) et du Backstepping font partie de la catégorie des commandes par inversion. Le Backstepping déduit une commande stable de la plupart des systèmes non-linéaires.

Cependant, il ne permet pas de gérer de façon claire et efficace les couplages énergétiques. Il est alors possible de décomposer physiquement le système suivant les règles de la REM. La REM permet également de séparer explicitement la commande et la stratégie de gestion de l’énergie. Dans cette thèse en cotutelle franco-québécoise, les caractéristiques des deux commandes ont été soulignées.

Les deux méthodes apparaissent alors complémentaires. L’intégration du Backstepping apporte à la REM l’assurance d’une stabilité intrinsèque. Les principes de la REM, quant à eux, permettent au Backstepping de gérer les couplages énergétiques. Le développement d’une commande par inversion stable d’un véhicule à pile à combustible et supercondensateurs est donc proposé par la combinaison de ces deux méthodes de commande, suivant une procédure d’inversion combinée. La répartition des puissances du véhicule est ainsi réalisée en temps réel, sur dispositif expérimental, suivant une stratégie de filtrage et la commande stable par inversion combinée développée.

Thèse de doctorat en génie électrique soutenue le 24 avril 2017

Membres du jury

M. Loïc Boulon, Ph. D., directeur de recherche
Professeur, Université du Québec à Trois-Rivières

M. Sousso Kelouwani, Ph. D., président du jury
Université du Québec à Trois-Rivières

M. Alain Bouscayrol, Ph. D., coencadrant
Professeur, Université de Lille 1 (France)

M. Walter Lhomme, Ph. D., coencadrant
Maître de conférence, Université de Lille 1 (France)

M. João Pedro Trovão, Ph. D., évaluateur externe
Professeur, Université de Sherbrooke

M. Hicham Chaoui, Ph. D., évaluateur externe
Professeur, Université de Carleton

Mme Marie-Cécile Pera, Ph. D., évaluatrice externe
Professeure, Université de Franche Comté

M. Serge Pierfederici, Ph. D., évaluateur externe
Professeur, Université de Lorraine (France)