Systems Monitoring, Diagnostics and Reliability (ASI / IEE / M2-MARS) - 5EUS5SDR

Objectif(s)

Présenter le problème de la surveillance, du diagnostic et de la sûreté des systèmes, et ses enjeux applicatifs. Développer les principaux outils et méthodes de la surveillance, du diagnostic et de la sûreté.

Au terme de ce cours, les étudiants/apprentis seront capables de :

• analyser et modéliser un problème de surveillance de système et d'identifier des approches de solution à mettre en oeuvre
  -concevoir une solution à un problème de surveillance de système, en observant un cahier des charges
  - choisir, régler et mettre en œuvre un algorithme de détection de ruptures dans un contexte de surveillance de système
  - développer un algorithme de détection de rupture adapté à un problème de surveillance de système donné
• expliquer le principe de détection de défauts et de diagnostic à base de modèle
• choisir, régler et mettre en œuvre un algorithme de détection et diagnostic de défauts à base de modèle dans un contexte de surveillance de système
• développer des modèles de sûreté de fonctionnement des systèmes, de complexité croissante
  -évaluer et analyser les performances de sûreté de fonctionnement d'un système
  -prendre en compte des exigences de sûreté de fonctionnement dans la conception et le pilotage d’un système
• concevoir un système de façon à respecter des spécifications de sûreté de fonctionnement

Contenu(s)

1. Introduction à la surveillance et à la sûreté des systèmes : le problème et ses enjeux.
2. Approches probabilistes de la surveillance : Outils probabilistes & statistiques outils pour l'estimation et la détection. Détection de ruptures (définition du problème , types de signaux et de ruptures, approche "temps-réel"). Signaux à échantillons indépendants (détection de ruptures de moyenne et de variance, algorithmes du CuSum, du GLR et approche des 2 modèles, extension aux signaux multivariés). Généralisation aux signaux à échantillons dépendants
3. Pre?sentation des approches à base de modèle pour de de?tection, localisation et diagnostic des de?fauts dans le cadre de la surveillance et de la su?rete? des syste?mes complexes et de la tole?rance aux fautes : Notion de redondance - Ge?ne?ration d'e?quations de redondance analytique - Espace de parite? - Observateurs pour le diagnostic - Observateurs a? entre?es inconnues - Bancs d'observateurs - Analyse des re?sidus et de?tection
4. Fiabilité et sûreté de fonctionnement : Modèles probabilistes de défaillances des composants. Eléments sur les méthodes d'analyse qualitative de la sûreté de fonctionnement des systèmes. Fiabilité des systèmes à composants indépendants (diagramme de fiabilité, arbres de défaillances, fonction de structure, coupes minimales, facteurs d’importance). Approche markovienne en fiabilité des systèmes (composants dépendants, redondances passives, composants testés, ...). Modélisation des politiques de maintenance

TPNE demandé par les enseignants : travail et approfondissement du cours, préparation et finalisation des BE, réalisation des mini-projets

Modules de mathématiques de Tronc Commun, Traitement du Signal, Automatique (modélisation par fonction de transfert et dans l'espace d'état, synthèse d'observateurs)