Résumé :

Dans ce mémoire, une revue sur le contrôle en boucle fermée d’écoulements est proposé. Celle-ci se concentre sur deux configurations typiques d’écoulements: le contrôle des écoulements décollés et le contrôle des écoulements sur cavité ouverte. Concernant le contrôle des écoulements séparés, le contrôle en boucle fermée est mis en place sur un volet plein de type NACA 4412, à l’aide d’actionneurs et de capteurs conventionnels, respectivement des vannes Festo et des films chauds. Deux lois de contrôle sont appliquées: l’une basée données, menant à un contrôleur intégral linéaire et la seconde étant une loi phénoménologique/basée modèle, menant à la synthèse d’un contrôleur non linéaire, intégral positif. Ces lois permettent la mise en place simple et rapide du contrôle d’un écoulement décollé. Le contrôle de l’écoulement sur une cavité ouverte, favorable à l’utilisation d’actionneurs MEMS, est réalisé à l’aide de microvalves MMMS (Micro Magneto Mechanical Systems) intégrées à la paroi amont de la cavité. Des essais de contrôle en boucle ouverte et fermée sont menés. Pour le contrôle en boucle fermée, des contrôleurs linéaires sont conçus par une synthèse structurée H_infini permettant l’amortissement des oscillations de la cavité ouverte. Dans une dernière partie, des développements technologiques sont proposés à la fois sur des capteurs et actionneurs MEMS en vue de futurs essais de contrôle d’écoulements sur des configurations encore plus ambitieuses.

Abstract :

In this dissertation, a review of closed-loop control of flows is proposed. It focuses on two typical flow configurations: control of disbonded flows and control of cavity flows. control of disbonded flows and control of open cavity flows. control. With regard to the control of separated flows, closed-loop control is control is implemented on a NACA 4412 type solid flap, using conventional conventional actuators and sensors, respectively Festo valves and and hot film. Two control laws are applied: one based on data, leading to a linear integral controller and the second being a phenomenological law, leading to the synthesis of a nonlinear, positive integral controller. positive integral controller. These laws allow the simple and rapid control of a disbonded flow. The control of flow over an open cavity, favourable to the use of MEMS actuators, is achieved using using MMMS (Micro Magneto Mechanical Systems) microvalves integrated into the upstream upstream wall of the cavity. Open- and closed-loop control tests are carried out. For closed-loop control, linear controllers are designed using a structured H_infinite synthesis to dampen the oscillations of the open cavity. oscillations of the open cavity. In the final section, technological developments proposed for both MEMS sensors and actuators with a view to future control future flow control tests on even more ambitious configurations. more ambitious configurations.