Note publique d'information : Les canaux d’irrigation sont des systèmes hydrauliques à surface libre qui servent
à conduire l’eau de sa source vers ses usagers. Dans cette thèse on s’intéresse à
l’application de la commande automatique robuste aux canaux d’irrigation. La mise
en œuvre de la commande automatique a été effectuée en deux étapes. D’abord, on s’est
intéressé à la modélisation du système réel, puis on a étudié la synthèse de la loi
de commande. Un modèle linéaire à la base des équations de Saint Venant a été conçu
pour la commande. Les modèles de deux systèmes réels, le canal d���Evora (Portugal)
et le canal de Gignac (France) ont été obtenus et analysés dans le domaine fréquentiel.
La deuxième étape de l’application de la commande automatique a consisté dans l’élaboration
d’une méthodologie de contrôle robuste. L’analyse de la stabilité, de la performance
et des marges de robustesse de la boucle fermée a été effectuée de façon théorique
à l’aide des outils de l’automatique classique. Des contrôleurs de type PI décentralisés
ont été synthétisés pour un système mono-bief. Leurs performance et robustesse ont
été testées de façon expérimentale et en simulation. Les résultats obtenus ont confirmé
la pertinence de la méthodologie générique de modélisation et de contrôle. Cette méthodologie
a été étendue ensuite dans le cas d’un système multi-bief. Le système multi-bief «
hérite » les propriétés de stabilité et de robustesse des systèmes mono-biefs. Par
contre, la performance globale du système est dégradée à cause des interactions entre
sous-systèmes mono-bief. Afin de remédier à ce problème on a proposé la synthèse d’une
commande anticipée.
Note publique d'information : Irrigation canals are used to convey the water from its source towards its users.
This thesis deals with the robust control of irrigation canals. First of all, the
modelling of the real system is considered. Then, the implementation of the control
is studied. A linear model, based on the Saint Venant equations, is obtained for control
purposes. Two real systems are modelled and analysed in the frequency domain : the
Evora canal (Portugal) and the Gignac canal (France). Then, a methodology for robust
control was elaborated. Stability, performance and robustness analysis is done using
theory and classical control tools. Decentralised PI controllers are designed for
one-pool system. The performance and the robustness of these controllers are tested
in real conditions and through simulations. The results validated the generic methodology
for modelling and control. This methodology is then extended for a multi-pools system.
The multi-pools system “inherits” the stability and robustness properties of the sub-systems.
However, it is shown that the interactions between sub-systems decrease the overall
performance of the controlled system. This loss of performance can be reduced by using
a feedforward controller.
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