Brevet FR3049989A1 (20171013)
REVENDICATIONS1. Procédé de détermination de la force d'excitation exercée par la houle incidente sur un moyen mobile (2) d'un système houlomoteur (1), ledit système houlomoteur (1) convertissant l'énergie de la houle en énergie au moyen dudit moyen mobile (2) coopérant avec une machine de conversion (3), ledit moyen mobile (2) effectuant un mouvement par rapport à ladite machine de conversion (3) sous l'action de la houle, caractérisé en ce qu'on réalise les étapes suivantes : a) on mesure la position et la vitesse dudit moyen mobile (2) ; b) on mesure la force F, exercée par ladite machine de conversion (3) sur ledit moyen mobile (2) ; c) on construit un modèle de la force Frad de radiation exercée sur ledit moyen mobile (2), ledit modèle de la force Frad de radiation reliant ladite force de radiation à la vitesse dudit moyen mobile (2) ; d) on construit un modèle de dynamique dudit système houlomoteur qui relie ladite force d'excitation Fex exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile (2), à ladite position dudit moyen mobile (2), à ladite vitesse du moyen mobile (2), à ladite force F, exercée par ladite machine de conversion (3) sur ledit moyen mobile (2) et à ladite force de radiation Frad exercée sur ledit moyen mobile (2) ; et e) on détermine ladite force d'excitation Fex exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile (2) au moyen dudit modèle de dynamique, dudit modèle de la force de radiation, desdites position et vitesse mesurées et de ladite force F, mesurée exercée par ladite machine de conversion (3) sur ledit moyen mobile (2).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel on construit ledit modèle de dynamique dudit système houlomoteur au moyen d'une équation du type : M2(t) = Fex(t) + Fhd(t)+F'd(t) - Fu(t) avec M la masse du moyen mobile, 2 l'accélération dudit moyen mobile (2), Fhd la force de rappel hydrostatique exercée sur ledit moyen mobile (2).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, dans lequel on détermine ladite force Fhd de rappel hydrostatique au moyen d'une formule du type : Fhd(t) = -Kz(t) avec z la position dudit moyen mobile et K le coefficient de raideur hydrostatique.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, dans lequel on détermine ladite force Fhd de rappel hydrostatique par une fonction affine par morceau du type : Fhd = -Fiz(t) - Gi pour au moins deux intervalles Sil de variation de ladite position z, avec F, et G, des coefficients constants de ladite fonction affine pour chaque intervalle ni. 3049989 29\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on construit ledit modèle de la force Frac de radiation par une équation du type : Frad(t) = - M '2(t) - Fr(t) avec Fr(t) = f ot h(t - T)2(t)clt l'amortissement de radiation, 5 2 l'accélération dudit moyen mobile (2), M' la masse ajoutée à la fréquence infiniment élevée, 2 la vitesse dudit moyen mobile (2), h la réponse impulsionnelle qui relie la vitesse du moyen mobile à l'amortissement de radiation.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 5, dans lequel on mesure l'accélération dudit moyen mobile (2). 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, dans lequel on détermine l'amortissement de radiation Fr au moyen d'une réponse temporelle approximée issue d'une réalisation d'état, du type : Fr(t) = Cr f ot e(t-T)ArBri(T) Dri(t) avec Ar, Br, Cr, Dr des matrices de la réalisation d'état. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon les revendications 2 et 7, dans lequel on détermine ladite force d'excitation Fex exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile (2) au moyen d'une équation du type : Fex(k)=(M M')2(k) Eit101 Crd Arkd-1-1Brdi(1) Drdi(k) FiZ(k) Gi Fu(k) avec k le pas de temps dans le domaine discret, Ard, B rd, Crd, Drd les 20 matrices de la réalisation d'état dans le domaine discret.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 5, dans lequel on détermine ladite force d'excitation Fex exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile (2) au moyen d'un observateur d'état basé sur un filtre de Kalman linéaire construit à partir d'un modèle de marche 25 aléatoire de ladite force d'excitation Fex exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile (2).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9, dans lequel on détermine ladite force d'excitation Fex exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile (2) en mettant en oeuvre les étapes 30 suivantes : i) on initialise k=0, le vecteur d'état 2,(010)=Fc,(0) et l'état de la matrice de covariance, P(010) = P0, ; 3049989 30 ii) à chaque instant k, on acquiert lesdites mesures de position et de vitesse dudit moyen mobile y(k) = [z(k) z(k)] et la mesure de ladite force exercée par ladite machine de conversion sur ledit moyen mobile u(k) = Fu(k) ; et iii) à chaque instant k, on détermine la force d'excitation exercée par la houle 5 incidente sur ledit moyen mobile (2) 0(k) au moyen des équations suivantes : 0(k) = [0 1] fca(k1k) avec : 1fca(klk -1) = Au5eu(k -11k -1) + BaFu(k -1) P(klk -1) = AaP(k -11k - flATa + Q K(k) = P(kIk - 1)Cj; (CaP(klk - 1)Cj; + R)-1 .2a(k1k) = 2a(klk -\n<CLM>\1\t+ K(k)(Y(k) Ca.2a(k ik -\n<CLM>\1\tDaFu(k)) P(klk) = (I - K(k)Ca(k))P(klk -\n<CLM>\1\tavec K(k) le gain de l'observateur, xa(k) le vecteur d'état inconnu xa(k) = [w )1 x( Aco Ba, Ca, Da des matrices de la réalisation d'état, P la matrice de () 10 covariance du vecteur d'état, Q et R des matrices de calibration.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 5, dans lequel on détermine ladite force d'excitation Fex exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile (2) au moyen d'un estimateur d'état à entrée inconnue basé sur une approche d'horizon glissant. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, dans lequel on détermine ladite force d'excitation Fex exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile (2) en mettant en oeuvre les étapes suivantes à chaque instant k : i) on acquiert lesdites mesures de position et de vitesse dudit moyen mobile 20 y(k) = [z(k) z(k)] et la mesure de ladite force exercée par ladite machine de conversion sur ledit moyen mobile u(k) = Fu(k) ; et ii) on détermine la force d'excitation exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile ei(klk) au moyen des équations suivantes : 1-4)(k lk) = «N) avec «N) obtenu par résolution d'un problème de programmation 25 quadratique suivant : { S i el mir4. 1( (P + WIRWsg - 2 [01; -T X0 V 1 T '[RWsiS i avec P, R et S des matrices tel que He ,g'.+ HdUd formées à partir de matrices de pondération de la fonction coût, la matrice qui représente l'ensemble des valeurs des variables inconnues sur la fenêtre d'estimation de dimension N, W la matrice, calculée à partir de la représentation 30 d'état, qui correspond à l'effet de ces variables sur les valeurs des sorties sur cette même fenêtre, H et Hd des matrices et g un vecteur obtenus à partir de 3049989 31 contraintes imposées sur l'état et l'entrée inconnue, Jeo = 2(k - NIk -\n<CLM>\1\tet 00 = 0(k - NIk -\n<CLM>\1\tavec x le vecteur d'état et w l'entrée ud(k - N) ud(k - N +\n<CLM>\1\tinconnue de l'estimateur d'état, Ud = u- [ , ud étant l'entrée connue lid(k) de l'estimateur d'état avec ud(t)=Fhd(t) - Fu(t).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on commande ledit système houlomoteur en fonction de ladite force d'excitation Fex exercée par la houle incidente sur ledit moyen mobile, déterminée (2). 5 10