INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Par ailleurs, la portion de détection 10 repose une couche support 3, réalisée ici en un matériau cristallin semiconducteur adapté à l’épitaxie du germanium de la portion de détection 10. Elle est ici réalisée en silicium. En variante, la portion de détection 10 peut reposer sur une couche isolante inférieure réalisée en un matériau électriquement isolant, éventuellement recouverte par une couche mince de nucléation à base de silicium. Cette couche support 3 peut être une couche supérieure d’un substrat SiGeOi ou d’un substrat GeOi.
Le démodulateur 1 comporte des électrodes de modulation M1, M2, permettant de générer et moduler le courant de dérive, qui traversent la couche diélectrique de passivation 2 pour venir au contact des régions 11 dopées p+ et leur appliquer un potentiel électrique positif ou nul. Elles sont connectées à un circuit électrique de commande. Il comporte également des électrodes de collection C1, C2, permettant de collecter les électrons photogénérés (photocourant), qui traversent la couche diélectrique de passivation 2 pour venir au contact des régions 12 dopées n+ et leur appliquer un potentiel électrique positif. Elles sont connectées à un circuit électrique de lecture.
De préférence, le signal de commande de commutation peut être tel que l’onduleur OND achemine de l’énergie électrique depuis la source DC vers la machine électrique synchrone MEL de sorte que la machine électrique synchrone MEL présente un fonctionnement communément appelé « moteur » et/ou un fonctionnement communément appelé « générateur ». Classiquement, l’onduleur OND comporte plusieurs bras de commutation (non représentés), de préférence au moins un bras de commutation pour chaque phase de la machine électrique, pour transformer le signal continu depuis la source DC en un signal alternatif pour les phases de la machine électrique MEL. Chaque bras de commutation comporte au moins un commutateur commandé. De manière classique, on peut commander chaque commutateur des bras de commutation au moyen d’une modulation de largeur d’impulsion connu sous l’acronyme MLI (ou PWM de l’anglais Pulse Width Modulation).
Le capteur optionnel de position angulaire ou de vitesse de rotation angulaire CAP peut être configuré pour mesurer la position mécanique angulaire d’un rotor (non représenté) de la machine électrique synchrone par rapport au stator (non représenté), et pour délivrer un signal de position angulaire (respectivement de vitesse de rotation angulaire) représentatif de la valeur mesurée de la position angulaire (respectivement de la vitesse de rotation angulaire) du rotor de la machine électrique synchrone.
La illustre, schématiquement et de manière non limitative, une installation comprenant une machine électrique tournante MEL associée, pour sa commande, à un système de commande COM selon un mode de réalisation de l’invention (le système de commande COM mettant en œuvre le procédé de commande selon l’invention). La est un exemple de réalisation du système de commande de la . D’autres mises en œuvre du système de la peuvent être réalisées sans sortir du cadre de l’invention (par exemple les réalisations décrites dans les demandes de brevet WO2021/259662 et WO2022/078778 ou dans les demandes de brevet portant les numéros de dépôt FR21/13962 et FR22/00475). Les éléments identiques à la ne sont pas redécrits.
Le calculateur CAL utilise des mesures de courant i a , i b , i c dans les phases de la machine électrique MEL. De plus, le calculateur CAL comprend : Des moyens de transformation PARK dans le repère de Park des courants mesurés, pour déterminer des courants mesurés exprimés en courant direct i d mes et le courant en quadrature i q mes (pour rappel : les courants et les tensions dits « directs » et « en quadrature », également appelé « quadratique(s) », sont des courants et des tensions exprimés dans un repère tournant lié au rotor), Des moyens de détermination CONS des consignes de courant i d sp et i q sp , à partir notamment de la consigne de couple Cem* et de la consigne de la variable de fonctionnement VAF, la détermination des consignes de courant CONS est réalisée à une première fréquence temporelle de calcul, Des moyens de détermination FOC des consignes de tension v d sp et v q sp , à partir notamment des consignes de courants i d sp et i q sp , et des courants mesurés exprimés dans le repère de Park i d mes et i q mes , Un contrôle de vecteur spatial SVM pour générer un signal de commande de commutation pour l’onduleur OND en fonction des consignes de tension v d sp et v q sp , le signal de commande de l’onduleur est mis en œuvre à une fréquence de découpage, et Optionnellement un estimateur EST, par exemple un estimateur thermique ou un estimateur de flux magnétique, pour estimer au moins une température et/ou au moins un flux magnétique d’au moins un composant de la machine électrique à partir des courants mesurés exprimés dans le repère de Park i d mes et i q mes , l’estimation mise en œuvre par l’estimateur est réalisée à une deuxième fréquence temporelle de calcul.
Le procédé de commande d’une machine électrique selon l’invention est conçu pour faire appliquer une fréquence de découpage du courant électrique par un onduleur à la machine électrique, et pour faire réaliser un calcul à au moins une fonction dudit calculateur à une fréquence temporelle de calcul (cette fréquence est également appelée fréquence de calcul « lent »). Chaque fonction du calculateur a une fréquence temporelle de calcul de référence. On rappelle qu’une fréquence est définie par le nombre de périodes par unité de temps, et la période est la plus petite durée pendant laquelle se reproduit un phénomène. Le procédé de commande d’une machine électrique comprend les étapes suivantes en temps réel : Acquisition d’une fréquence électrique de la machine électrique, Application d’une fréquence de découpage, de telle sorte que la fréquence de découpage soit proportionnelle à la fréquence électrique, le coefficient de proportionnalité entre ces deux fréquences étant un nombre entier, Application d’une fréquence temporelle de calcul, de telle sorte que la fréquence de découpage soit proportionnelle à la fréquence temporelle de calcul, le coefficient de proportionnalité entre ces deux fréquences étant un nombre entier, et de telle sorte que la moyenne de la fréquence temporelle de calcul soit égale à la fréquence temporelle de calcul de référence.
Ces étapes peuvent être mises en œuvre notamment par un calculateur et une mémoire informatique dédiés pour les temps réels. Ces étapes sont détaillées dans la suite de la description.
1) Acquisition de la fréquence électrique Lors de cette étape, on acquiert une fréquence électrique de la machine électrique. En d’autres termes, on acquiert la fréquence électrique du rotor de la machine électrique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, on peut déterminer la fréquence électrique à partir de la vitesse de rotation électrique, au moyen d’une formule du type : avec la fréquence électrique, une vitesse de rotation électrique du rotor de la machine électrique.
De manière avantageuse, la fréquence électrique peut être acquise par multiplication d’une vitesse de rotation mécanique par le nombre de paires de pôles de la machine électrique. On peut ainsi écrire : ω e =p.ω m avec p le nombre de paires de pôles de la machine électrique synchrone MEL et ω m la vitesse de rotation mécanique de la machine électrique.
Avantageusement, on peut mesurer la vitesse de rotation mécanique du rotor, par exemple au moyen d’un capteur de position angulaire du rotor de la machine électrique, ou d’un capteur de vitesse angulaire du rotor de la machine électrique.
Alternativement, on peut estimer la vitesse de rotation mécanique du rotor au moyen d’un estimateur, qui peut dépendre des courants dans les phases de la machine électrique et/ou des consignes de courant et/ou des consignes de tension.
2) Application d’une fréquence de découpage Lors de cette étape, on détermine une fréquence de découpage pour l’onduleur et on l’applique au signal de commande de l’onduleur. La fréquence de découpage est déterminée de telle sorte que la fréquence de découpage soit proportionnelle à la fréquence électrique acquise à l’étape 1. Pour cette proportionnalité, le coefficient de proportionnalité (c’est-à-dire le rapport entre la fréquence de découpage et la fréquence électrique) est un nombre entier. Ainsi, la fréquence de découpage est synchronisée avec la fréquence électrique, ce qui évite la présence d’harmonique, l’apparition de phénomènes non désirés, comme l’émergence de basses fréquences dans la commande, voire une instabilité des courants pilotés. Le coefficient de proportionnalité et la fréquence de découpage peuvent ne pas être constants.
Une fois la base de données obtenue, la seconde étape d’apprentissage consiste à fournir la base de données au réseau de neurones de façon à ce qu’il puisse s’entraîner à sélectionner le type de trajectoire empruntée par le conducteur en virage, compte tenu des données d’entrée précitées.
Le réseau de neurones utilisé est de préférence du type récurent. Ainsi, il détermine le type de trajectoire empruntée en fonction des données d’entrée mesurées non pas à un seul pas de temps mais à plusieurs pas de temps.
Pour lui conférer ce caractère récurent, le réseau de neurones comporte alors dix entrées, à savoir les neuf données d’entrée précitées et le type de trajectoire sélectionné au pas de temps précédent.
On pourrait utiliser un réseau du type MTSF - LSTM (de l’anglais « Multivariate Time Series Forecasting - Long Short-Term Memory »).
Toutefois, pour réduire les calculs sans pour autant nuire à la fiabilité des résultats, on utilisera plutôt ici un algorithme de type « GRU » (de l’anglais « Gated Reccurent Unit »).
La couche d’entrée du réseau de neurones comporte dix neurones artificiels recevant les dix données d’entrée.
La couche de sortie comporte ici un unique neurone artificiel qui fournit la donnée de sortie, à savoir le type de trajectoire reconnu.
En l’espèce, ce réseau de neurones comportera deux couches cachées.
La première couche cachée comporte ici cent neurones artificiels qui intègrent un mécanisme de mémoire interne et de mise à jour de leur paramétrage. Cette architecture de réseau récurrent permet de réduire les effets de disparition de gradient sur les couches inférieures et donc le ralentissement de l’apprentissage.
La seconde couche cachée, dite de densification, comporte ici un seul neurone artificiel qui reçoit les données des cent neurones précités.
La couche de sortie, qui donne le type de trajectoire, intègre une fonction de type « softmax », permettant de normaliser les résultats. Elle réalise ici l’équation suivante :
où Zi est la sortie, et Wi est l'élément i du vecteur d'entrées W, et Wk est l'élément k du vecteur d'entrées W.
L’étape d’apprentissage du réseau de neurones permet alors de paramétrer les différents neurones artificiels, de façon à ce que le réseau de neurone puisse déterminer le type de trajectoire compte tenu des données d’entrée mesurées en temps réel.
Cette étape ne sera pas ici décrite en détail. On pourra seulement préciser que l’algorithme d’apprentissage sera préférentiellement du type « Adam », qui est une extension de la méthode du gradient stochastique. Cette méthode présente en effet, dans le cadre de l’invention, une grande rapidité de convergence. Elle utilise une fonction de cout qui est la moyenne des erreurs en valeur absolue, appelée ici MAE et définie par l’équation suivante :
Où n est le nombre de points utilisés. Il s’agit plus précisément du nombre de points sur lesquels on veut calculer une moyenne MAE, c'est-à-dire du nombre de prédictions dont on veut mesurer la précision (à savoir par exemple l’ensemble des valeurs prédites avec les échantillons d'apprentissage).
est la valeur attendue obtenue préalablement dans un ensemble de données d’apprentissage, et y i la valeur de sortie du réseau de neurones.
Les techniques de fabrication et les matériaux connus pour fabriquer des microreliefs sont nombreuses comme cela est décrit dans l’article « A Comprehensive Review of Microneedles : Types, Materials, Processes , Characterizations and Applications », Faisal Khaled Aldawood, Abhay Andar et Salil Desai, Polymers 2021, 13, 2815, doi :10.3390/polym13162815. Il est par exemple connu de réaliser des réseaux de microreliefs de forme variée par photolithographie ou par micro-usinage dans un substrat fait d’un métal ou d’un semi-conducteur. Cependant, ces techniques sont coûteuses et contraignantes à mettre en œuvre à l’échelle industrielle.
Les micropointes en matériaux polymériques tels que le poly-(acide lactique), le poly-(acide glycolique), le poly-(acide lactique-co-glycolique), connus sous les acronymes PLA, PGA et PLGA respectivement présentent une excellente biocompatibilité et une faible toxicité qui les rendent particulièrement bien adaptés à une application médicale. Pour fabriquer de telles micropointes en masse à l’échelle industrielle, les techniques connues les plus adaptées sont le moulage par injection du matériau polymérique en fusion et l’emboutissage d’une feuille faite du matériau polymérique, comme décrit dans « A Review on Microfabrication of Thermoplastic Polymer-Based Microneedle Arrays », Herwig Juster, Bart van der Aar, Hans de Brouwer, Polym. Eng. Sci., 59:877–890, 2019, doi :10.1002/pen.25078.
Pour fabriquer des moules adaptés au moulage par injection, la méthode LIGA, acronyme en allemand de « " Lithographie, Galvanoformung and Abformung » est connue. Elle comporte la fabrication d’une ébauche comportant un réseau de relief en forme pointe par une méthode de lithographie par laser. Un moule métallique est ensuite produit par réplication de l’ébauche en appliquant une couche métallique sur la surface en relief de l’ébauche. Le moule est séparé par effet de retrait de l’ébauche au cours de la réplication, puis une feuille polymérique est emboutie sur le moule. Seules des formes simples peuvent cependant être obtenues par la méthode LIGA.
D’autres méthodes de fabrication de moules connues sont le micro-fraisage, le micro-meulage, l’usinage par électroérosion et le perçage par percussion laser qui permettent d’élaborer des moules de forme complexe, notamment avec des facteurs de forme supérieur à 5.
Les techniques de moulage par injection et d’emboutissage connus mettant en œuvre des moules présentant des reliefs en creux, la qualité des micropointes obtenues dépend principalement par l’aptitude du matériau polymérique à fluer pour remplir les reliefs. Cette aptitude est conditionnée par de nombreux facteurs, notamment la température du matériau polymérique, la température du moule, la température du poinçon d’emboutissage et la durée d’injection ou d’emboutissage le cas échéant. Or une faible variation de l’un de ces paramètres peut impacter de manière conséquente la qualité des micropointes obtenues.
Il existe donc un besoin pour un nouveau procédé permettant de produire en quantités industrielles une feuille dotée de microreliefs, en particulier de micropointes, permettant notamment de s’affranchir des inconvénients de l’art antérieur.
L’invention propose un procédé de thermoformage d’une feuille faite d’un matériau polymérique présentant une température de transition vitreuse T g inférieure ou égale à 120 °C, le procédé comportant le chauffage de la feuille à une température de chauffage supérieure à T g et l’application sur une face de la feuille d’une pression de gaz comprise entre 2 MPa et 12 MPa pour déformer la feuille contre un moule comportant un relief de moule présentant une hauteur comprise entre 100 µm et 1000 µm.
Le procédé de thermoformage selon l’invention, par l’application d’une haute pression sur une feuille dont la déformabilité est optimale au-dessus de la température de transition vitreuse, permet d’obtenir au moins un microrelief qui présente une forme substantiellement complémentaire de la forme de moule.
Notamment, le procédé selon l’invention présente plus particulièrement l’avantage par rapport aux procédés de l’art antérieur, de permettre de maîtriser l’épaisseur de la feuille déformée en fond ou au sommet du relief de moule, que ledit relief de moule soit en creux ou en saillie respectivement.
La température de transition vitreuse peut être déterminée par calorimétrie différentielle à balayage, par exemple au moyen du calorimètre de référence STA449 commercialisé par la société Netzsch® et du logiciel de traitement de données de mesure associé.
De préférence, le matériau polymérique est biosourcé. Un matériau « biosourcé » est obtenu à partir d’une matière première organique, d’origine animale ou, de préférence, végétale, traitée par un procédé différent d’un procédé pétrochimique.
De préférence, le matériau polymérique est biocompatible. Un matériau « biocompatible » est toléré par un organisme humain ou animal sans que son interaction avec les tissus biologiques de l’organisme n’entraîne de pathologie. Le matériau polymérique peut aussi être biorésorbable.
De préférence, le matériau polymérique est choisi parmi le poly-(acide lactique), le poly-(acide glycolique), le poly-(acide lactique-co-glycolique) et leurs mélanges.
De préférence, le matériau polymérique est le poly-(acide lactique). Le poly-(acide lactique) peut être biosourcé, par exemple obtenu à partir de maïs et/ou de mélasse, notamment de canne à sucre.
Le matériau polymérique peut être amorphe.
Selon une variante, le matériau polymérique peut être semi-cristallin, la température de chauffage étant inférieure à la température de fusion du matériau polymérique, de préférence comprise entre 60 °C et 120 °C . La température de cristallisation et de fusion du matériau polymérique peut être déterminée par calorimétrie différentielle à balayage, par exemple au moyen du dispositif décrit ci-dessus pour la détermination de la température de transition vitreuse.
En particulier, chaque structure intermédiaire 18 présente une forme rectangulaire s’étendant selon la direction d’extension 26, dont notamment des bords parallèles à la direction d’extension 26 présentent une longueur strictement supérieure à des bords perpendiculaires à la direction d’extension 26.
Chaque structure intermédiaire 18 fait saillie d’un bord de fixation 28 de la masse vibrante 8,10 ou d’un bord de fixation 30 du support 6.
En particulier, chaque structure intermédiaire 18 fait saillie du bord de fixation 28, 30 correspondant dans un plan d’extension.
Le plan d’extension est parallèle au plan de support ou est confondu avec le plan de support.
Chaque bord de fixation 28, 30 s’étend en particulier dans le plan d’extension.
Par exemple, la direction d’extension 26 de la structure intermédiaire 18 forme un angle avec le bord de fixation 28, 30 compris entre 45° et 90°. De préférence, l’angle est sensiblement égal à 90°, c’est-à-dire la structure intermédiaire 18 fait saillie du bord de fixation 28, 30 respectif selon une direction perpendiculaire audit bord 28, 30, dans le plan d’extension.
Chaque structure intermédiaire 18 porte l’une des rangées de dents 20A, 20B.
En référence aux figures 2 et 3, chaque dent 22A de la rangée de dents 20A forme en particulier une paire de dents respective avec une dent correspondante 22B de la rangée de dents 20B. Dans l’exemple de la , en suivant la direction d’extension 26 de chaque structure intermédiaire 18 faisant saillie du support 6, chaque paire de dents comprend d’abord la dent 22B portée par cette structure intermédiaire 18, puis la dent 22A portée par la structure intermédiaire 18 correspondante faisant saillie de la masse vibrante 8. Dans l’exemple de la , l’agencement des dents 22A, 22B de chaque paire de dents est inversé. Cet ordre d’agencement des dents 22A, 22B de chaque paire dents permet notamment de compenser le biais en quadrature correspondant, à savoir le biais en quadrature positif en ce qui concerne l’exemple de la , et le biais en quadrature négatif en ce qui concerne l’exemple de la .
Par exemple, chaque dent 22A, 22B fait saillie de la structure intermédiaire 18 correspondante selon une direction perpendiculaire à la direction d’extension 26 de cette structure intermédiaire 18. Par exemple, chaque dent 22A, 22B s’étend selon une direction parallèle au bord de fixation 28, 30, duquel la structure intermédiaire 18 fait saillie. En particulier, chaque dent 22A, 22B fait saillie de l’un des bords de la structure intermédiaire 18 correspondante, qui sont parallèles à la direction d’extension 26 de cette structure intermédiaire 18.
De préférence, la structure intermédiaire 18 fait saillie du bord de fixation 28 de la masse vibrante 8, 10, dit bord mobile, lorsqu’elle porte la première rangée de dents 20A. En particulier, cette structure intermédiaire 18 relie ainsi la première rangée de dents 20A à la masse vibrante 8, 10.
De préférence encore, la structure intermédiaire 18 fait saillie du bord de fixation 30 du support 6, dite bord fixe, lorsqu’elle porte la seconde rangée de dents 20B. En particulier, cette structure intermédiaire 18 relie ainsi la seconde rangée de dents 20B au support 6.
Selon un exemple, le capteur angulaire 2 comprend une ou plusieurs structures intermédiaires 18 faisant saillie du bord mobile et portant la première rangée de dents 20A, et comprend en outre une ou plusieurs structures intermédiaires 18 faisant saillie du bord fixe et portant la seconde rangée de dents 20B.
En référence aux figures 2 et 3, le capteur angulaire 2 comprend par exemple plusieurs structures intermédiaires 2 faisant saillie de sections différentes, notamment perpendiculaires et/ou parallèles l’une par rapport à l’autre, du bord de fixation 30 du support 6 et/ou plusieurs structures intermédiaires 2 faisant saillie de sections différentes, par exemple perpendiculaires et/ou parallèles l’une par rapport à l’autre, du bord de fixation 28 de la masse vibrante 8, 10 correspondante.
En référence aux figures 4 et 5, la ou chaque structure intermédiaire 18 comprend par exemple une pluralité de sections S1, S2, S3, S4, S5, et optionnellement S6, S7. Dans ce cas, chaque section S1 à S7 s’étend selon une direction d’extension respective 26, dans le plan d’extension. En particulier, les directions d’extension 26 de deux sections S1 à S7 consécutives, en suivant les directions d’extension 26 correspondantes, présentent un angle perpendiculaire l’une par rapport à l’autre.
Par exemple, en référence à la , les directions d’extension 26 des sections S1 à S7 de la ou chaque structure intermédiaire 18 présentent les angles suivants entre elles, en suivant les directions d’extension 26 de la structure intermédiaire 18 faisant saillie du bord de fixation 30 du support 6 : un angle égal à 90° dans le sens antihoraire entre les sections S1 et S2, deux angles de 90° dans le sens horaire entre les sections S2 et S3 ainsi que S3 et S4, deux angles de 90° dans le sens antihoraire entre les sections S4 et S5 ainsi que S5 et S6, et un angle de 90° dans le sens horaire entre les sections S6 et S7.
Selon un exemple, en référence à la , les directions d’extension 26 de deux sections consécutives S1 à S5 présentent un angle de 90° entre elles dans le sens antihoraire. En particulier, la ou chaque structure intermédiaire 18 présente une forme sensiblement en forme d’escargot.
-puis, lorsque le courant électrique est inférieur au seuil de courant de coupure prédéterminé, commande d’ouverture du premier commutateur du premier système de protection, et, en cas de présence d’un deuxième commutateur dans le deuxième système de protection, commande de fermeture dudit deuxième commutateur, le dispositif de coupure étant alors dans un état d’attente passive
Selon un mode de réalisation, le procédé comporte, partant de l’état d’attente passive du dispositif de coupure, sur réception d’une commande à distance ou d’une commande manuelle d’ouverture du dispositif de coupure, ouverture du sectionneur, et, en cas de présence d’un deuxième commutateur, ouverture du deuxième commutateur, le dispositif de coupure étant alors dans un état ouvert.