Ning LIU : "Modélisation Hamiltonienne à ports et commande distribuée de structures flexibles : application aux endoscopes biomédicaux à actionneurs à base de polymère électro-actif"

Travaux de thèse de Ning LIU : "Modélisation Hamiltonienne à ports et commande distribuée de structures flexibles : application aux endoscopes biomédicaux à actionneurs à base de polymère électro-actif"

Résumé : Les travaux exposés dans cette thèse traitent de la modélisation multiphysique et de la commande distribuée de structures flexibles actionnées à l’aide de polymères électro-actifs de type Ionic Polymer Metal Composite (IPMC). Dans un premier temps, nous proposons une formulation Hamiltonnienne à ports de l’actionneur IPMC afin de tenir compte des couplages multiphysiques et multiéchelles. Des multiplicateurs de Lagrange sont utilisés pour gérer les contraintes mécaniques apparaissant au sein de l’actionneur. La structure mécanique de la structure flexible est quant à elle modélisée en 1D à l’aide de modèles de poutres et en 2D à l’aide d’un modèle de coques fines. Dans un second temps, deux méthodes de discrétisation préservant la structure sont présentées et étendues aux systèmes Hamiltoniens à ports de dimension infinie avec dissipation et entrée distribuée. Le modèle de l’actionneur est validé expérimentalement à l’aide d’une discrétisation de type différences finies sur grilles en quinconces. Dans un troisième temps, nous développons sur un modèle simplifié de type corde vibrante, une loi de commande distribuée dans le domaine à l’aide de patches, permettant de modeler la fonction d’énergie globale du système et d’injecter de la dissipation.

Composition du jury :

Yann LE GORREC, Professeur des Universités, École Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques, Directeur de thèse

Thomas MEURER, Professeur Kiel, University, Rapporteur

Edouard LAROCHE, Professeur des Universités, Université de Strasbourg, Rapporteur

Mme Françoise COUENNE, Chargé de recherche, CNR,  Examinatrice

Laurent LEFEVRE, Professeur des Universités, Grenoble INP-Esisar, Examinateur

Yongxin WU,Maître de conférences, École Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques, Co-directeur de thèse

Localisation : Amphithéâtre Pierre Mesnage - ENSMM 26, Rue de l'Epitaphe - 25000 Besançon