Conception de systèmes mécatroniques par optimisation topologique

Didier Casner (1) , Jean Renaud (1) , Dominique Knittel (1)

1 LGeco - Laboratoire de Génie de la Conception

Dans cet article, nous nous proposons de nous intéresser à la notion de conception optimale de systèmes mécatroniques, c'est-à-dire en employant des méthodes d'optimisation, et plus particulièrement en utilisant l'optimisation topologique, afin de pouvoir déterminer, non pas les paramètres optimaux d'un modèle, comme c'est le cas actuellement, mais directement le modèle optimal. L'optimisation topologique est basée initialement sur l'analyse par éléments finis et est actuellement utilisée pour l'optimisation de structures ou de formes, autrement dire en mécanique. Il est cependant utile, dans le cas des systèmes couplant plusieurs domaines physiques, comme par exemple les systèmes mécatroniques ou optomécatroniques, de s'intéresser à la possibilité d'étendre l'optimisation topologique à ce type de systèmes. Dans le cas des systèmes mécatroniques, cette méthodologie a pour principaux objectifs, outre l'optimisation structurelle, de rechercher entre autres la meilleure structure de commande possible (PI, PD, PID, ...) afin d'obtenir le meilleur asservissement, tant du point de vue automatique (stabilité, robustesse, temps de réponse) qu'informatique (temps de calcul de la consigne) et de déterminer le circuit électronique optimal. Cette recherche ayant pour but d'assister le chef de projet pour la conception assistée et optimale de systèmes mécatroniques. Nous nous proposons ainsi de concevoir un outil d'aide à la conception de systèmes mécatroniques par optimisation topologique multiphysique.

Mots clés: Conception mécatronique; optimisation globale; optimisation topologique

Domaines: Sciences de l'ingénieur [physics]

Didier Casner, Jean Renaud, Dominique Knittel. Conception de systèmes mécatroniques par optimisation topologique. 12ème colloque national AIP-PRIMECA, Mar 2011, Le Mont Dore, France. pp.AIP Priméca. ⟨hal-00843025⟩