Approche passive pour la modélisation, la simulation et l'étude d'un banc de test robotisé pour les instruments de type cuivre

Résumé : Cette thèse s'inscrit dans le contexte de la robotique, de l'automatique et de l'acoustique musicale. Elle propose une étude d'un banc de test robotisé pour le jeu des cuivres et se décompose selon trois volets: la modélisation passive du système, sa simulation et son développement. La modélisation utilise le formalisme passif des systèmes hamiltoniens à ports. Les principaux éléments du système sont: l'alimentation en air pour le souffle, l'excitateur (composé de deux lèvres et d'un jet d'air) et un résonateur acoustique. Un nouveau modèle de jet d'air généré entre les lèvres est proposé. Ce modèle a pour but de restituer un bilan de puissance plus proche de la réalité physique que les modèles couramment utilisés. Pour la simulation à passivité garantie, la méthode du gradient discret est présentée. Elle ne garantit pas l'existence et l'unicité d'une solution et est limitée au second ordre de consistance numérique. De plus, son exécution nécessite des algorithmes d'optimisations non linéaires. Pour pallier ces limitations, une méthode à plusieurs étapes de type Runge-Kutta double et basée sur un changement de variable est proposée. Des résultats de simulations sont interprétés et comparés à ceux issus d'un modèle classique de la littérature. Le banc de test, ainsi que les développements techniques sont présentés. Ils permettent la mise au point d'expériences de cartographies répétables pouvant être utilisées pour caractériser différents instruments de musique. Enfin, des résultats numériques et expérimentaux sont comparés afin de mettre en avant les défauts et les qualités du modèle proposé.
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Thèse
Automatique / Robotique. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2016. Français. 〈NNT : 2016PA066150〉
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Soumis le : mardi 22 novembre 2016 - 13:48:09
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Nicolas Lopes. Approche passive pour la modélisation, la simulation et l'étude d'un banc de test robotisé pour les instruments de type cuivre. Automatique / Robotique. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2016. Français. 〈NNT : 2016PA066150〉. 〈tel-01400695〉

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