# Analyse de sûreté de procédés multi-modes par des méthodes à base dintervalles

1 G-SCOP - Laboratoire des sciences pour la conception, l-optimisation et la production

Abstract : While a system is in operation, one of the aims of the process safety analysis is to guaranty that the physical variables of the system follow a certain trajectory and stay in a given zone considering all the perturbations and the uncertainty on the real values of the parameters of the model and the measurements. An original solution for this problem which has been proposed in this document is to consider the environmental perturbations and the ignorance of the exact values of the parameters of the model as uncertainty on the parameters of the model, characterize the support of the parameters of the model by intervals and then to use the interval arithmetic to calculate all the possible trajectories of the system. In the other hand, to represent the behaviour of a complex system a multi-mode system or a non-linear system, instead of using a complex single-mode model, a classical approach is to split the operating regime of the system into local zones and to represent every zone by a linear model which has a simple structure. In this work, we try to propose a solution to the identification problem of uncertain dynamic systems in the first time by a single-mode model and then by a multi-mode model in the process safety analysis context. This document consists of five chapters. In the first chapter, the objective of this work and the problem to be solved is explained. In the second chapter, the study of the literature of the problem is given. We then deal with the problem of the identification and the simulation of interval model in chapter three. To improve modelling quality and to increase the prediction precision, a methodological approach is proposed in chapter four to identify and to simulate multi-mode interval models. In the last chapter, the conclusion of this work is given.

Résumé : Lorsqu-un système physique est en fonctionnement, un des objectifs d-une analyse de sûreté est d-être sûr que les variables caractérisant l-état du système suivent une certaine trajectoire ou restent dans une zone donnée compte tenu de toutes les perturbations et les incertitudes sur les paramètres et les mesures du système. Une solution originale pour ce problème est proposée dans ce document à l-aide d-une approche ensembliste qui consiste à calculer l-ensemble des trajectoires possibles générées en présence des perturbations dues à l-environnement du système et à la méconnaissance des modèles du système se traduisant par des incertitudes sur la valeur de certains de ses paramètres. Dans le cas de notre problème, les incertitudes peuvent porter sur les valeurs des paramètres, l-état initial ou les mesures du système. Pour garantir le résultat de l-analyse de sûreté, toutes les trajectoires doivent être envisagées, pour toutes les perturbations et les incertitudes considérées. Pour représenter le comportement d-un système complexe un système multi mode ou un système non-linéaire, au lieu d-utiliser un modèle avec une structure complexe, une approche standard est de diviser le régime opératoire du système en zones locales est de représenter chaque zone par un modèle linéaire avec une structure simple.On essaie dans ce travail de thèse d-apporter une solution au problème d-identification de systèmes incertains dans un premier temps par un modèle mono-mode et ensuite par un modèle multi-mode pour un objectif d-analyse de sûreté de système. Ce document est constitué de cinq chapitres. Dans le premier chapitre, la problématique du travail est détaillée. Dans le deuxième chapitre, un état de l-arc sur la problématique étudiée est donné. On traite ensuite du problème d-identification et de simulation d-un modèle ensembliste intervalle dans le chapitre trois. Pour améliorer la qualité de lé modélisation et augmenter la précision de la prédiction, une approche méthodologique est proposée dans le chapitre quatre pour identifier et pour simuler ce modèle intervalle. Dans le dernier chapitre, une conclusion est apportée sur l-ensemble de ce travail de thèse.

en fr

Keywords : Uncertained Dynamic System Identification Uncertained Dynamic System Simulation Interval Analysis Process Safety Analysis Multi-Mode Model

Mots-clés : Identification des Syst-emes Dynamiques Incertains Simulation des Syst- emes Dynamiques Incertains Analyse par Intervalle Analyse de Sˆuret-e Mod-ele Multi- Mode

Author: Kyarash Shahriari -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/