Thèse Solveur Dynamique Hybride pour le Dimensionnement de Systèmes Mécatroniques du Génie Électrique H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Grenoble Alpes École doctorale : EEATS - Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal Laboratoire de recherche : Laboratoire de Génie Electrique Direction de la thèse : Laurent GERBAUD ORCID 0000000204637098 Début de la thèse : 2026-11-01 Date limite de candidature : 2026-12-01T23:59:59 Cette thèse s'intéresse à la simulation dynamique hybride des systèmes couplant des phénomènes dynamiques continus et discrets dans une exploitation en dimensionnement par optimisation à base de gradients ou non.
Les solveurs hybrides du commerce sont fermés. Or, le dimensionnement impacte le solveur hybride dans la manière de gérer les aspects continus et discrets, d'autant que dans un process d'optimisation qui pilote une simulation dynamique, dynamiques et évènements changent à chaque itération d'optimisation.
Nous visons à proposer un solveur hybride open source de systèmes mécatroniques, robuste aux événements et aux dynamiques disparates, avec des capacités de calcul de gradients et des fonctionnalités d'extraction générique de critères dynamiques (temps de réponse, valeur moyenne, harmoniques, etc.), adapté à du dimensionnement par optimisation. Le solveur produit sera l'équivalent de ce qui se fait en algèbre linéaire sur les matrices creuses par rapport aux matrices pleines. Le dimensionnement de systèmes mécatroniques requiert de plus en plus de concevoir en intégrant des contraintes de performances énergétiques, mais aussi de matériaux. Ainsi, cela peut signifier solliciter plus fortement les systèmes sur de courtes durées. Aussi, dans la conception d'un tel système, il faut non seulement prendre en compte des modèles de dimensionnement de la machine, son électronique de puissance, sa commande, mais aussi sa thermique. Des modèles dynamiques hybrides multiphysique sont alors requis. Cette thèse s'intéresse à la simulation dynamique hybride des systèmes couplant des phénomènes dynamiques continus et discrets dans une exploitation en dimensionnement par optimisation à base de gradients ou non.
Les solveurs hybrides du commerce sont fermés. Or, le dimensionnement impacte le solveur hybride dans la manière de gérer les aspects continus et discrets, d'autant que dans un process d'optimisation qui pilote une simulation dynamique, dynamiques et évènements changent à chaque itération d'optimisation.
Nous visons à proposer un solveur hybride open source de systèmes mécatroniques, robuste aux événements et aux dynamiques disparates, avec des capacités de calcul de gradients et des fonctionnalités d'extraction générique de critères dynamiques (temps de réponse, valeur moyenne, harmoniques, etc.), adapté à du dimensionnement par optimisation. Le solveur produit sera l'équivalent de ce qui se fait en algèbre linéaire sur les matrices creuses par rapport aux matrices pleines. Développement du solveur sur les bases du solveurs actuels développés à Verimag,
Ajout de critères génériques dynamiques de dimensionnement
Calcul de gradients
Optimisation sur deux cas du génie électriques : entrainement de véhicule électriques, actionneur en aéronautique.