Développement d'une méthode numérique de détection et de mesure de dépôt de givre : Mise en œuvre d'un premier système prototype

Abstract

Ce Mémoire décrit un instrument de détection de dépôt de givre utilisant le kit de développement DSP TMS320C54x DSKplus de Texas Instruments (TI MD ). L'objectif de ce projet de maîtrise est de développer une méthode et un premier prototype d'instrument mettant en oeuvre le traitement numérique de signal et les systèmes de contrôle temps réel pour détecter et quantifier la contamination par le givre des surfaces des ailes d'avions et/ou les parois des réfrigérateurs. L'approche de détection et de quantification met en oeuvre des senseurs et actionneurs piézoélectriques, un algorithme de contrôle embarqué temps réel, un processeur point fixe de traitement numérique de signal et un procédé d'ordre 2. Le système de contrôle embarqué utilise une paire d'actionneur/senseur pour contrôler la vibration d'une structure flexible. Ce contrôle tend à maintenir l'oscillation de la structure à la limite de stabilité. Toute accumulation de givre sur la structure résonante est interprétée comme une variation imprévisible dans ce composant du système de contrôle en boucle fermée. Ainsi, cette variation induit une action de contrôle feedback qui tend vers la réduction de l'erreur. Un traitement temps réel de cette réaction permet l'évaluation de la contamination de givre. En développement pendant deux années, ce système peut potentiellement améliorer la détection et éliminer l'activité d'inspection visuelle directe des surfaces exposées au givrage. Le système peut avoir une valeur instrumentale dans l'établissement d'un seuil acceptable de contamination de givre, à la place de la caution de tolérance zéro utilisée actuellement. Ceci peut réduire l'impacte environnemental désastreux des fluides glycols de dégivrage tout en limitant les quantités utilisées.