Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

L'électrolyse de l'aluminium est un procédé électro-chimique hybride qui consiste à produire du métal, par l'entremise d'un courant électrique et d'alumine dissoute dans un bain de cryolithe à température élevée. Actuellement, les modèles mathématiques représentant la dynamique de ce procédé sous forme de bilans massique et énergétique sont constitués d'équations différentielles ordinaires couplées, non-linéaires et à coefficients variants.

L'objectif de ce mémoire est d'identifier à partir d'un modèle non-linéaire existant, un modèle linéaire à coefficients constants. Un simulateur numérique est élaboré pour la résolution du système d'équations différentielles et pour l'identification paramétrique des fonctions de transfert qui sont à la base du modèle linéaire.

Le modèle obtenu est représentatif du modèle non-linéaire, lorsqu'il est appliqué aux alentours des conditions normales d'opération. De plus, par la réduction du modèle linéaire découplé, on obtient un modèle de contrôle aussi valable, mais de dimension réduite et d'une grande simplicité. L'analyse dynamique du système démontre que les réponses à l'échelon associées à ce procédé complexe sont simples, ayant soit la forme d'une exponentielle, d'une rampe ou d'une combinaison de ces dernières.