[inria-00192425] Bilan et enjeux des modèles de frottements : tribologie et contrôle au service de la sécurité des transports

Ce document se veut une aide à la conception (dimensionnement, mesures, commande, supervision) des systèmes de transport (routiers, ferroviaires, ...) dans le cadre des nouveaux enjeux de performance et de sécurité. Dans ce contexte, les modèles doivent pouvoir traduire des conditions de frottement fortement perturbées (température, pollution, huile, verglas, turbulences, courants marins...) contrairement au cas des systèmes mécaniques constitués de pièces en mouvement dans la lubrification est imposée. Aussi, le concepteur se heurte à plusieurs questions : comment relier concrètement les conditions d'adhérence réelles aux paramètres physiques des matériaux ou fluides en contact ? Dispose-t-on de modèles de frottements suffisamment simples pour être simulables et identifiables en temps réel ? Quel modèle utiliser selon le type de performance que l'on souhaite optimiser ? Dans tous les cas, la difficulté des mesures au niveau du contact stimule la recherche d'estimateurs (basés sur des modèles adéquats) pour reconstruire en ligne des informations non directement mesurées ce qui nécessite de croiser les connaissances en tribologie et en commande (modèles " boîte noire ", observateurs). Tel est l'objectif du travail proposé. Nous y décrirons de manière synthétique les caractéristiques du frottement d'un point de vue tribologique et donnerons un bilan complet des modèles de frottements apparus ces dernières années. Nous tenterons ensuite de cerner les problématiques qui doivent relier les modèles dynamiques des systèmes étudiés et les efforts de frottement (entrées inconnues), mais également les critères de sélection des modèles en fonction des applications.

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