Prédiction de la décharge en utilisant la logique floue

 Dans ce chapitre on va détailler la méthode proposée pour la prédiction de la décharge électrique dans l’air en utilisant la logique floue. L’utilisation de la technique de la logique floue nous a permet d’avoir un système numérique qui peut prédire la décharge électrique en utilisant un raisonnement floue. Ce raisonnement flou nous a aidés à obtenir des résultats comme sera détailler durant ce chapitre sans passer par un modèle mathématique pour étudier cette décharge. La difficulté d’obtenir un modèle mathématique qui peut traduire l’évolution de la décharge électrique dans le domaine de la haute tension a obligé plusieurs chercheurs d’introduire des différentes analyses et méthodes pour étudier tel sujet. Dans notre travail on a fait appel à la « technique de la logique floue » basé sur l’utilisation d’un système floue pour prédire la décharge électrique dans un système pointe-plan. Ce modèle à base de la logique floue a donné des bons résultats comme présenté dans ce chapitre. La base de donnée utilisées pour créer la table d’inférence a été collecté à partir des tests qu’on a réalisés au laboratoire de la haute tension à l’université de Biskra. Durant ce chapitre on présentera les étapes de la création et d’utilisation un système flou pour prédire la décharge électrique dans une pointe négative-plan. A noter que le système flou proposé durant cette étude a été simulé sous Matlab en utilisant l’interface de la logique floue disponible sur le logiciel. 

Les résultats obtenus 

Dans le laboratoire on a essayé de mesuré les tensions de claquage d’un système pointe plan pour 3 déférentes pointes et 5 déférentes distances.et on détaillera les résultats qu’on a eus dans ce qui suit. Donc l’objectif de notre travaille premièrement est d’arriver à obtenir les mêmes résultats en utilisant le système floue et de généraliser cette technique pour prédire d’autre résultats qui sont irréalisable au laboratoire ce qui montre la robustesse du système floue proposé. A noter que beaucoup paramètres influant sur la décharge par leurs variation (comme la pression la température,…) sont négligés dans notre études, puisqu’ils sont considérés constant et les même pour nous tests.

Définition des entrées et sorties

 On a choisi, la tension, la distance, et l’angle de la pointe comme des entrés pour notre système. Et pour la sortie on a pris le pourcentage de l’effet lumineux (le « glow ») à la tête de la pointe qui aura la valeur 100% au claquage. 

Fonction d’appartenance de la sortie

 Le claquage dans notre essai a été représenté par l’effet lumineux (couronne) qu’on vu a la tête de la pointe pendant l’augmentation de la tension d’alimentation. Pendant les essais on a constaté 3 régimes de cet effet .

L’inférence floue 

Dans cette étape on a fait entrée les règles floues qui relié les sous-ensembles d’entrées et sortie. Cette étapes est dans le but de déterminer les relations entre l’ensemble d’entré et la sortie en se basant sur ce qu’on a obtenu comme des résultats en pratique. Le tableau suivant montre les relations entre les entrés et la sortie en termes linguistiques.

Vérification et validation 

Vérification 

Dans cette étape on a fait appel à notre système flou réalisé sous Matlab pour prédire la décharge dans la configuration pointe-plan qu’on étudié. A noter qu’on a considéré dans cette validation que le claquage de l’intervalle pointe-plan puisque c’est l’étape de la décharge qu’on a pu vérifier clairement au laboratoire. Cela nous a permet de comparer les résultats de simulation avec ceux collectés de la pratique (au laboratoire). La vérification a été effectué comme suit : On a pris les tensions de claquage mesurées au laboratoire pour chaque distance et angle, et on les introduits dans le système basé sur logique floue pour les mêmes angles et distances et on a vérifié les résultats. Cela nous a permet de constater que le système basé sur la logique floue a donné les même résultats obtenus au laboratoire dans 85% des tests effectués. Le tableau suivant montre cette comparaison.

Validation 

Selon le tableau précédent, on trouve que 2 faux résultats parmi 12, ce qui représentent 15% d’erreur. Ces résultats nous a permet de juger que le système flou est valable pour prédire les tests déjà réalisé au laboratoire. Cela nous a conduits à proposer d’utiliser le système flou simulé pour la prédiction d’autres résultats pour d’autre valeurs d’entrés non disponible au laboratoire. 

Conclusion

 La logique floue est basé sur le raisonnement de l’être humain ce qui donne une grande facilité d’implémenter des applications basé sur telle méthode de raisonnement. La logique floue comme déjà expliqué, nous a donné la possibilité de prédire la décharge électrique sans besoin d’une expérience réelle pour déterminer la tension de claquage de l’intervalle pointeplan qu’on a étudié. Ces résultats sont très précis. La simulation numérique nous a aidés à réaliser ce système de prédiction à base de la logique floue.