identifier: Sbai, Mohamed Badr  (2015). Analyse de la performance des équipements réseautiques virtuels d'interconnexion des centres de données.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Performance des réseaux (Télécommunications)

subject: Banques de données Réseaux d'ordinateurs.

subject: Réseaux d'ordinateurs Architectures.

subject: Commutation de paquets.

subject: commutateur

subject: virtualisation

subject: analyse de la performance des réseaux

subject: collecte des données de la performance

subject: équipements de réseautique virtuels

subject: réseaux de centres de données

abstract:
L’évolution rapide, en dimensions, des centres de données ont rendu la virtualisation un élément clé de la constitution des réseaux d’interconnexion de ces centres de données, afin de garder un modèle économique rentable. Aussi, pour supporter les nouveaux services et applications offerts, des architectures réseaux spécifiques ont été adoptées pour les centres de données. Mais de telles nouvelles technologies remettent en question la performance de ces réseaux d’interconnexion des centres de données. Alors, il est nécessaire de désigner des métriques clés capables de décrire la performance des équipements réseautiques virtuels, comme les commutateurs virtuels, constituent les réseaux d’interconnexion des centres de données.

Dans ce mémoire, nous examinons une métrique de la performance qui décrit le mieux la performance des commutateurs virtuels : le délai des paquets dans le commutateur virtuel; soit le temps qu’un paquet prend pour passer à travers un commutateur. SNMP est la méthode sélectionnée pour collecter les données de la performance pour calculer le délai de paquet. Cette collecte a été automatisée avec un module logiciel. Et à base de ce dernier, des expérimentations ont été réalisées pour avoir une compréhension sur la performance des commutateurs virtuels, utilisés dans les réseaux d’interconnexion des centres de données.

Les résultats de ce mémoire ont montré que le CPU a une influence sur la performance des commutateurs virtuels; alors que la mémoire n’a pas une influence significative. Une comparaison avec un commutateur physique a relevé que ce dernier est largement plus performant que le commutateur virtuel.


identifier: Sugar Gabor, Oliviu  (2015). Validation of morphine wing methodologies on an unmanned aerial system and a wind tunnel technology demonstrator.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

type:
Mémoire ou thèse
Non évalué par les pairs

format: application/pdf application/pdf

subject: Drones Aérodynamique Modèles mathématiques.

subject: Avions Ailes Aérodynamique Modèles mathématiques.

subject: Optimisation mathématique.

subject: Algorithmes génétiques.

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: Essais en soufflerie aérodynamique.

subject: abeille

subject: aile

subject: artificiel

subject: colonie

subject: déformable

subject: optimisation aérodynamique

subject: ligne portante non-linéaire

subject: réseaux des tourbillons non-linéaire

subject: dynamique computationnelle des fluides

subject: validation expérimentale

subject: système autonome de vol

abstract:
To increase the aerodynamic efficiency of aircraft, in order to reduce the fuel consumption, a novel morphing wing concept has been developed. It consists in replacing a part of the wing upper and lower surfaces with a flexible skin whose shape can be modified using an actuation system placed inside the wing structure. Numerical studies in two and three dimensions were performed in order to determine the gains the morphing system achieves for the case of an Unmanned Aerial System and for a morphing technology demonstrator based on the wing tip of a transport aircraft.

To obtain the optimal wing skin shapes in function of the flight condition, different global optimization algorithms were implemented, such as the Genetic Algorithm and the Artificial Bee Colony Algorithm. To reduce calculation times, a hybrid method was created by coupling the population-based algorithm with a fast, gradient-based local search method. Validations were performed with commercial state-of-the-art optimization tools and demonstrated the efficiency of the proposed methods.

For accurately determining the aerodynamic characteristics of the morphing wing, two new methods were developed, a nonlinear lifting line method and a nonlinear vortex lattice method. Both use strip analysis of the span-wise wing section to account for the airfoil shape modifications induced by the flexible skin, and can provide accurate results for the wing drag coefficient. The methods do not require the generation of a complex mesh around the wing and are suitable for coupling with optimization algorithms due to the computational time several orders of magnitude smaller than traditional three-dimensional Computational Fluid Dynamics methods.

Two-dimensional and three-dimensional optimizations of the Unmanned Aerial System wing equipped with the morphing skin were performed, with the objective of improving its performances for an extended range of flight conditions. The chordwise positions of the internal actuators, the spanwise number of actuation stations as well as the displacement limits were established. The performance improvements obtained and the limitations of the morphing wing concept were studied. To verify the optimization results, high-fidelity Computational Fluid Dynamics simulations were also performed, giving very accurate indications of the obtained gains.

For the morphing model based on an aircraft wing tip, the skin shapes were optimized in order to control laminar flow on the upper surface. An automated structured mesh generation procedure was developed and implemented. To accurately capture the shape of the skin, a precision scanning procedure was done and its results were included in the numerical model. High-fidelity simulations were performed to determine the upper surface transition region and the numerical results were validated using experimental wind tunnel data.


identifier: Dumas, Maxime  (2015). Visualisation de l'information appliquée à l'analyse et à l'attribution de performances financières.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Visualisation de l'information.
Gestion de portefeuille Logiciels.
Analyse financière Méthodes graphiques.
Analyse technique (Analyse financière)
Données volumineuses.
Finances Informatique.
interactions
performances financières
attribution de performances

abstract:
Croesus Finansoft développe depuis 28 ans un logiciel intégré de gestion de portefeuille pour les firmes de courtages et les conseillers indépendants. Leur application est présentement utilisée par la plupart des grandes firmes au pays, incluant les financières CIBC, Banque Nationale, Valeurs Mobilières Desjardins et TD. L’application développée par l’entreprise doit donc gérer des tables de données contenant souvent plus d’un milliard de transactions.

Pour l’entreprise, le défi est de taille. L’application doit offrir une vue cohérente des portefeuilles des investisseurs, en plus de guider les gestionnaires quant aux nouvelles possibilités d’investissement, au suivi des objectifs de placement, des calculs de rendement, de performance, etc. Malgré les différentes avancées technologiques, certaines de ces tâches sont encore très difficiles à effectuer, principalement à cause de la quantité de données impliquées.

L’analyse des performances des portefeuilles d’investissements est particulièrement problématique dans ces circonstances. L’analyse de performances ne se limite pas simplement à comparer des rendements obtenus à différents moments dans le temps. Il s’agit d’un processus complexe qui demande la corrélation d’une multitude d’informations afin d’obtenir une vue complète de la situation. Les performances des investissements sont toujours évaluées par rapport à une référence, par exemple un indice de marché. L’attribution de performances tente d’expliquer d’où proviennent les écarts de rendement par rapport à cette référence. Est-ce explicable par le fait que les investisseurs ont choisi des titres ayant offert des rendements supérieurs à ceux de l’indice ? Ou encore parce qu’ils ont investi davantage dans les obligations à long terme, limitant ainsi leur exposition au risque ?

L’outil développé par Croesus permet facilement de mesurer les performances d’un seul portefeuille ou d’un petit groupe de portefeuilles. Effectuer cette analyse pour tous les clients d’une succursale simultanément devient beaucoup plus complexe. Croesus ne supporte pas non plus l’attribution de performances. Pour les gestionnaires de l’entreprise, offrir ces fonctionnalités s’avère un enjeu de taille, surtout à cause de la quantité de données impliquées. Comment présenter ces informations à l’expert sans créer une surcharge d’information ? Comment permettre d’identifier facilement les problèmes dans les données, les tendances générales, les écarts par rapport aux références, de façon à ce que des actions concrètes puissent être mises en place afin de corriger la situation ?

La visualisation permet de tirer profit de la capacité humaine à interpréter des images beaucoup plus rapidement et efficacement que des données numériques ou textuelles. Elle vise à augmenter les capacités de traitement de l’humain, de façon à ce qu’il soit conservé dans le processus d’analyse, contrairement aux processus de décisions automatisés. Bien que la visualisation soit un domaine actif de recherche depuis de nombreuses années, très peu de solutions adaptées à la réalité de la finance, et encore moins à l’analyse des performances, ont été présentées jusqu’à présent.

Cette thèse explore différentes techniques de visualisation permettant de simplifier le processus d’analyse de performances financières dans le contexte de gestion de portefeuilles de l’application développée par Croesus. Elle présente les résultats de trois projets distincts réalisés au cours des dernières années, tous liés à l’analyse des performances financières.

Le premier projet présente une technique d’interaction novatrice permettant de simplifier l’analyse des performances sur un graphique linéaire simple (line graph). Que ce soit pour comparer les rendements de plusieurs centaines de portefeuilles simultanément ou pour plusieurs centaines de titres d’un secteur d’activité, les graphiques linéaires sont rapidement surchargés d’information, rendant l’analyse plutôt complexe. L’outil proposé, VectorLens, permet d’explorer les données en offrant des techniques de sélection avancées. La principale contribution concerne la sélection angulaire. Dans la mesure où le graphique présente des rendements, la pente des droites encode l’essentiel de l’information. VectorLens tire profit de cette caractéristique et permet, en un seul mouvement, de sélectionner rapidement et efficacement les éléments en fonction de leur pente, moyennant une marge établie de façon dynamique. L’outil intègre également d’autres outils de sélection, incluant la sélection par zone (pinceau), la sélection par catégories, etc. Il est également possible de combiner plusieurs lentilles VectorLens pour effectuer des requêtes plus complexes. La technique a été comparée aux principales techniques de sélection de courbes dans le cadre d’une expérience contrôlée en laboratoire. Les résultats ont démontré que VectorLens offrait des performances supérieures ou égales dans la plupart des cas, en plus d’être préférée par la plupart des utilisateurs.

Le deuxième projet propose une nouvelle technique de visualisation permettant de séparer efficacement les couches d’informations sur un graphique linéaire simple. Cette technique s’avère intéressante pour comparer les rendements de titres de différents secteurs, ou même les rendements de portefeuilles de différents clients, gestionnaires ou même succursales, par exemple. Plutôt que d’utiliser uniquement la couleur pour séparer les différents groupes d’éléments, cette technique consiste à exploiter l’espace inutilisé entre deux valeurs sur l’abscisse en compressant les courbes des différentes couches, de façon à éviter l’occlusion causée par le chevauchement des courbes. Plusieurs variantes tirant profit de ce concept ont été proposées et comparées à l’état de l’art dans le cadre d’une évaluation en laboratoire. Les résultats ont démontré que les techniques de compression, et plus particulièrement la technique superposée, permettaient d’effectuer les tâches de façon plus précise et avec un taux de succès globalement supérieur par rapport à l’état de l’art.

Enfin, le troisième projet tente d’adresser le problème d’attribution de performances à grande échelle. Deux nouvelles techniques de visualisation, basées sur un graphique ternaire (ternary plot), ont été proposées afin de représenter sur un seul graphique la relation entre le rendement différentiel avec la référence et les effets expliquant cette différence. Un système complet, sous la forme d’un tableau de bord intégrant les visualisations proposées, a été développé et évalué avec quatre experts du domaine dans un contexte réel d’analyse. Les résultats ont démontré que les outils proposés permettent d’analyser un grand ensemble de portefeuilles, à différents niveaux, de façon simple et efficace. Les outils proposés révèlent clairement les écarts de performance, permettent d’identifier facilement la source du problème, et même la stratégie globale utilisée par les gestionnaires de comptes auprès de leurs clients et les comptes qui dévient de ces stratégies.


identifier: Hardy, Jonathan  (2015). Gestion de la créativité dans les équipes virtuelles.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Créativité dans les affaires Gestion.
Équipes virtuelles.
Entreprises Innovations Gestion.
créativité
gestion de l’innovation
théorie C-K

abstract:
Les entreprises aujourd’hui font face à plusieurs grands défis. La concurrence mondiale, l’accélération technologique, les technologies de l’information ne sont que quelques facteurs ayant bouleversé le monde du travail. Les entreprises, afin de faire face à ces défis grandissants, font appel à de nouvelles formes d’organisation du travail, dont les équipes virtuelles. Cette forme d’organisation du travail leur permet entre autres de réunir leurs meilleurs talents et de les faire travailler ensemble simultanément et ce peu importe l’endroit où ils se trouvent sur la planète. De cette façon les entreprises peuvent accélérer l’innovation et réduire leurs coûts de développement. Par contre, les équipes virtuelles soulèvent plusieurs défis au niveau de la gestion de l’innovation, de la coordination, des communications, que pour nommer ceux-ci. Dans ce contexte, comment alors gérer la créativité au sein des équipes virtuelles?

Ce mémoire propose donc dans un premier temps une analyse des différents contributeurs à la performance et/ou la créativité des EV présents dans la littérature actuelle. Par la suite, ce mémoire s’attarde à l’étude de la théorie C-K, théorie récente qui permet de structurer et organiser le raisonnement créatif afin de générer des concepts innovants. Fort de ces analyses et études, une démonstration est réalisée démontrant que conceptuellement la méthode C-K peut être utile au processus créatif des EV. Afin de réaliser cette démonstration, la démarche s’appuie sur le modèle I-P-O (Inputs, Processes, Outputs) (McGrath, 1964). Pour limiter l’ampleur de ce projet, l’ensemble des Inputs, Processes et Outputs relatifs aux EV ainsi analysés ont été regroupés en trois thématiques que sont la coordination, la communication et la gestion des connaissances. Cette démonstration permet d’apporter une série de propositions conceptuelles qui répondent aux défis et problématiques rencontrés par les EV lors de la réalisation d’un processus créatif. De plus, le projet a permis de mettre en application la théorie C-K dans une équipe de développement traditionnelle. Les observations réalisées lors de l’application de la théorie C-K ont apporté des propositions supplémentaires pouvant s’appliquer dans un contexte d’EV. Fort de l’ensemble de ces propositions, ce mémoire propose également un protocole d’application et d’évaluation pouvant mener à une expérimentation de la théorie C-K dans une EV.

Le domaine de connaissance relatif aux équipes virtuelles et à la créativité étant encore aujourd’hui assez restreint, ce mémoire est donc en ce sens une exploration générale du domaine de la connaissance et vise à apporter un éclairage supplémentaire afin de guider de futures recherches à ce sujet. Le protocole d’application proposé ainsi que les outils et techniques qui en découlent répondent quant à eux à un besoin plus pragmatique présent dans les entreprises qui consiste à pouvoir appliquer des méthodes et processus afin de supporter les EV dans leur processus créatif.


identifier: Savaria, Christian  (2016). New correlations for high-pressure gas turbine housing and shroud segments.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Turbines à gaz Conception assistée par ordinateur.

subject: Optimisation multidisciplinaire (Conception technique)Analyse géométrique.

subject: Corrélation (Statistique)

subject: Carenage

subject: carter

subject: modèle

subject: paramétrique

subject: préliminaire

subject: carters de turbine

subject: segments de carénage

subject: procédé de conception

abstract: Gas turbine engine design is a multidisciplinary and iterative process. Many design iterations are necessary to address the challenges among the disciplines. In the creation of a new engine architecture, the design time is crucial in capturing new business opportunities. At the detail design phase, it was proven very difficult to correct an unsatisfactory design. To overcome this difficulty, the concept of Multi-Disciplinary Optimization (MDO) at the preliminary design phase (Preliminary MDO or PMDO) is used allowing more freedom to perform changes in the design. PMDO also reduces the design time at the preliminary design phase. The concept of PMDO was used was used to create parametric models, and new corrélations for high pressure gas turbine housing and shroud segments towards a new design process. First, dedicated parametric models were created because of their reusability and versatility. Their ease of use compared to non-parameterized models allows more design iterations thus reduces set up and design time. Second, geometry correlations were created to minimize the number of parameters used in turbine housing and shroud segment design. Since the turbine housing and the shroud segment geometries are required in tip clearance analyses, care was taken as to not oversimplify the parametric formulation. In addition, a user interface was developed to interact with the parametric models and improve the design time. Third, the cooling flow predictions require many engine parameters (i.e. geometric and performance parameters and air properties) and a reference shroud segments. A second correlation study was conducted to minimize the number of engine parameters required in the cooling flow predictions and to facilitate the selection of a reference shroud segment. Finally, the parametric models, the geometry correlations, and the user interface resulted in a time saving of 50% and an increase in accuracy of 56% in the new design system compared to the existing design system. Also, regarding the cooling flow correlations, the number of engine parameters was reduced by a factor of 6 to create a simplified prediction model and hence a faster shroud segment selection process.


identifier: Ausseil, Lucas  (2016). Méthodes de caractérisation des propriétés thermomécaniques d'un acier martensitique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Acier martensitique Propriétés thermomécaniques.

subject: Acier martensitique Traitement thermique.

subject: Dilatométrie.

subject: Essais dynamiques.

subject: Acier martensitique Traitement thermique Simulation par ordinateur.

subject: 4340

subject: Gleeble

abstract:
Le but de l’étude est de développer des méthodes permettant de mesurer les propriétés thermomécaniques d’un acier martensitique lors de chauffe rapide. Ces données permettent d'alimenter les modèles d'éléments finis existant avec des données expérimentales. Pour cela, l’acier 4340 est utilisé. Cet acier est notamment utilisé dans les roues d’engrenage, il a des propriétés mécaniques très intéressantes. Il est possible de modifier ses propriétés grâce à des traitements thermiques.

Le simulateur thermomécanique Gleeble 3800 est utilisé. Il permet de tester théoriquement toutes les conditions présentes dans les procédés de fabrication.

Avec les tests de dilatation réalisés dans ce projet, les températures exactes de changement de phases austénitiques et martensitiques sont obtenues. Des tests de traction ont aussi permis de déduire la limite d'élasticité du matériau dans le domaine austénitique allant de 850 °C à 1100 °C. L’effet des déformations sur la température de début de transformation est montré qualitativement. Une simulation numérique est aussi réalisée pour comprendre les phénomènes intervenant pendant les essais.


identifier: Amara, Ibtihel  (2016). Local quality-based matching of faces for watchlist screening applications.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Reconnaissance des visages (Informatique)

subject: Vidéosurveillance.

subject: Vidéo Éclairage.

subject: Imagerie (Technique) Qualité de l'image.

subject: Appariement de gabarits (Traitement d'images)

subject: éclairage

subject: illumination

subject: normalisation

subject: classification locale

subject: adaptation des domaines

subject: information contextuelle

subject: appariement local des modèles

subject: pondération dynamique

subject: base de données chokePoint

abstract:
Video surveillance systems are often exploited by safety organizations for enhanced security and situational awareness. A key application in video surveillance is watchlist screening where target individuals are enrolled to a still-to-video Face Recognition (FR) system using single still images captured a priori under controlled conditions.

Watchlist Screening is a very challenging application. Indeed, the latter must provide accurate decisions and timely recognition using limited number of reference faces for the system’s enrolment. This issue is often called the "Single Sample Per Person" (SSPP) problem. Added to that, uncontrolled factors such as variations in illumination pose and occlusion is unpreventable in real case video surveillance which causes the degradation of the FR system’s performance. Another major problem in such applications is the camera interoperability. This means that there is a huge gap between the camera used for taking the still images and the camera used for taking the video surveillance footage in terms of quality and resolution. This issue hinders the classification process then decreases the system‘s performance.

Controlled and uniform lighting is indispensable for having good facial captures that contributes in the recognition performance of the system. However, in reality, facial captures are poor in illumination factor and are severely affecting the system’s performance. This is why it is important to implement a FR system which is invariant to illumination changes. The first part of this Thesis consists in investigating different illumination normalization (IN) techniques that are applied at the pre-processing level of the still-to-video FR. Afterwards IN techniques are compared to each other in order to pinpoint the most suitable technique for illumination invariance. In addition, patch-based methods for template matching extracts facial features from different regions which offers more discriminative information and deals with occlusion issues. Thus, local matching is applied for the still-to-video FR system. For that, a profound examination is needed on the manner of applying these IN techniques. Two different approaches were conducted: the global approach which consists in performing IN on the image then performs local matching and the local approach which consists in primarily dividing the images into non overlapping patches then perform on individually on each patch each IN technique. The results obtained after executing these experiments have shown that the Tan and Triggs (TT) and Multi ScaleWeberfaces are likely to offer better illumination invariance for the still-to-video FR system. In addition to that, these outperforming IN techniques applied locally on each patch have shown to improve the performance of the FR compared to the global approach.

The performance of a FR system is good when the training data and the operation data are from the same distribution. Unfortunately, in still-to-video FR systems this is not satisfied. The training data are still, high quality, high resolution and frontal images. However, the testing data are video frames, low quality, low resolution and varying head pose images. Thus, the former and the latter do not have the same distribution. To address this domain shift, the second part of this Thesis consists in presenting a new technique of dynamic regional weighting exploiting unsupervised domain adaptation and contextual information based on quality. The main contribution consists in assigning dynamic weights that is specific to a camera domain.This study replaces the static and predefined manner of assigning weights. In order to assess the impact of applying local weights dynamically, results are compared to a baseline (no weights) and static weighting technique. This context based approach has proven to increase the system’s performance compared to the static weighting that is dependent on the dataset and the baseline technique which consists of having no weights.

These experiments are conducted and validated using the ChokePoint Dataset. As for the performance of the still-to-video FR system, it is evaluated using performance measures, Receiver operating characteristic (ROC) curve and Precision-Recall (PR) curve analysis.


identifier: Roy, Keven  (2015). Modélisation de la prédiction du coût de la machinerie lourde dans l'industrie de la construction dans le Nord du Québec.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Construction Équipement Coût Modèles mathématiques.

subject: Construction Équipement Coût Logiciels Conception.

subject: Construction Industrie Québec (Province) Nord-du-Québec.

subject: Construction Industrie Québec (Province) Côte-Nord.

subject: estimation

subject: location

subject: lourd

subject: machinerie

subject: taux

subject: équipement de construction

subject: méthodologie

abstract:
L’estimation du taux de location pour les équipements de construction comporte plusieurs complexités. Les nombreux paramètres à considérer lors de l’estimation du taux de location, les nombreuses méthodes utilisées pour calculer chaque paramètre, la difficulté de trouver des données validées pour chaque intrant ainsi que l’impact de facteurs externes ne sont que quelques exemples. Sachant que le coût de location des équipements de construction est une portion importante de tout projet de construction, une simple amélioration des méthodes utilisées peut avoir un impact financier important.

L’objectif principal de cette recherche est de développer une méthode de calcul permettant de déterminer le taux de location le plus près possible de la réalité et de proposer une interface graphique. La méthode de calcul doit être représentative des particularités rencontrées sur les chantiers d’Hydro-Québec, notamment en terme de type d’équipement utilisé, de condition climatique, condition de terrain, etc.

Pour ce faire, une revue de la littérature a été effectuée, dans le but de découvrir les méthodologies de calcul existantes. Cette revue de la littérature a également permis de comparer les publications quant aux paramètres et équations utilisés dans l’estimation du taux de location. Par la suite, chacun des paramètres et équations fut analysé en profondeur afin de choisir ou de proposer une solution optimale.

La méthodologie de calcul ainsi que l’interface graphique sont validées au fur et à mesure de leur élaboration. La première étape de validation est faite à l’interne par l’équipe de recherche. Ensuite, la méthodologie de calcul ainsi que l’interface graphique sont présentées et validées par Hydro-Québec. La dernière étape de validation devra être faite en collaboration avec les entrepreneurs pour s’assurer que les résultats obtenus avec la méthodologie de calcul reflètent la réalité.

Ce mémoire présente certaines améliorations aux méthodes de calcul, notamment de nouveaux types d’usage, une adaptation des termes de location, la considération de nouveaux paramètres et éléments affectant les intrants et l’amélioration de certaines équations utilisées. Un prototype a également été élaboré, afin de mettre en application les améliorations proposées.


identifier: Coquelle, Cédric  (2015). Impact de renonmmer des éléments sur la modification d'un modèle CAO.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Conception assistée par ordinateur.

subject: Gestion des connaissances.

subject: Transfert d'apprentissage.

subject: Dénomination.

subject: Conception assistée par ordinateur Étude et enseignement.

subject: modification de modèle CAO

subject: modélisation par caractéristiques

subject: intention de conception

subject: enseignement CAO

abstract: Cette recherche s’inscrit dans la lignée des études sur l’efficacité de la réalisation de changements techniques et plus précisément sur la modification de modèles CAO. Néanmoins, contrairement à d’autres travaux, nous tentons de mesurer l’impact de renommer des éléments d’un modèle CAO dans sa modification. En effet, il s’agit d’un aspect souvent mis en avant dans la formation à la CAO pour apporter de l’information explicite relative à l’intention de conception, mais qui, dans la pratique, n’avait jamais été mis en évidence. A l’aide d’une expérience comparant les travaux de modifications de deux groupes d’étudiants, l’un travaillant avec un modèle renommé, l’autre avec un modèle non renommé, nous mettons en évidence qu’il existe des différences de pratiques entre eux. La présence dans l’arbre d’éléments renommés a de l’influence sur les temps de compréhension et d’exécution de la modification. Dans notre cas, le travail du groupe « renommé » a obtenu de meilleures performances de travail et notamment dans la compréhension de l’intention de conception. C’est un point essentiel dans l’efficacité de la réalisation de changements. Toutefois dans l’état actuel de nos évaluations, ces résultats de performances restent non significatifs. D’un autre côté, l’étude met en évidence des pratiques, allant au-delà de la dénomination, qui ont permis une bonne compréhension de l’intention de conception et donc d’être performant dans le travail de modification.


identifier: Russo, Hélyette  (2016). Simulation expérimentale et numérique des cycles thermiques et mécaniques subis par une culasse de moteur diesel en alliage d'aluminium.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Aluminium Alliages Propriétés thermomécaniques.

subject: Aluminium Alliages Traitement thermique.

subject: Aluminium Alliages Fatigue thermique.

subject: Aluminium Alliages Fluage.

subject: Aluminium Alliages Traitement thermique Modèles mathématiques.

subject: Automobiles Moteurs Culasses.

subject: Automobiles Moteurs diesel.

subject: Durée de vie (Ingénierie)

subject: A356

subject: Moteur Diesel

abstract:
La réduction de consommation de carburant est un défi qui exige l’allégement des véhicules automobiles. Cela passe par le remplacement de la fonte par l’alliage A356 d’aluminium pour les culasses de moteur Diesel. Cet alliage est un candidat de choix du fait de ces bonnes propriétés de coulabilité mais des fissures apparaissent dans les pièces avant la fin de la durée de vie prévue en fatigue. Ces fissures sont dues à l’interaction du fluage avec la fatigue thermique ayant lieu dans les culasses.

Dans ce travail, un banc d’essai a été conçu afin de pouvoir tester des éprouvettes sur des cycles thermiques avec maintien à haute température. Les éprouvettes ont une géométrie particulière qui reprend celle des pontets inter-soupapes, parties les plus à risque des culasses. Plusieurs éprouvettes sont testées, avec des variations de composition de l’alliage et des variations de traitements thermiques. Les résultats expérimentaux obtenus montrent que les déformations mécaniques développées dans les éprouvettes sont faibles et que leur exploitation n’est pas possible sans la connaissance du coefficient de dilatation de l’alliage.

Une simulation numérique du montage a aussi été réalisée afin de pouvoir compléter les résultats expérimentaux et envisager des améliorations. Cette dernière montre qu’en fin de chauffe d’un cycle thermique, le centre de l’éprouvette subit des déformations plastiques de compression alors que la surface est en tension élastique s’il y a un jeu dans le montage. Sans jeu, toute l’éprouvette est en compression mais la surface n’est pas sujette à des déformations plastiques.


identifier: Guezguez, Mohamed Sadock  (2016). Morphing wing system integration with wind tunnel testing.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Avions Ailes Aérodynamique.

subject: Actionneurs.

subject: Micro-ordinateurs Bus.

subject: Protocoles de réseaux d'ordinateurs.

subject: CAN (Réseau d'ordinateurs)

subject: Essais en soufflerie aérodynamique.

subject: Souffleries aérodynamiques Écoulement Visualisation.

subject: Avions Ailes Aérodynamique Modèles mathématiques.

subject: canopen

subject: modbus

subject: tcp

subject: aile

subject: extrados flexible

subject: protocole de communication

subject: contrôle

subject: calibration

subject: trainée

subject: test en soufflerie

abstract:
Preserving the environment is a major challenge for today’s aviation industry. Within this context, the CRIAQ MDO 505 project started, where a multidisciplinary approach was used to improve aircraft fuel efficiency. This international project took place between several Canadian and Italian teams. Industrial teams are Bombardier Aerospace, Thales Canada and Alenia Aermacchi. The academic partners are from École de Technologie Supérieure, École Polytechnique de Montréal and Naples University. Teams from ‘CIRA’ and IAR-NRC research institutes had, also, contributed on this project.

The main objective of this project is to improve the aerodynamic performance of a morphing wing prototype by reducing the drag. This drag reduction is achieved by delaying the flow transition (from laminar to turbulent) by performing shape optimization of the flexible upper skin according to different flight conditions. Four linear axes, each one actuated by a 'BLDC' motor, are used to morph the skin. The skin displacements are calculated by ‘CFD’ numerical simulation based on flow parameters which are Mach number, the angle of attack and aileron’s angle of deflection. The wing is also equipped with 32 pressure sensors to experimentally detect the transition during aerodynamic testing in the subsonic wind tunnel at the IAR-NRC in Ottawa.

The first part of the work is dedicated to establishing the necessary fieldbus communications between the control system and the wing. The ‘CANopen’ protocol is implemented to ensure real time communication between the ‘BLDC’ drives and the real-time controller. The MODBUS TCP protocol is used to control the aileron drive.

The second part consists of implementing the skin control position loop based on the LVDTs feedback, as well as developing an automated calibration procedure for skin displacement values.

Two ‘sets’ of wind tunnel tests were carried out to, experimentally, investigate the morphing wing controller effect; these tests also offered the opportunity to validate the implemented control platform. Control and calibration results were excellent as they satisfied the desired objectives in terms of precision and robustness. The maximum static error obtained for the skin displacement control was 0.03 mm. The analysis of the pressure data and balance loads has shown that the drag was reduced for many cases among those tested. Almost 30% of the cases were optimized for drag reduction.


identifier: Alizadeh, Reza  (2016). Transmission de l'énergie magnétique et étude des machines électriques et leurs systèmes de freinage dynamique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
machine asynchrone
freinage dynamique
numérisation spatiale et électrique
transmission de l’énergie sans contact
véhicule électrique
boîte de rapport d’éolienne
énergie renouvelable

abstract:
Dans l’industrie manufacturière et véhicule électrique, dans le but d’éviter les accidents malheureux, la commission de santé et de sécurité au travail (CSST) a exigé récemment l’installation d’un système de freinage d’urgence pour chaque système tournant et manœuvré par les employés. Il s’agit donc d’une opportunité de concevoir un système efficace, intelligent, fonctionnant sans capteurs et permettant en cas de panne électrique et/ou en cas d’urgence d’arrêter la machine tournante à l’intérieur de trois secondes. Ce système peut être actionné par fil ou bien utilisant le principe de communication sans fil, il doit aussi être indépendant du réseau électrique.

Ce Mémoire présente la simulation accentuée sur la méthode de calcul Maxwell, un programme informatique visant à réaliser la visualisation et l’acheminement des champs magnétiques dans une machine asynchrone. Maxwell entre autres, propose une nouvelle approche de présentation dynamique des machines basée sur les graphes planaires et trois dimensionnelle. En plus, il intègre également des fonctionnalités de paramétrage des jeux de courant continu, qui permettent de visualiser l’effet des variables indépendantes mécaniques et électriques.

En plus, la modélisation électromagnétique se concerne sur une unité de la transmission de l’énergie magnétique et la force mécanique pour l’analyse d’une boîte de disques tournants de l’énergie magnétique dans une plage de puissance active.

Enfin, au regard de nos résultats de simulation, chaque variable appliquée au modèle fonctionne comme nous en souhaitait et admet de bonnes performances. En effet, avec ces variables on arrive à résoudre des équations des champs magnétiques et de la vitesse remplacée à la place de la température pour laquelle le programme informatique exige des conditions très complexes.


identifier: Bekhti, Rachid  (2015). Geometrical, mechanical and transduction techniques for designing multi-axis force-torque sensors for robotic applications.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Capteurs tactiles Conception et construction.

subject: Couple (Mécanique)

subject: Analyse géométrique.

subject: Capteurs tactiles Matériaux Propriétés mécaniques.

subject: Contraintes (Mécanique)

subject: Robotique.

subject: multi-axe

subject: transduction

subject: capteur force-couple

subject: processus de conception

subject: optimisation structurelle

subject: techniques de transduction

abstract:
This project is part of the effort initiated by Vincent Duchaine, Professor at the laboratory of Control and Robotics (CoRo), to enhance the physical interaction between humans and robots. An important aspect of this initiative concerns the force feedback and the ability of the robot to feel the forces that are applied to it. To measure the forces that are exerted on, for instance, a humanoid robot’s wrist, multi-axis force-torque sensors are essential. With these sensors, the robot can detect obstacles, avoid collisions, and get the job safely done. We hypothesize that the ability to accurately detect the force measurements that are associated with force control will help to improve the dexterity of such robots.

To this end, we aim to develop new methods for designing the compliant structures that form the core of multi-axis force-torque sensors. The resulting sensors must be highly sensitive to a sufficient range of forces, and they must be capable of measuring forces in all directions. Moreover, they must be compact, so that they can be easily integrated within robotic structures; and of course, they must be cost-effective. This thesis attempts to answer three questions: 1)What is the best performance index for evaluating the geometry of the compliant structure? 2)What is the best systematic method to use for designing the mechanical structure? and 3) What is the best transduction technique for achieving a compact sensor design?

We began our research by investigating the geometric model of the sensor, to better understand the equations by which the force and torque are computed. Based on this analysis, we proposed two performance indices, which we then validated. We next investigated how the behavior and the mechanical proprieties of the structure can be used to convey accurate estimates of the forces. Through an advanced systematic design method, based on a symbolic formulation of the wrench-displacement relationship, we designed a compact and cost-effective triaxial force sensor. Our sensor uses a single capacitive sensing element to detect several forces efficiently. In order to improve the design of the sensing element, we proposed a new transduction technique. This technique allowed us to build a multi-axial sensing element that is able to separate stress components of normal stress, shear stress, and torque. This innovative use of a single multi-axial sensing element allowed us to reduce the size of the network of sensing elements, and consequently lower the total dimensions and cost of the multi-axis force-torque sensor. In a series of experiments, we verified that our multi-axial sensing element can successfully measure multiple forces, proving that it is ready for use in numerous robotic applications.


identifier: Fournier, Marie-Claude  (2011). Caractérisation environnementale des émissions atmosphériques d'une source fixe et création d'outil de gestion dynamique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Polluants atmosphériques Analyse.

subject: Gaz à effet de serre Analyse.

subject: Polluants atmosphériques Droit Canada.

subject: Polluants atmosphériques Droit Québec.

subject: Systèmes d'aide à la décision Conception.

subject: caractérisation

subject: émissions atmosphériques

subject: air

subject: source fixe

subject: combustion

abstract:
Une caractérisation des émissions atmosphériques provenant des sources fixes en opération, alimentées au gaz et à l’huile légère, a été conduite aux installations visées des sites no.1 et no.2.

La caractérisation et les calculs théoriques des émissions atmosphériques aux installations des sites no.1 et no.2 présentent des résultats qui sont en dessous des valeurs réglementaires pour des conditions d’opération normales en période hivernale et par conséquent, à de plus fortes demandes énergétiques. Ainsi, pour une demande énergétique plus basse, le taux de contaminants dans les émissions atmosphériques pourrait également être en dessous des réglementations municipales et provinciales en vigueur. Dans la perspective d’une nouvelle réglementation provinciale, dont les termes sont discutés depuis 2005, il serait souhaitable que le propriétaire des infrastructures visées participe aux échanges avec le Ministère du Développement Durable, de l’Environnement et des Parcs (MDDEP) du Québec. En effet, même si le principe de droit acquis permettrait d’éviter d’être assujetti à la nouvelle réglementation, l’application de ce type de principe ne s’inscrit pas dans ceux d’un développement durable.

L’âge avancé des installations étudiées implique la planification d’un entretien rigoureux afin d’assurer les conditions optimales de combustion en fonction du type de combustible. Des tests de combustion sur une base régulière sont donc recommandés. Afin de supporter le processus de suivi et d’évaluation de la performance environnementale des sources fixes, un outil d’aide à la gestion de l’information environnementale a été développé. Dans ce contexte, la poursuite du développement d’un outil d’aide à la gestion de l’information environnementale faciliterait non seulement le travail des personnes affectées aux inventaires annuels mais également le processus de communication entre les différents acteurs concernés tant intra- qu’inter-établissement. Cet outil serait également un bon moyen pour sensibiliser le personnel à leur consommation énergétique ainsi qu’à leur rôle dans la lutte contre les émissions polluantes et les gaz à effets de serre. En outre, ce type d’outil a pour principale fonction de générer des rapports dynamiques pouvant s’adapter à des besoins précis. Le découpage cohérent de l’information associé à un développement par modules offre la perspective d’application de l’outil pour d’autres types d’activités. Dans ce cas, il s’agit de définir la part commune avec les modules existants et planifier les activités de développement spécifiques selon la même démarche que celle présentée dans le présent document.


identifier: Khosravi, Golnaz  (2016). Prediction of bioparticles dispersion and distribution in a hospital isolation room.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Micro-organismes Dispersion.

subject: Micro-organismes pathogènes.

subject: Chambres d'hôpital Chauffage et ventilation.

subject: Air Écoulement Modèles mathématiques.

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: Maladies infectieuses Transmission Prévention.

subject: bioparticule

subject: CFD

subject: Code-Saturne

subject: bioaérosol

subject: ventilation

subject: simulation

subject: chambre d'isolement

abstract:
Removal of bioparticles from hospital isolation room is important in reducing the transmission risk of infectious diseases. An effective ventilation system is necessary to protect the patient, doctor and nurses from catching infectious diseases. The goal of this study was to select the most effective ventilation scenario for the investigated isolation room among the defined scenarios. To select the most effective ventilation scenario, the effect of air exchange rate (ACH), injection angle (Ɵ) and exhaust position on removing the exhaled bioparticles from a patient mouth during coughing process, was investigated. Computational Fluid Dynamic (CFD) was used for predicting the air flow pattern and bioparticle transmission. Bioparticle dispersion and deposition was modelled by an Eulerian-Lagrangian approach. The mathematical model for air flow was the Reynold Averaged Navier Stokes (RANS) equations with k-ɛ turbulence model. Code-Saturne was chosen as the CFD program and validated by numerical results and empirical equations. The numerical results obtained by Code-Saturne were compared to results publish in the literature. To investigate the Code-Saturne capability to predict particle deposition, particles with different diameter in the range of 1 μm to 10 μm, were injected in a channel. Non dimensional deposition velocity obtained using Code-Saturne was compared to the empirical results available in the literature. The results showed that Code-Saturne has the capability of predicting the air flow pattern, particle dispersion and particle deposition.

For analyzing the results and choosing the most effective ventilation system, particle removal efficiency (PRE) and normalized particle concentration in the inhalation zone were compared. Among the six ventilation scenarios with different ACH and Ɵ, scenario with ACH=15 and Ɵ=45° was selected as the most effective. Finally, effect of exhaust position was investigated. Three scenarios were defined. The first one with an exhaust mounted on a wall near the ceiling, the second one with an exhaust mounted on a wall near the floor and the last one with an exhaust mounted on the ceiling. It is observed that the exhaust position has great influence on the air flow pattern and particle removal. It is found that an exhaust mounted on the ceiling scenario has the best particle removal efficiency.


identifier: Boudguiga, Oussama  (2016). Commande à saturation pour le contrôle de la position d'un robot volant de type quadrotor.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Hélicoptères quadrirotors.

subject: Drones Systèmes de commande Conception et construction.

subject: Commande robuste.

subject: Hélicoptères quadrirotors Modèles mathématiques.

subject: Stabilité au sens de Liapounov.

subject: backstepping

subject: robot volant

subject: quadrotor

subject: saturation

subject: Lyapunov

subject: adaptative

abstract:
Le quadrotor est un robot volant faisant partie de la famille des multirotors. Il possède plusieurs caractéristiques (une structure de taille réduite, faible poids, agilité, décollage et atterrissage vertical) qui lui offrent plusieurs avantages par rapport à d’autres types de robots volants. Mais malgré tous ses avantages, le quadrotor possède une dynamique fortement non linéaire et pleinement couplée, d’où la nécessité d’une commande robuste et stable. Ce mémoire porte donc sur la modélisation et la commande de robot volant de type quadrotor.

L’objectif principal dans ce mémoire est de concevoir une commande à saturation pour le contrôle de la position d’un robot volant de type quadrotor. Pour atteindre cet objectif, un modèle dynamique du quadrotor selon Euler Lagrange a été développé. Ensuite, une approche de commande basée sur une commande à saturation pour le contrôle de la position et une commande backstepping adaptative pour le contrôle de l’orientation a été développée à partir du modèle dynamique. Sa stabilité a été analysée par la suite en se basant sur le théorème de Lyapunov et le lemme de Barbalat.

L’approche de commande proposée a été testée avec succès en simulation à l’aide du modèle dynamique sur deux scénarios de vol différents, ensuite en ajoutant un bruit blanc dans les données de capteurs des positions.


identifier: El Mansouri, Souleimane  (2016). Mise au point du rhéomètre à cisaillement annulaire pour l'étude de rhéologie d'un mastic bitumineux avec verre incorporé.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Bitume Propriétés thermomécaniques.
Mastic Propriétés thermomécaniques.
Rhéologie.
Viscoélasticité.
Cisaillement (Mécanique)
Rhéomètres.
Produits de remplissage.
Verre Déchets Recyclage.
annulaire
linéaire
viscoélastique
petites déformations

abstract:
Dans le domaine viscoélastique linéaire (VEL, domaine des petites déformations), le comportement thermomécanique du bitume et du mastic bitumineux (mélange uniforme de bitume et de fillers) a été caractérisé au Laboratoire des Chaussées et Matériaux Bitumineux (LCMB) de l’École de technologie supérieure (ÉTS) avec l’appui de nos partenaires externes : la Société des Alcools du Québec (SAQ) et Éco Entreprises Québec (ÉEQ).

Les propriétés rhéologiques des bitumes et des mastics ont été mesurées grâce à un nouvel outil d’investigation appelé, Rhéomètre à Cisaillement Annulaire (RCA), sous différentes conditions de chargement. Cet appareil permet non seulement de solliciter des éprouvettes de tailles importantes par rapport à celles utilisées lors des essais classiques, mais aussi d’effectuer des essais en conditions quasi-homogènes, ce qui permet de donner accès à la loi de comportement des matériaux. Les essais sont réalisés sur une large gamme de températures et de fréquences (de -15 °C à 45°C et de 0,03Hz à 10 Hz).

Cette étude a été menée principalement pour comparer le comportement d’un bitume avec celui d’un mastic bitumineux dans le domaine des petites déformations. Néanmoins, dans une seconde perspective, on s’intéresse à l’influence des fillers de verre de post-consommation sur le comportement d’un mastic à faibles niveaux de déformations en comparant l’évolution des modules complexes de cisaillements (G*) d’un mastic avec fillers de verre et un mastic avec fillers conventionnels (calcaire).

Enfin, le modèle analogique 2S2P1D est utilisé pour simuler le comportement viscoélastique linéaire des bitumes et des mastics bitumineux testés lors de la campagne expérimentale.


identifier: Sarafan, Sheida  (2016). Electron beam welding process for joining thick gage section of martensitic stainless steels.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Soudage par faisceau d'électrons.

subject: Acier martensitique Soudage.

subject: Métallurgie sous vide.

subject: Acier martensitique Microstructure.

subject: Acier martensitique Propriétés thermomécaniques.

subject: Microdureté.

subject: Résistance à la traction.

subject: Contraintes résiduelles.

subject: Turbines hydrauliques Conception et construction.

subject: épais

subject: matériau

subject: section épaisse

subject: acier inoxydable martensitique

subject: microstructure

subject: système numérique de corrélation d'images

subject: propriétés en traction

subject: méthode du contour

abstract:
Sustainable manufacturing for assembly of turbines used in hydro power generation systems is driving the development of advanced technologies targeted to reduce life-cycle costs whilst assuring high performance over the prolonged product life-span. The turbine runner, a critical component in hydro power generation systems, requires weld assembly between the crown, band and blade sub-components. With due consideration of the thick-gauge sections involved, design and fabrication of a turbine runner that integrates a high energy density technology for assembly, such as vacuum electron beam welding (EBW), has marked potential to achieve deep penetration with a low heat input, thereby rendering a weldment with narrow heat-affected zones (HAZ) and low distortion.

In this study, the weldability of thick-gauge section of cast and wrought grades of 13%Cr- 4%Ni low carbon martensitic stainless steels that are widely utilized in hydro turbine manufacturing was investigated by EBW. Particularly, a single pass bead-on-plate (BOP) and/or butt joint in 60 mm to 90 mm thick CA6NM and UNS S41500 plates were carried out using a 42 kW high vacuum EBW system without using filler addition. Preheating before welding and post-weld heat treatment of the welds was also studied. The characteristics of the weldments, including the size of the fusion zone (FZ) and HAZ, their phase constituents, microstructures and hardness evolution, were evaluated.

The mechanical response of the welds, locally and globally determined through uniaxial tensile testing at room temperature with an automated non-contact three-dimensional (3D) digital image correlation (DIC) deformation measurement system, indicated that the tensile properties in both the as-welded and PWHTed conditions met the acceptance criteria in the ASME Section VIII & IX standard. A non-contact photometry system was also used to measure the distortion after EBW. In addition the distribution in the longitudinal residual stresses was mapped by the contour method for both CA6NM and UNS S41500 in the aswelded and PWHTed conditions.


identifier: Abolfathi Nobari, Nila  (2016). Bayesian updating of hydroelectric turbine fatigue reliability.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Théorème de Bayes.

subject: Matériaux Fatigue Modèles mathématiques.

subject: Turbines hydrauliques Matériaux Fatigue.

subject: Fiabilité.

subject: méthodes bayésiennes

subject: roues hydroélectriques

abstract: In fatigue design, uncertainties that exist in material, environment, and loading could arise due to manufacturing processes and changing with environment condition. Therefore because of the lack of information and cost of inspection, updating the fatigue model variables to decrease the uncertainties is necessary. In this study, Paris model is used to model the crack growth rate for hydroelectric turbine runner. We applied the Bayesian method to construct the posterior distribution. After constructing the posterior distribution, we update it by Bayesian updating approach. This method is one of the useful methods to decrease the uncertainty of variables at each loading cycle to construct precise prior distribution. The results of updating applied to Kitagawa-Takahashi limit state diagram. After modeling the proper limit state, we apply First Order Reliability Method (FORM) and Monte-Carlo Simulation (MCS) method to calculate the reliability index. In This study all of the procedures that mentioned are described, also we could see the results of effects of prior knowledge and select the distribution to analysis of reliability index. This study follows the (Gagnon, Tahan et al. 2013) research with aim of updating the fatigue reliability amount on hydroelectric turbine runner by Bayesian method.


identifier: Nguyen, Sy Quy  (2016). Prediction and compensation of geometrical errors in milling process of thin components using a flexible configuration setup.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Déformations (Mécanique) Prévision.
Fraisage.
Systèmes flexibles de fabrication.
Méthode des éléments finis.
Charges axiales.
mince
plaque
pièce fine
usinage flexible
prédiction des erreurs
compensation des erreurs

abstract: In this study, a prediction model based on finite element analysis is developed to predict cutting errors during the machining process of thin plates using a flexible setup configuration. The model is based on analysis of the material deformation of thin plates under the action of axial cutting forces using a specifically designed test bed to reproduce commonly used flexible setup in industry. The cutting process is simplified as a static analysis of the material deformation under the effect of the applied cutting forces. In the analysis, different positions of the cutting tool during the machining process are studied to determine the workpiece’s geometrical profiles during milling. Several analyses are carried out for different positions of the cutting tool. The cutting force is also modeled to predict the cutting force for specific cutting conditions. This cutting force model is utilized as input to the finite element analysis of the material deformation of the workpiece during the machining process. The experimental system is also designed to conduct tests with different cutting conditions on the three-axis Huron K2X10 CNC milling machine to verify the predicted results obtained from the analysis model. The geometrical errors of the machined plates after machining are determined by using the Mitutoyo Bright Strato Coordinate Measurement Machine (CMM) to measure their geometrical profiles before and after machining processes. Finally, the mirror technique is utilized to compensate cutting deviations based on the predicted results of the workpiece’s displacements. Adding the value from the prediction model to the designed cutting depth creates the updated tool path. The results show good agreement in the prediction of the thin plate deformation during the machining as compared to the experimental tests.


identifier: Beaudry, Julien  (2016). Détection supervisée des oscillations hautes-fréquences sur l'électroencéphalogramme du patient épileptique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Fréquences des oscillations.
Détecteurs.
Électroencéphalographie.
Épilepsie Traitement.
oscillation hautes-fréquences
EEG

abstract:
Ce mémoire présente un détecteur semi-automatique d’oscillations hautes-fréquences (HFO) sur l’EEG de scalp de patients épileptiques. Ce détecteur a pour objectif d’aider l’expert à faire le recensement des HFOs, une tâche difficile étant donné l’intérêt récent en la matière et la subjectivité requise dans la détection visuelle. Le détecteur proposé aura la fonction de limiter cette subjectivité, ainsi que de faire un gain de temps important par rapport à la détection visuelle actuellement utilisée.

Un calcul de performance quantitatif sera possible grâce à une base de données de huit patients marqués par un expert. Le détecteur est évalué par son efficacité à trouver les marqueurs de l’expert (sensibilité) en limitant les fausses détections (FPR). Un détecteur de base est également fourni comme point de départ, et servira de seconde référence pour évaluer la performance du détecteur proposé.

Les contributions principales présentées dans ce travail sont les suivantes : L’analyse des marqueurs de l’expert afin de trouver des caractéristiques communes pouvant mener à une détection plus sensible et spécifique des HFO, un système d’apprentissage des seuils qui adapte les paramètres du détecteur pour un patient spécifique à l’aide d’un sous-ensemble de marqueurs de ce même patient, et l’implémentation d’un système de score qui vise à séparer les vrais positifs des faux positifs.

Les résultats du détecteur semi-automatique montrent un gain net de performance par rapport au détecteur initial. Les marqueurs de l’expert sont détectés à 77% avec un taux de 10 faux positifs par minute. Cette performance représente un gain en sensibilité et en spécificité par rapport à l’état de l’art.


identifier: Herzog, David  (2016). Comparative performance analysis of Li-Ion and Ni-Cd batteries at variable temperatures.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Avions Batteries.

subject: Avions Performances.

subject: Accumulateurs au nickel-cadmium.

subject: Batteries au lithium-ion.

subject: Avions Batteries Fonctionnement par temps froid.

subject: aérospatiale

subject: Li-Ion

subject: lithium-ion

subject: Ni-Cad

subject: banc d'essai

subject: températures variables

subject: APU

subject: performance

abstract: The aerospace industry has a major focus on solutions for lighter, safer, and more powerful aircraft. Improving battery technology can advance manufacturers towards these goals. In this report, tests have been carried out on the current Ni-Cad battery technology against a new Li-Ion battery pending approval for in-flight use. Complete flight conditions were recreated with a bench test, to simulate what an aircraft battery would encounter during its service time. The batteries are utilized to start the auxiliary power unit (APU). Tests revealed that cold temperatures impact battery performance more drastically than hot temperatures, thus highlighting the importance of examining operational limits. Insufficient state of charge (SOC) has the second-greatest impact. A recommendation for the Li-Ion and Ni-Cd batteries would be to add a heating device around the battery, thus the battery will never be too cold to perform an APU start.


identifier: Gauthier, Matthieu  (2016). Conception et optimisation d'une prothèse artérielle multicouche composée de tissu électrofilé.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Prothèses vasculaires Conception et fabrication.

subject: Électrofilature.

subject: Polyéthylène téréphtalate Propriétés mécaniques.

subject: Élasticité.

subject: Mécanique de la rupture.

subject: Biomatériaux.

subject: électrofilage

subject: compliance

subject: pression à la rupture

abstract:
La faible compliance et les propriétés de surface des prothèses vasculaires commerciales mènent à d’importantes complications cliniques, ce qui empêche leur utilisation pour le remplacement de vaisseaux sanguins de petit diamètre (inférieur à 6 mm). L’électrofilage est une méthode de fabrication de structures ayant le potentiel de répondre aux critères de conception des prothèses vasculaires. L’objectif principal de ce projet de maîtrise consiste à déterminer si des structures électrofilées, développées pour accueillir les groupes cellulaires présents dans les artères, remplissent les critères mécaniques requis dans une structure tubulaire monocouche ou multicouche.

Dans un premier temps, un modèle analytique linéaire a été utilisé pour calculer les rapports entre le module d’élasticité et la contrainte ultime d’un matériau isotrope permettant d’atteindre à la fois la compliance des vaisseaux remplacés et la pression à la rupture requise pour une prothèse monocouche. Ces rapports sont d’environ 1,42 et 4,99 pour des prothèses de petit (< 6 mm) et de grand (≈ 30 mm) diamètre respectivement. Un modèle d’analyse par éléments finis (EF) a permis par la suite d’étudier l’influence des différents paramètres géométriques et intrinsèques des matériaux sur la compliance et la pression à la rupture de prothèses tubulaires, notamment en cas d’une structure multicouche. Des structures de polyéthylène téréphtalate électrofilé (ePET) développées dans le laboratoire du Professeur Abdellah Ajji à l’école Polytechnique ont ensuite été caractérisées mécaniquement.

Malheureusement, le modèle analytique, le modèle par élément fini ou les tests de compliance montrent tous que ces structures ne remplissent pas les critères mécaniques d’une prothèse vasculaire. Cependant, les outils de sélection et de développement présents dans ce mémoire peuvent être utilisés afin de choisir un matériau plus adapté pour la conception et l’optimisation d’une prothèse vasculaire au comportement mécanique souhaité.


identifier: Grossmann, Xavier  (2016). Conception et fabrication d'un système d'hydrofoils pour un catamaran de sport de 20 pieds.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Hydroptères Conception et construction.
Catamarans.
Hydroptères Modèles mathématiques.
Optimisation mathématique.
dérive
portant
safran
hydrofoils
composite
optimisation structurale
modèle dynamique
voile

abstract:
Actuellement, les systèmes d’hydrofoils sont en train de révolutionner le monde de la voile grâce aux gains de vitesse et de stabilité, repoussant toujours plus loin les limites de la navigation. Ce projet présente donc le développement, la conception et la fabrication d’un système d’hydrofoils pour un catamaran de sport de 20 pieds.

D’abord, la géométrie de la dérive portante et des safrans porteurs ont été définis grâce à un modèle dynamique SimMechanics développé pour étudier l’influence de la géométrie des hydrofoils sur la vitesse de décollage et la stabilité du catamaran. En privilégiant le meilleur compromis entre la vitesse de décollage et la stabilité, le choix de la géométrie finale a permis de connaitre les efforts sur le système.

Ensuite, une méthode d’optimisation structurale de pièces composites composée de trois étapes a été utilisée pour dimensionner la dérive portante selon un cas de chargement courant et limite dont l’objectif était de minimiser la masse tout en limitant la déformation. La première étape d’optimisation dimensionnelle libre consistait à définir les zones les plus sollicitées. La seconde étape raffinait les différentes zones en intégrant les données de fabrication. Enfin, la troisième étape optimisait l’ordre des plis pour faciliter la fabrication. L’expertise acquise lors de la conception de la dérive portante a permis de valider le laminé défini pour le safran porteur.

Au final, après la fabrication d’un système prototype complet d’hydrofoils, des essais ont été faits sur l’ESPADON 20 fabriqué par Mystère Composites, puis sur le catamaran CLASS-C RAFALE fabriqué par un groupe d’étudiants de l’École de technologie supérieure. Globalement, le modèle dynamique avait prédit une vitesse de décollage proche de celle observée sur l’ESPADON 20, et le CLASS-C a également décollé dans les conditions de vent estimées et a pu atteindre 26.7 noeuds sur le Lac Léman à Genève lors de la Little Cup.


identifier: Oliazadeh, Nasim  (2016). Development and performance analysis of an attitude determination system using multiple GPS receiver configuration.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
détermination d'attitude
multi-récepteur GNSS à faible coût
navigation
GPS

abstract:
Up to now, attitude determination systems are using high cost GNSS receivers or the combination of both GNSS receivers and other sensors mainly Inertial Navigation Systems. The problem is, the INS systems are either high cost or they suffer from increasing drift over the time. Nowadays the cost, weight, flexibility of use and small aperture of the attitude determination system are the main concerns. The main objective of this thesis is to get 3-D attitude angles by designing a low cost attitude determination system which processes raw GPS measurements.

To make this goal happen, we designed a recursive least-squares algorithm by combining both code and carrier phase measurements and fixing the ambiguity parameters with leastsquares ambiguity decorrelation adjustment method. In order to achieve robust attitude estimation, we used singular value decomposition method that is an estimator for Wahba’s loss function. Then, in order to analyze the performance of the designed ADS, we prepared different test cases in both simulation and real data sets. The baseline is qualified as an ultrashort baseline and the only measurement used is the GPS L1 signal.

By using a GPS simulator and two u-blox LEA-6T receivers synchronized together and without the presence of multipath, an accuracy of 0.03° and 0.06° for heading and elevation has been achieved. For an overall, even though LAMBDA method improved the solution accuracy in all test cases, in the presence of the multipath error, it does not converge to the right solution. Synchronizing all clock receivers by hardware and avoid the multipath are the main limitations of this work. Such a light weight and low cost system with the accuracy of millidegree in the attitude angles can be used in a wide range of applications consisting civil and military applications.


identifier: Pelletier, Sébastien  (2008). Implémentation en VHDL/FPGA d'afficheur vidéo numérique (AVN) pour des applications aérospatiales.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Aéronautique Instruments Affichage.

subject: Infographie.

subject: VHDL (Langage de description de matériel informatique)

subject: Réseaux logiques programmables par l'utilisateur.

subject: Avionique.

subject: afficheur

subject: numérique

subject: VGA

subject: vidéo

subject: PROM

subject: SP305

subject: Wishbone

abstract: L'objectif de ce projet est de développer un contrôleur vidéo en langage VHDL afin de remplacer la composante spécialisée présentement utilisée chez CMC Électronique. Une recherche approfondie des tendances et de ce qui se fait actuellement dans le domaine des contrôleurs vidéo est effectuée afin de définir les spécifications du système. Les techniques d'entreposage et d'affichage des images sont expliquées afin de mener ce projet à terme. Le nouveau contrôleur est développé sur une plateforme électronique possédant un FPGA, un port VGA et de la mémoire pour emmagasiner les données. Il est programmable et prend peu d'espace dans un FPGA, ce qui lui permet de s'insérer dans n'importe quelle nouvelle technologie de masse à faible coût. Il s'adapte rapidement à toutes les résolutions d'affichage puisqu'il est modulaire et configurable. À court terme, ce projet permettra un contrôle amélioré des spécifications et des normes de qualité liées aux contraintes de l'avionique.


identifier: Valentin, Olivier  (2016). Mesure objective de l'atténuation et de l'effet d'occlusion des protecteurs auditifs à partir des potentiels évoqués stationnaires et multiples.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Bouchons d'oreille.

subject: Bruit Lutte contre Appareils et matériel.

subject: Potentiels évoqués auditifs.

subject: multiple

subject: PEASM

subject: stationnaire

subject: protecteurs auditifs intra-auriculaires

subject: électroencéphalographie

subject: atténuation

subject: effet d’occlusion

abstract:
Selon l'Organisation mondiale de la santé, le nombre de travailleurs exposés quotidiennement à des niveaux de bruit préjudiciables à leur audition est passé de 120 millions en 1995 à 250 millions en 2004. Même si la réduction du bruit à la source devrait être toujours privilégiée, la solution largement utilisée pour lutter contre le bruit au travail reste la protection auditive individuelle.

Malheureusement, le port des protecteurs auditifs n’est pas toujours respecté par les travailleurs car il est difficile de fournir un protecteur auditif dont le niveau d’atténuation effective est approprié à l’environnement de travail d’un individu. D’autre part, l'occlusion du canal auditif induit une modification de la perception de la parole, ce qui crée un inconfort incitant les travailleurs à retirer leurs protecteurs.

Ces deux problèmes existent parce que les méthodes actuelles de mesure de l’effet d’occlusion et de l'atténuation sont limitées. Les mesures objectives basées sur des mesures microphoniques intra-auriculaires ne tiennent pas compte de la transmission directe du son à la cochlée par conduction osseuse. Les mesures subjectives au seuil de l’audition sont biaisées à cause de l’effet de masquage aux basses fréquences induit par le bruit physiologique.

L’objectif principal de ce travail de thèse de doctorat est d’améliorer la mesure de l’atténuation et de l’effet d’occlusion des protecteurs auditifs intra-auriculaires. L’approche générale consiste à : (i) vérifier s’il est possible de mesurer l’atténuation des protecteurs auditifs grâce au recueil des potentiels évoqués stationnaires et multiples (PEASM) avec et sans protecteur auditif (protocole 1), (ii) adapter cette méthodologie pour mesurer l’effet d’occlusion induit par le port de protecteur auditifs intra-auriculaires (protocole 2), et (iii) valider chaque protocole par l’intermédiaire de mesures réalisées sur sujets humains.

Les résultats du protocole 1 démontrent que les PEASM peuvent être utilisés pour mesurer objectivement l’atténuation des protecteurs auditifs : les résultats obtenus à 500 Hz et 1 kHz démontrent que l’atténuation mesurée à partir des PEASM est relativement équivalente à l’atténuation calculée par la méthode REAT, ce qui est en accord avec ce qui était attendu puisque l’effet de masquage induit par le bruit physiologique aux basses fréquences est relativement négligeable à ces fréquences.

Les résultats du protocole 2 démontrent que les PEASM peuvent être également utilisés pour mesurer objectivement l’effet d’occlusion induit par le port de protecteurs auditifs : l’effet d’occlusion mesuré à partir des PEASM à 500 Hz est plus élevé que celui calculé par l’intermédiaire de la méthode subjective au seuil de l’audition, ce qui est en accord avec ce qui était attendu puisqu’en dessous d’1 kHz, l’effet de masquage induit par le bruit physiologique aux basses fréquences est source de biais pour les résultats obtenus par la méthode subjective car il y a surestimation des seuils de l’audition en basse fréquence lors du port de protecteurs auditifs. Toutefois, les résultats obtenus à 250 Hz sont en contradiction avec les résultats attendus.

D’un point de vue scientifique, ce travail de thèse a permis de réaliser deux nouvelles méthodes innovantes pour mesurer objectivement l’atténuation et l’effet d’occlusion des protecteurs auditifs intra-auriculaires par électroencéphalographie.

D’un point de vue santé et sécurité au travail, les avancées présentées dans cette thèse pourraient aider à concevoir des protecteurs auditifs plus performants. En effet, si ces deux nouvelles méthodes objectives étaient normalisées pour caractériser les protecteurs auditifs intra-auriculaires, elles pourraient permettre : (i) de mieux appréhender l’efficacité réelle de la protection auditive et (ii) de fournir une mesure de l’inconfort induit par l’occlusion du canal auditif lors du port de protecteurs. Fournir un protecteur auditif dont l’efficacité réelle est adaptée à l’environnement de travail et dont le confort est optimisé permettrait, sur le long terme, d’améliorer les conditions des travailleurs en minimisant le risque lié à la dégradation de leur appareil auditif.

Les perspectives de travail proposées à la fin de cette thèse consistent principalement à : (i) exploiter ces deux méthodes avec une gamme fréquentielle plus étendue, (ii) explorer la variabilité intra-individuelle de chacune des méthodes, (iii) comparer les résultats des deux méthodes avec ceux obtenus par l’intermédiaire de la méthode «Microphone in Real Ear» (MIRE) et (iv) vérifier la compatibilité de chacune des méthodes avec tous les types de protecteurs auditifs. De plus, pour la méthode de mesure de l’effet d’occlusion utilisant les PEASM, une étude complémentaire est nécessaire pour lever la contradiction observée à 250 Hz.


identifier: Mballa Eloumou, Landry Louis  (2016). Contribution à l'amélioration des méthodes de suivi des débits des rivières en temps réel et différé.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Cours d'eau Jaugeage.

subject: Cours d'eau Débit Prévision.

subject: Échographie Doppler.

subject: Étalonnage.

subject: Cours d'eau Jaugeage Québec (Province) Bostonnais

subject: Rivière.

subject: Filtre de Kalman.

subject: courbe

subject: tarage

subject: débit

subject: hauteur d’eau

subject: écarts

abstract:
La gestion des ressources hydriques nécessite la connaissance des débits actuels et futurs des cours d’eau, pour les études d’impact environnemental, les aspects de sécurité publique reliés aux inondations, l’exploitation des ouvrages hydrauliques et la production hydroélectrique. L’approche traditionnelle d’estimation des débits en rivières consiste à mener une série de mesures, aussi précises que possibles, permettant d’établir simultanément le débit et la hauteur afin de calibrer une relation, appelée courbe de tarage, qui relie ces deux grandeurs. Une fois cette courbe de tarage connue, la seule mesure de la hauteur d’eau permet d’obtenir le débit d’écoulement au droit de la station de mesure. Cette approche qui est basée sur une instrumentation assez rudimentaire paraît robuste et économique tout en fournissant des résultats satisfaisants. Cependant, il s'avère en pratique que l’hypothèse d'univocité entre les hauteurs et les débits, qui constitue le fondement de base de cette approche, devient compromise dans certaines conditions d’écoulement. C’est le cas en période de crue et de décrue, où l’accélération temporelle vient modifier sensiblement la relation entre le niveau et le débit par le phénomène d’hystérésis. La courbe de tarage peut aussi se voir sensiblement modifiée par l’effet de remous, la présence de nappe de glace ou encore lorsque la morphologie du cours d’eau change, c’est-à-dire en cas d’érosion, de végétation ou de sédimentation.

L’hydroacoustique, une approche de mesure de débit en rivière, relativement récente, consiste à mesurer la vitesse et la profondeur d’écoulement à l’aide du Doppler afin de calculer le débit. La mesure du débit par Doppler peut se faire à partir de la surface de l’eau sur une courte période pendant que l’appareil est fixé sur un bateau, ou en continu lorsqu’il est installé au fond du cours d’eau ou encore sur ses berges. Dans ces derniers cas, il devient possible, d’obtenir des mesures fiables en continu du débit dans toutes les conditions d'écoulement. Ainsi, de nouveaux jaugeages ne sont plus nécessaires lorsque la morphologie du cours d’eau change. En contrepartie, les coûts d’acquisition et d’exploitation de cette technologie sont largement supérieurs à ceux reliés à l’utilisation d’une courbe de tarage. De plus, les mesures fournies par le Doppler s’avèrent très bruitées et renferment beaucoup de valeurs aberrantes. Le Doppler, est aussi vulnérable aux aléas météorologiques comme la foudre et devient inopérant lorsqu’il submergé par les sédiments. Aussi, il est fréquent de rencontrer des séries de mesures tronquées en périodes de panne.

L’objectif principal de cette recherche est de proposer une approche d’amélioration de l’estimation des débits des rivières en alliant les avantages des deux approches précitées. L’atteinte de cet objectif passe par trois étapes sous-tendues par des objectifs spécifiques qui sont liés et se suivent d’une façon séquentielle. Le premier objectif spécifique qui fait l’objet de l’article 1, traite de l’opportunité d’exploiter de longues séries de mesures fournies par le Doppler pour calibrer une courbe de tarage représentative d’une large gamme de débits. Pour ce faire, il a fallu mettre au point des techniques de filtrage que nous avons appliquées aux séries de mesure fournies par le Doppler. La méthodologie proposée a été appliquée à la rivière Bostonnais qui coule dans la province du Québec au Canada. L’application des techniques de filtrage et de validation des mesures aux séries temporelles obtenues par le Doppler a permis d’améliorer sensiblement les résultats obtenus par la courbe de tarage traditionnelle.

Le deuxième objectif spécifique qui fait l’objet de l’article 2, met en évidence l’analyse des courbes de tarage pour le suivi de débit des rivières couvertes de glace. Cette approche a pour but d’optimiser la courbe de tarage traditionnelle en démontrant, qu’il est possible d’améliorer les résultats obtenus par courbe de tarage traditionnelle en utilisant les mesures validées du Doppler obtenues en continu, en présence et en absence de glace. La méthodologie pour atteindre cet objectif consiste tout d’abord à analyser l’impact du couvert de glace sur les niveaux et sur les débits des cours d’eau. Nous avons ensuite proposé un concept basé sur une double courbe de tarage pour représenter la relation hauteur-débit en période d’étiage en présence et en absence de glace. La méthodologie préconisée a été appliquée avec succès à la rivière Bostonnais au Québec. Les résultats obtenus à partir de cette double courbe de tarage préalablement calibrée à l’aide des mesures validées effectuées par le Doppler présentent une amélioration sensible par rapport à une courbe de tarage unique.

Le troisième objectif spécifique qui fait l’objet de l’article 3, met en évidence l’estimation et la validation en temps réel des mesures de débits des rivières par Doppler. La méthodologie proposée repose sur deux outils : le premier est basé sur le modèle de la courbe de tarage qui est utilisée pour exprimer la relation entre la hauteur d’eau et le débit au droit d’une section de jaugeage. Le filtre de Kalman est utilisé comme deuxième outil pour identifier, en temps réel, les paramètres d’un modèle de courbe de tarage dynamique en fonction des écarts entre les valeurs prévues et mesurées. La méthodologie a été testée avec succès sur la rivière Bostonnais au Québec (Canada). Les écarts d’estimation des débits à l’aide de la courbe de tarage dynamique sont nettement inférieurs aux écarts obtenus à l’aide de la courbe de tarage dite statique.

Le Doppler possède l’avantage de fournir de façon précise, une grande quantité de mesures de débit couvrant toute la gamme des valeurs anticipées des débits et des niveaux nécessaires pour calibrer une courbe de tarage. En revanche, cette dernière s’avère plus avantageuse sur les plans économique et opérationnel, pour fournir des mesures moins perturbées et en plus grande quantité. Nous pouvons donc conclure qu’il existe une synergie entre les deux approches complémentaires d’estimation des débits.


identifier: Jmili, Yassine  (2016). Commande non linéaire hiérarchique d'un drone de type quadrotor sans mesure de la vitesse linéaire.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Hélicoptères quadrirotors.

subject: Drones Systèmes de commande.

subject: Commande non linéaire.

subject: Hélicoptères quadrirotors Modèles mathématiques.

subject: Fonctions de Liapounov.

subject: Stabilité au sens de Liapounov.

subject: backstepping

subject: contrôleur

subject: commande hiérarchique

subject: filtre non linéaire

subject: fonctions barrières de Lyapunov

abstract:
Le quadrotor est parmi les drones multi-rotors les plus connus dans la recherche, en raison de la simplicité de sa structure, son faible coût, et sa capacité d’effectuer des vols stationnaires, et d’atterrir et décoller verticalement. Malgré une complexité moindre de cet engin, la commande d’un tel système nécessite une attention particulière, puisque ce système est fortement non linéaire, multi-variable, couplé et sous actionné. Ce mémoire propose alors un contrôleur non linéaire pour être en mesure de stabiliser le quadrotor en vol.

Un des scénarios qui doit être effectué par le quadrotor est la navigation autonome. En effet, la mise en oeuvre d’une telle mission nécessite la mesure des états du véhicule. Cependant certains de ces états peuvent être non accessibles, en plus les mesures des capteurs sont souvent affectées par les bruits extérieurs. Dans ce mémoire on s’intéresse au cas où la mesure de la vitesse linéaire n’est pas disponible pour la réalisation d’une loi de commande. Pour ce faire, une modélisation a été réalisée selon la formulation de Newton-Euler, par la suite la synthèse du contrôleur hiérarchique a été effectuée sur ce modèle, tel que le contrôleur de position implique un filtre non linéaire pour l’estimation de vitesse linéaire, et le contrôleur d’attitude est de type backstepping conçu avec des fonctions barrières de Lyapunov. Le choix des paramètres de ce régulateur a été basé sur l’analyse de la stabilité lorsque celle-ci est possible.

La validation du contrôleur proposé a été effectuée en simulation sur plusieurs manoeuvres, puis une analyse a été faite à la fois sur le contrôleur hiérarchique simple et avec intégrale pour tester sa robustesse vis à vis des perturbations externes.


identifier: Boutitie, Victor  (2016). Étude de la qualité des pièces, des efforts de coupe et des émissions de particules lors du détourage et du perçage des composites époxy-fibres de carbone.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Composites à fibres de carbone Usinage.
Résines époxydes.
Stratifiés.
Perçage.
Particules (Matière) Aspect sanitaire.
Air intérieur Qualité.
Coupe.
Surfaces (Technologie) Analyse.
détourage
carbone-époxy
émission

abstract:
Dans l’industrie aéronautique, les matériaux composites sont de plus en plus utilisés pour leurs propriétés physiques exceptionnelles. Les opérations d’usinage sont cependant nécessaires afin de réaliser des pièces dans de tels matériaux, en accord avec le cahier des charges. Ce sont plus particulièrement les opérations de détourage et de perçage qui prédominent. Avec celles-ci vient le problème des émissions de particules dans l’air, mais aussi la qualité de surface et la productivité qui restent importants dans l’industrie. Ainsi, dans ce mémoire nous nous intéressons à la limitation des émissions de particules tout en gardant la meilleure qualité de coupe possible lors du détourage et du perçage de matériaux composites à matrice organique.

Nous avons donc étudié l’effet de différents paramètres de coupe (géométrie de l’outil, avance, vitesse de coupe et profondeur de coupe) sur les émissions de particules et la qualité de coupe lors du détourage et du perçage d’un stratifié carbone/époxy. Les émissions étudiées se composent de particules inférieures à 2,5 μm (PM2,5) et particulièrement de particules comprises entre 10 et 400 nm. Les variables des émissions que nous avons prises en compte sont la concentration en nombre, la concentration en surface spécifique et la concentration en masse.

Le matériau choisi pour cette étude est un stratifié de carbone-époxy utilisé en aéronautique (CYCOM 5320-1), de trois épaisseurs différentes (2, 4 et 6 mm) et avec une orientation de fibres de 0/90 degrés. Pour chaque opération, deux types d’outils ont été testés. Pour le détourage une fraise Onsrud 68-010 et une Guhring 3870. Pour le perçage, un foret Onsrud 85-819 et un foret Guhring de série 160.

Il a été trouvé qu’effectivement, tous ces paramètres agissent sur les différentes valeurs mesurées. Ainsi afin d’obtenir le meilleur compromis entre la qualité des pièces, la productivité et les émissions de poussières, les meilleurs outils et paramètres ont été recommandés pour chacune des opérations analysées : détourage et perçage.


identifier: Lezzoum, Narimene  (2016). Development of algorithms for smart hearing protection devices.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Protecteurs auditifs Conception et construction.

subject: Traitement du signal Techniques numériques Mathématiques.

subject: Algorithmes Conception.

subject: Traitement automatique de la parole.

subject: Traitement du signal Techniques numériques Appareils et matériel.

subject: Équipement électronique miniaturisé.

subject: protecteur auditif intelligent

subject: détection d’activité vocale

subject: réduction du bruit

subject: amélioration de la qualité de la parole

subject: processeur numérique du signal

abstract:
In industrial environments, wearing hearing protection devices is required to protect the wearers from high noise levels and prevent hearing loss. In addition to their protection against excessive noise, hearing protectors block other types of signals, even if they are useful and convenient. Therefore, if people want to communicate and exchange information, they must remove their hearing protectors, which is not convenient, or even dangerous.

To overcome the problems encountered with the traditional passive hearing protection devices, this thesis outlines the steps and the process followed for the development of signal processing algorithms for a hearing protector that allows protection against external noise and oral communication between wearers. This hearing protector is called the “smart hearing protection device”.

The smart hearing protection device is a traditional hearing protector in which a miniature digital signal processor is embedded in order to process the incoming signals, in addition to a miniature microphone to pickup external signals and a miniature internal loudspeaker to transmit the processed signals to the protected ear.

To enable oral communication without removing the smart hearing protectors, signal processing algorithms must be developed. Therefore, the objective of this thesis consists of developing a noise-robust voice activity detection algorithm and a noise reduction algorithm to improve the quality and intelligibility of the speech signal.

The methodology followed for the development of the algorithms is divided into three steps: first, the speech detection and noise reduction algorithms must be developed, second, these algorithms need to be evaluated and validated in software, and third, they must be implemented in the digital signal processor to validate their feasibility for the intended application.

During the development of the two algorithms, the following constraints must be taken into account: the hardware resources of the digital signal processor embedded in the hearing protector (memory, number of operations per second), and the real-time constraint since the algorithm processing time should not exceed a certain threshold not to generate a perceptible delay between the active and passive paths of the hearing protector or a delay between the lips movement and the speech perception.

From a scientific perspective, the thesis determines the thresholds that the digital signal processor should not exceed to not generate a perceptible delay between the active and passive paths of the hearing protector. These thresholds were obtained from a subjective study, where it was found that this delay depends on different parameters: (a) the degree of attenuation of the hearing protector, (b) the duration of the signal, (c) the level of the background noise, and (d) the type of the background noise. This study showed that when the fit of the hearing protector is shallow, 20 % of participants begin to perceive a delay after 8 ms for a bell sound (transient), 16 ms for a clean speech signal and 22 ms for a speech signal corrupted by babble noise. On the other hand, when having a deep hearing rotection fit, it was found that the delay between the two paths is 18 ms for the bell signal, 26 ms for the speech signal without noise and no delay when speech is corrupted by babble noise, showing that a better attenuation allows more time for digital signal processing.

Second, this work presents a new voice activity detection algorithm in which a low complexity speech characteristic has been extracted. This characteristic was calculated as the ratio between the signal’s energy in the frequency region that contains the first formant to characterize the speech signal, and the low or high frequencies to characterize the noise signals. The evaluation of this algorithm and its comparison to another benchmark algorithm has demonstrated its selectivity with a false positive rate averaged over three signal to noise ratios (SNR) (10, 5 and 0 dB) of 4.2 % and a true positive rate of 91.4 % compared to 29.9 % false positives and 79.0 % of true positives for the benchmark algorithm.

Third, this work shows that the extraction of the temporal envelope of a signal to generate a nonlinear and adaptive gain function enables the reduction of the background noise, the improvement of the quality of the speech signal and the generation of the least musical noise compared to three other benchmark algorithms.

The development of speech detection and noise reduction algorithms, their objective and subjective evaluations in different noise environments, and their implementations in digital signal processors enabled the validation of their efficiency and low complexity for the the smart hearing protection application.


identifier: Reveillon, Damien  (2016). Étude des écoulements transitoires à l'intérieur d'un injecteur diesel en fonction de la position de l'aiguille.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Véhicules automobiles Moteurs Injection du carburant Modèles mathématiques.

subject: Moteurs diesel Alimentation en carburant.

subject: Écoulement instationnaire (Dynamique des fluides)

subject: Tourbillons (Mécanique des fluides)

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: aiguille

subject: injecteur Diesel

subject: levée d’aiguille

subject: maillage mobile

subject: structures tourbillonnaires

abstract:
Cette étude a été réalisée pour déterminer l’influence du déplacement de l’aiguille sur l’écoulement à l’intérieur d’un injecteur Diesel mono-trou. Pour y parvenir, un modèle numérique URANS a été utilisé, reproduisant la physique de l’écoulement, doté d’un maillage mobile permettant de modéliser le déplacement de l’aiguille. Ce modèle a été validé en s’appuyant en partie sur des résultats expérimentaux, mais aussi sur des critères inhérents au modèle URANS.

Ce modèle numérique permet de simuler un écoulement à différentes pressions d’injection, vitesses de levée d’aiguille et caractéristiques de fluide. Ainsi, ce modèle a été utilisé pour simuler un cycle d’ouverture et fermeture complet à pression d’injection constante. Il a été remarqué que les coefficients d’écoulement à la sortie atteignent rapidement un palier pour de faibles levées d’aiguille lors de l’ouverture, et restent constants pendant la fermeture jusqu’au moment où la levée d’aiguille devient faible. Cependant pour une même levée d’aiguille, les coefficients sont plus faibles lors de la fermeture que lors de l’ouverture.

Lors de la caractérisation du jet de carburant lors de l’entrée du sac, un phénomène d’hystérésis entre l’ouverture et la fermeture est confirmé, ce qui a une influence sur la zone du sac qui est étudiée par la suite à l’aide d’une méthode d’analyse des structures tourbillonnaires présentée dans ce mémoire. Cette méthode permet de caractériser les structures de manière qualitative, en déterminant leur taille, leur centre de rotation et le type de structure (primaire ou secondaire), mais aussi de manière quantitative, en déterminant la vitesse et le sens de rotation de ces dernières. L’utilisation de cette méthode sur le sac de l’injecteur permet de confirmer le phénomène d’hystérésis entre l’ouverture et la fermeture et de mettre en avant le décollement du jet issu du siège.