Cette thèse porte sur le diagnostic et le pronostic pour l’aide à la maintenance de systèmes complexes. Elle présente deux approches de diagnostic/pronostic qui permettent de générer les indicateurs utiles pour l’optimisation de la stratégie de maintenance. Plus précisément, ces approches permettent d’évaluer l’état de santé et de prédire la durée de vie résiduelle du système. Les approches présentées visent en particulier à pallier le problème d’absence d’indicateurs de dégradation. Les développements sont fondés sur l’utilisation d’observateurs, de formalisme de Modèle de Markov Caché, des méthodes d’inférences statistiques et des méthodes de prédiction de séries temporelles à base d’apprentissage afin de caractériser et prédire les modes de fonctionnement du système. Les deux approches sont illustrées sur des exemples de dégradation d’un système de régulation de niveau d’eau, d’une machine asynchrone et d’une batterie Li-Ion. / The research presented in this thesis deals of diagnosis and prognosis of complex systems. It presents two approaches that generate useful indicators for optimizing maintenance strategies. Specifically, these approaches are used to assess the level of degradation and estimate the Remaining Useful Life of the system. The aim of these approaches is to overcome for the lack of degradation indicators. The developments are based on observers, Hidden Markov Model formalism, statistical inference methods and learning-based methods in order to characterize and predict the system operating modes. To illustrate the proposed failure diagnosis/prognosis approaches, a simulated tank level control system, an induction motor and a Li-Ion battery were used.

In this study, hypnotic analgesia in obstetrics is explained in terms of ecosystemic thinking, as opposed to traditional conceptualisations of hypnosis. Five case studies were used. Each case is described in detail, as well as the therapeutic rationale behind each case, in order to present the reader with an understanding for the thinking behind the doing of ecosystemic hypnotherapy. The study utilises a new paradigm approach to research which is explained and is in keeping with ecosystemic epistemology. / Psychology / M.A. (Clinical Psychology)

Nesta Dissertação propõe-se a aplicação de algoritmos genéticos para a síntese de filtros para modular sinais de controladores a estrutura variável e modo deslizante. A modulação do sinal de controle reduz a amplitude do sinal de saída e, consequentemente, pode reduzir o consumo de energia para realizar o controle e o chattering. Esses filtros também são aplicados em sistemas que possuem incertezas paramétricas nos quais nem todas as variáveis de estado são medidas. Nesses sistemas, as incertezas nos parâmetros podem impedir que seus estados sejam estimados com precisão por observadores. A síntese desses filtros necessita da obtenção da envoltória, que é o valor máximo da norma de cada resposta impulsiva admissível no sistema. Após este passo, é sintetizado um filtro que seja um majorante para a envoltória. Neste estudo, três métodos de busca da envoltória por algoritmos genéticos foram criados. Um dos métodos é o preferido, pois apresentou os melhores resultados e o menor tempo computacional. / This thesis proposes the application of genetic algorithms for the synthesis of filters which modulate signals of variable structure sliding mode controllers. The modulation of the control signal reduces the amplitude of the output signal and thus can reduce power consumption and chattering. These filters are also applied to systems with parametric uncertainties and unmeasured state variables. In these systems, the uncertainties can impair the accurate estimation of the state by means of observers. For the synthesis of these filters, it is necessary to obtain the envelope which is the maximum norm of each impulse response admissible for the system. After this step, a filter is synthesized to be an upper bound for the envelope. In this study, three methods of search of the envelope by genetic algorithms were developed. One of these methods has been giving the best results and needs the least computational time.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This master thesis presents a current sliding mode observer for voltage sensorless grid connected converters. To perform the grid synchronization a sliding mode current observer in stationary axes αβ is proposed. Aiming its implementation in digital signal processors or microcontroller both the synchronism and control are developed in discrete time domain. Firstly the line currents are measured, then the transformation to stationary axes is carried out and the sliding mode current observer is proposed. Based on a Fortescue discrete component theory an algorithm to separation of sequence positive phase is proposed aiming to obtained the positive grid angular position to realized the synchronous coordinates axes transformation. The current control is carried out by two PI controllers designed in a discrete time domain. The good performance of the proposed method is proven through the simulation and experimental results. / Esta dissertação apresenta o controle de corrente em eixos síncronos de conversores conectados a rede de energia elétrica sem o uso de sensores de tensão de linha. Para realizar o sincronismo com a rede elétrica é proposto um observador de corrente por modos deslizantes em eixos de coordenadas estacionárias αβ. Tanto o controle como o sincronismo são desenvolvidos em tempo discreto visando sua implementação em processador digital de sinais ou microcontrolador. Primeiramente são medidas as correntes de duas fases do sistema, então é realizada a transformação para eixos estacionários e proposto o observador de corrente por modos deslizantes. Com o auxílio de um algoritmo baseado na teoria das componentes discretas de Fortescue para a separação de sequência de fase positiva, é obtida posição angular elétrica da rede visando a transformação para eixos de coordenadas síncronas. O controle das correntes é realizado através de dois controladores PI projetados em tempo discreto. Através de resultados de simulação e experimentais obtidos é comprovado o bom desempenho do método proposto.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This master thesis proposes a current control technique based on sliding mode strategy and disturbance observer for high-performance drive applied to permanent magnet synchronous motors and can be extended to other systems. The combination of sliding mode control and disturbance observer applied to the current control presents the characteristics necessary to minimize the coupling between the axes, rejection of external disturbances and parametric variations. A continuous time control scheme is developed, the stability proofs are performed from the Lyapunov analysis. The performance of the propose technique is evaluates through simulation results. Moreover, this master thesis presents a discrete-time sliding mode controller combined with a discrete-time disturbance observer. The development in discrete-time enables the implementation in digital processors. The conditions of reach of the proposed controller considering the transport delay of digital implementation are still evaluated. The stability proofs of the proposed scheme are presented. Simulation results are shown. In addition, it is developed an experimental platform for drive and control of the permanent magnet synchronous motor in which the experimental results are obtained. / Esta dissertação propõe uma técnica de controle de corrente baseada na estratégia por modos deslizantes e observador de distúrbios para acionamento de alto desempenho aplicada a motores síncronos de ímãs permanentes, podendo ser estendida a outros sistemas. A combinação do controle por modos deslizantes e do observador de distúrbio aplicada ao controle de corrente apresenta as características necessárias para minimização do acoplamento existente entre os eixos, rejeição a distúrbios externos e variações paramétricas. É desenvolvido um esquema de controle em tempo contínuo, são apresentadas as provas de estabilidade a partir de critério de Lyapunov. O desempenho da técnica proposta é avaliado através de resultados de simulação. Além disso, é apresentado um controlador por modos deslizantes associado ao observador de distúrbio em tempo discreto. O desenvolvimento em tempo discreto possibilita a implementação em processadores digitais de sinais. Ainda são avaliadas as condições de alcance do controlador proposto considerando o atraso de transporte da implementação digital. Provas de estabilidade do esquema proposto e resultados de simulação são apresentados. Este trabalho faz o desenvolvimento de uma bancada experimental para o acionamento e controle do motor síncrono de ímãs permanentes na qual são obtidos os resultados experimentais apresentados.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-09-01T13:19:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) MTTolotti_EcologyConservationOceanicWhitetipShark_VF_FichaCatalografica.compressed aprovada.pdf: 5871232 bytes, checksum: 4af848c7c53529f3e28ffa5d085443f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-01T13:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) MTTolotti_EcologyConservationOceanicWhitetipShark_VF_FichaCatalografica.compressed aprovada.pdf: 5871232 bytes, checksum: 4af848c7c53529f3e28ffa5d085443f1 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / CAPEs / O objetivo principal da presente tese consistiu em agregar informações ao conhecimento sobre o tubarão galha-branca oceânico (Carcharhinus longimanus), principalmente no que se refere à sua distribuição, índices de abundância e preferências de habitat. Apesar de ser uma espécie muito capturada na pesca oceânica de atuns afins, informações acerca destes aspectos ecológicos são escassas e até mesmo ausentes na literatura relacionada à espécie. A tese é apresentada como um conjunto de capítulos autônomos, representando artigos científicos individuais. No primeiro capítulo-artigo foram discutidos os possíveis efeitos de medidas de manejo restritivas, implementadas recentemente por Organizações Regionais da Pesca Atuneira e que incluem algumas espécies de tubarões oceânicos. Medidas restritivas isoladas terão pouco impacto na redução da mortalidade de tubarões oceânicos. Um conjunto de medidas mitigadoras integradas será mais eficaz na conservação e recuperação das populações dessas espécies. No segundo capítulo-artigo foram analisados dados de captura e esforço de 14.835 lançamentos de espinhel pelágico realizados por embarcações arrendadas da frota atuneira brasileira, nos anos de 2004 a 2010. A CPUE nominal exibiu uma tendência de aumento gradual ao longo dos anos, variando de 0,04 em 2004 para 0,15 em 2010. A CPUE foi padronizada através de uma abordagem delta-GLM, entretanto, o índice de abundância padronizado não diferiu significativamente da CPUE nominal. Os modelos indicaram que as capturas de tubarões galha-branca são maiores para a estratégia de pesca espanhola, que se caracteriza pela utilização de anzóis em profundidades mais rasas. No terceiro capítulo-artigo, a interação entre tubarões galha-branca e a pesca de rede de cerco nos Oceanos Atlântico e Índico foi analisada, com o objetivo de investigar o potencial da utilização do banco de dados dessa pescaria para derivar índices de abundância e determinar tendências populacionais para a espécie. Dados de observadores de bordo da frota francesa combinados com dados históricos da União Soviética foram utilizados na análise. A série temporal combinada incluiu os anos entre 1986 e 2014. No Oceano Atlântico não foi possível determinar uma tendência populacional, uma vez que o índice de ocorrência foi muito baixo e não variou significativamente com o tempo. No Oceano Índico foi observada uma mudança bem-marcada no índice de ocorrência, oscilando em torno de 20% entre meados dos anos 80 e 90 e caindo para menos de 10% a partir de 2005. No quarto capítulo-artigo, a vulnerabilidade do tubarão galha-branca à pesca de espinhel pelágico foi avaliada utilizando dados dependentes e independentes da pesca. Os dados dependentes incluíram informações de diários de bordo (1999- 2011) e observadores embarcados (2004 a 2010), num total de 65.277 lançamentos de espinhel. Os dados independentes foram obtidos a partir de 8 tubarões marcados com marcas do tipo “pop-up satellite archival tag” na área onde a frota de espinhel operou. Locais de marcação e desprendimento das marcas foram relativamente próximos uns dos outros. Entretanto, os indivíduos marcados tenderam a viajar longas distâncias antes de retornar para a área de marcação. Foi observado um certo grau de filopatria à área. “Hotspots” de alta utilização dos tubarões marcados correspondeu à área sob forte pressão pesqueira. Todos os tubarões exibiram uma forte preferência por águas quentes e rasas da camada de mistura, gastando, em média, mais de 70% do tempo acima da termoclina e 95% acima de 120 m. Esse resultado justifica a maior capturabilidade da espécie em espinheis mais rasos. No quinto e último capítuloartigo, os movimentos verticais dos tubarões marcados foram analisados em detalhe. Apesar da distribuição vertical restrita, os dados indicaram que o tubarão galha-branca apresenta padrões de movimento complexos, incluindo padrões de migrações circadianas distintos e mergulhos profundos. O padrão circadiano mais frequentemente observado é caracterizado de um deslocamento à superfície durante o nascer do sol e uma tendência a permanecer em profundidades mais baixas durante o dia. Os movimentos verticais também foram influenciados pela temperatura da superfície do mar, o que pode indicar a ocorrência de termoregulação para espécie. A integração dos resultados de cada capítuloartigo proporcionou boas perspectivas para o desenvolvimento de medidas de mitigação. A evidência em relação à preferência do tubarão galha-branca por águas quentes e rasas é sólida, indicando que a remoção dos anzóis rasos do espinhel pode ser proposta para reduzir a captura incidental da espécie. O fato de variações na CPUE já terem sido observadas, sugere que esta pode ser uma medida eficaz. O comportamento filopátrico observado para o OCS também indica que a espécie pode se beneficiar com a criação de áreas marinhas protegidas. / The ultimate goal of this thesis was to generate knowledge regarding the ecology of the oceanic whitetip shark (Carcharhinus longimanus) and contribute for an ecosystem-based fishery management. The work focuses on the interactions between tuna fisheries and the species and its habitat preferences. Despite being frequently caught on high-sea fisheries, there are wide knowledge gaps regarding the ecology of the oceanic whitetip shark. The thesis is presented as a set of selfcontained standalone chapters, constructed as individual research articles. The first article-chapter provides a discussion concerning pelagic sharks and the recent species-specific banning measures implemented by Regional Fishery Management Organizations (RFMOs) in charge of tuna fisheries. It is unlikely that banning measures alone can reduce the high level of fishing mortality and recover pelagic shark’s depleted populations. Managers should be fully aware that the development and implementation of mitigation measures are critical for a more effective conservation strategy. In the second article-chapter, catch and effort data from 14,835 longline sets conducted by foreign tuna longline vessels chartered by Brazil, from 2004 to 2010, were analyzed. The nominal catch per unit of effort (CPUE) exhibited a gradual increase, varying from 0.04 sharks/1000 hooks in 2004 to 0.15 in 2010. A CPUE standardization was performed using a delta-GLM approach, but the standardized index of abundance did not differ significantly from the nominal CPUE. The models indicated that the catches of oceanic whitetip sharks are higher for the Spanish fishing strategy, which is characterized by the deployment of hooks at shallower depths. In the third article-chapter, the interaction between oceanic whitetip sharks and the purse seine fishery in the eastern Atlantic and western Indian oceans was analyzed, in order to investigate the potential of using this fishery’s database to derive abundance indexes and determine population trends for the species. Observer data from the French purse seine fleet combined with a historic database from the Soviet Union were used in the analyses. The combined time series spanned from 1986 to 2014. The occurrence index was very low for Atlantic Ocean and no marked temporal trend was observed. For the Indian Ocean a well-marked change on the occurrence index was observed, fluctuating around 20% from mid 80’s to mid 90’s and dropping to less than 10% as from 2005. In the fourth article-chapter, a combination of fisheries dependent and independent data was used to assess the vulnerability of the oceanic whitetip shark to pelagic longline fisheries. Fisheries dependent data included information from logbooks (from 1999 to 2011) and onboard observers (2004 to 2010), totaling 65,277 pelagic longline sets. Fisheries independent data were obtained from 8 oceanic whitetip sharks tagged with popup satellite archival tags in the area where longline fleet operated. Tagging and pop-up sites were relatively close to each other, although individuals tended to travel long distances before returning to the tagging area. Some degree of philopatry was observed. High utilization hotspots of tagged sharks fell inside the area under strongest fishing pressure. All sharks exhibited a strong preference for the warm and shallow waters of the mixed layer, spending on average more than 70% of the time above the thermocline and 95% above 120 m. This result explains the higher catchability of the species on shallow longline gear. In the fifth and last article-chapter, the vertical movements of tagged oceanic whitetip sharks were analyzed in detail. Despite its restricted vertical distribution, the analyses reveled that oceanic whitetips perform complex movement patterns, including distinct diel patterns and deep diving behavior. A correlation between vertical movements and sea surface temperature was also observed, suggesting the occurrence of thermoregulation for the species. The combined results of each article-chapter have provided good insights towards the development of mitigation measures. The evidence regarding oceanic whitetip shark’s preference for warm and shallow waters is solid and this information suggests that the removal of the shallow hooks from the longline gear could be proposed as a technique to reduce OCS bycatch. The fact that CPUE variations were already observed suggests that this might be an effective measure. The philopatric behavior observed for the OCS also indicates that the species could benefit from time-area closure measures.

A neutralizacao de pH e utilizada nas industrias, para garantir o descarte seguro de euentes. As plantas de neutralizacao de pH sao um problema complexo de controle, visto que a planta segue um modelo nao-linear e apresenta caractersticas variantes no tempo, o que demanda sua correta modelagem para o projeto de sistemas de controle ecientes. No entanto, a teoria referente a modelagem de pH nao e facilmente aplicada na pratica, resultando frequentemente em modelos que nao predizem corretamente o comportamento dinamico da planta. O primeiro objetivo deste trabalho foi modelar matematicamente a Planta Piloto de Neutralizacao de pH do Laboratorio de Controle de Processos Industriais (LCPI), utilizando uma metodologia que possa ser aplicada para obter o modelo matematico de outras plantas de neutralizacao de pH. Inicialmente a Planta Piloto de Neutralizacao de pH do LCPI foi modelada de acordo com a abordagem fenomenologica, utilizando-se os princpios de conservacao de massa, da eletroneutralidade e os conceitos de equilbrio qumico. Em seguida, o modelo foi ajustado aos dados experimentais do processo (abordagem emprica), utilizando-se curvas de titulacao dos inuentes e distribuicoes de tempos de residencia do reator. Atraves de experimentos, vericou-se que o modelo representou, de forma satisfatoria, a dinamica real da Planta Piloto de Neutralizacao de pH do LCPI. Ademais, este modelo foi utilizado para alcancar o segundo objetivo deste trabalho: projetar um sistema de controle de pH, o qual foi composto por um observador nao-linear e um controlador baseado em modelo. Esta estrutura de controle foi testada experimentalmente, onde certicou-se que os requisitos de controle foram satisfeitos. / The pH neutralization is used in industry to discard properly the wastewater, ensuring the environment preservation. The pH neutralization is a complex control problem, as the model of the plant presents a strong nonlinearity and time varying characteristics, which demands a proper modeling in order to design ecient control systems. However, the application of the theory related to pH modeling is not a trivial task and may result in models that can not predict the plant dynamics. The rst objective of this research was to model the pH Neutralization Pilot Plant, of the Laboratory of Industrial Processes Control (LCPI), using a methodology that could be replicated to model other pH neutralization plants. Initially, the pH Neutralization Pilot Plant was modeled with the phenomenological approach, utilizing rst principles, such as the mass conservation, electroneutrality and chemical equilibrium. Moreover, the model was adjusted to represent the process observed data (empirical approach), as its titration curves of the inuent streams and its reactor residence time distribution. Through experiments, it was veried that the model could represent adequately the real process dynamics. Furthermore, this model was used to achieve the second objective of this research: to design a pH control system, which was composed of a nonlinear observer and a modelbased control. This control structure was tested experimentally, ensuring that the control requirements were satised.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-05-23T18:23:25Z No. of bitstreams: 1 fernandohenriquedeoliveira.pdf: 7733433 bytes, checksum: ed0bfbea1ebdeec7443503ad20027a67 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-05-24T17:33:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fernandohenriquedeoliveira.pdf: 7733433 bytes, checksum: ed0bfbea1ebdeec7443503ad20027a67 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T17:33:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernandohenriquedeoliveira.pdf: 7733433 bytes, checksum: ed0bfbea1ebdeec7443503ad20027a67 (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação apresenta uma proposta de controle discreto baseado em reali-mentação de estados aplicado à fonte de alimentação das cargas magnéticas do Sirius. A fonte é formada por associações em série e em paralelo de módulos de menor po-tência para que, em conjunto, possam atender às exigências requeridas de tensão e de corrente dos magnetos. Cada módulo é constituído de dois estágios, um de entrada e outro de saída, em que o segundo é o objeto de estudo deste trabalho. O estágio de saída é constituído por um conversor ponte completa associado a um filtro de terceira ordem. Inicialmente é feita a modelagem do estágio de saída e apresentado um modelo apropriado a uma quantidade genérica de módulos associados em série. Em seguida é feita a discretização da planta e o controle em espaço de estados. Para a alocação dos pólos do sistema em malha fechada é utilizado o Regulador Quadrático Linear Digital. Entretanto, quando módulos são associados, aumenta-se consideravelmente a ordem do sistema e torna-se inviável a medição de todos os estados da planta. Então, é proposto um observador ótimo de ordem reduzida para que este seja capaz de fornecer ao con-trolador os estados que não são medidos. A análise de estabilidade permitiu verificar a robustez do controle em conjunto com o observador de estados. Na associação de módulos em paralelo foram consideradas que as correntes da saída de cada módulo são parcelas do estado que corresponde à corrente das cargas magnéticas. Baseado nesta premissa e no controle feito para o arranjo de módulos em série, foi proposta uma estratégia de controle para o arranjo em paralelo. Os resultados em simulação, tanto para a configuração de módulos em série quanto em paralelo, permitem verificar os desempenhos dinâmicos do controlador e observador de estados. / This dissertation presents a proposal of a discrete-time state-feedback control law applied to the Sirius magnetic source power supply. In order to meet the magnets' required voltage and current levels the source is formed by series and parallel associa-tion of modular converters. Each module is made up of two stages, input and output, in which the later is addressed this work. The output stage is constituted by a full bridge converter associated with a third-order filter. Initially a mathematical model is obtained for a single module. This model is later extended to represent the connection of several modules in series. Then the plant is discretized and state feedback law is designed to control the system. The optimal technique Digital Linear Quadratic Regu-lator was used to place the closed-loop poles. However, when modules are associated, due the order of the system it becomes impracticable to measure all the states. Then an optimal reduced order observer is proposed to provide to controller the states that are not measured. An stability analysis is performed in order to verify the controller robustness. For the association of modules in parallel was considered that the output currents of each module are the parcels of the state corresponding to the current of the magnetic loads. Based on this premise and in the previously control design for the series modules association, is proposed a control topology for the parallel arrange-ment. Simulation results were obtained, for the both configuration of modules series and parallel, and the performances of the controller and state-observer were verified.

Nous présentons un système de tracking optique-inertiel qui consiste en deux caméras stationnaires et une Sensor Unit avec des marqueurs optiques et une centrale inertielle. La Sensor Unit est fixée sur l'objet suivi et sa position et orientation sont déterminées par un algorithme de fusion de données. Le système de tracking est destiné à asservir un outil à main dans un système de chirurgie naviguée ou assistée par ordinateur. L'algorithme de fusion de données intègre les données des différents capteurs, c'est-à-dire les données optiques des caméras et les données inertielles des accéléromètres et gyroscopes. Nous présentons différents algorithmes qui rendent possible un tracking à grande bande passante avec au moins 200Hz avec des temps de latence bas grâce à une approche directe et des filtres dits invariants qui prennent en compte les symmétries du système. Grâce à ces propriétés, le système de tracking satisfait les conditions pour l'application désirée. Le système a été implementé et testé avec succès avec un dispositif expérimental. / We present an optical-inertial tracking system which consists of two stationary cameras and a Sensor Unit with optical markers and an inertial measurement unit (IMU). This Sensor Unit is attached to the object being tracked and its position and orientation are determined by a data fusion algorithm.The tracking system is to be used for servo-controlling a handheld tool in a navigated or computer-assisted surgery system.The data fusion algorithm integrates data from the different sensors, that is optical data from the cameras and inertial data from accelerometers and gyroscopes. We present different algorithms which ensure high-bandwidth tracking with at least 200Hz with low latencies by using a direct approach and so-called invariant filters which take into account system symmetries. Through these features, the tracking system meets the requirements for being used in the desired application.The system was successfully implemented and tested with an experimental setup.

Ce travail de recherche propose le développement et la validation d’une méthode de prédiction in-situ et temps réel de la durée de vie utile restante des engrenages de boîtes de vitesses automobiles de série. Cette méthode est destinée à être implantée dans des unités de commande électronique standards. En s’attachant tout particulièrement à proposer une solution simple, fiable, rentable et facilement transposable pour tout type de configuration, le système se base sur la combinaison d’une méthode d’acquisition des couples agissants sur la boîte de vitesses et d’une estimation continue des niveaux d’endommagement des engrenages. Un état de l’art et les fondamentaux théoriques d’une estimation de l’endommagement par une approche de contrainte nominale et une accumulation linéaire des endommagements partiels sont abordés dans un premier temps. La structure globale de l’algorithme de calcul de l’endommagement est ensuite étudiée et l’approche méthodologique adoptée pour sa mise au point expliquée. Cette dernière repose en grande partie sur un modèle complet de véhicule valide par des essais sur route et des mesures, où une attention toute particulière est portée à la représentation des changements de rapport et de la dynamique de la boîte de vitesses. Deux types de boite de vitesses sont alors considérées, une boite manuelle standard et une boite à double embrayage, et une spécification technique pour la configuration de l’algorithme ainsi qu’une analyse des besoins pour la méthode d’acquisition des couples sont formulées. En se basant sur ces études, un observateur d’état capable de reconstruire le couple agissant sur les disques d’embrayage ainsi que le couple en sortie de boite est développé et valide. Finalement, une synthèse de la méthode complète et de l’algorithme final est adressée, et les avantages économiques et écologiques liés à l’introduction de cette méthode pour des mesures de conception légère des boîtes de vitesses automobiles sont abordés et évalués. / This research work proposes the development and the validation of an online and real-time method to predict the remaining service life of the gearwheels of automotive transmissions, with the aim of implementing it on standard control units of series-production vehicles. By focusing on the proposition of a simple, reliable and easy-to-implement solution, the system relies on the combination of an acquisition method of the torques acting in the transmission and a continuous estimation of the damage levels of the gearwheels. Firstly, a state of the art and the theoretical basics are presented concerning a damage estimation based on a nominal stress concept and a linear damage accumulation. The global structure of the damage estimation algorithm is then analyzed and the methodological approach adopted for its development is explained. This is based in principal on a drivetrain model, validated with tests and measurements, where a particular attention is paid to the representation of the gear shifts and the transmission dynamics. Two types of transmissions are considered, namely a standard manual transmission and a dual clutch transmission mounted in series-production cars. Respectively a requirement analysis for the configuration of the algorithm as well as a requirement specification for the torque acquisition method are performed. On this basis, a state observer is developed and validated, which is able to reconstruct the clutch torque and the transmission output torque. Finally, a synthesis of the complete method and the final version of the algorithm are addressed, and the economic and ecological advantages of the introduction of the method in the context of lightweight design measures are discussed and evaluated. / Kurzfassung Diese Dissertation beschreibt die Entwicklung einer Online- und Echtzeit-Methode zur Vorhersage der restlichen Lebensdauer von den Zahnradern eines Kraftfahrzeuggetriebes. Diese Methode ist fur eine Implementierung auf Standard-Steuergeraten vorgesehen. Durch die Fokussierung auf eine einfache, zuverlassige und leicht zu implementierende Losung beruht die Methode auf der Kombination aus einer Drehmomenterfassungsmethode und einer kontinuierlichen Vorhersage des Schadigungsniveaus der Zahnrader. Zuerst werden der Stand der Technik und die theoretischen Grundlagen von Schadigungsberechnungen basierend auf dem Nennspannungskonzept und einer linearen Schadensakkumulation dargestellt. Danach wird die globale Struktur des Schadigungsberechnungsalgorithmus gezeigt und die fur die Entwicklung ausgewahlte methodische Vorgehensweise erlautert. Diese bezieht sich grundsatzlich auf ein durch Testfahrten und Messungen verifiziertes Antriebsstrangmodell, welches besonders die Schaltungen und die Dynamik des Getriebes berucksichtigt. Ein Serien-Handschaltgetriebe und ein Serien-Doppelkupplungsgetriebe werden betrachtet. Fur diese zwei Getriebetypen werden eine Anforderungsanalyse zur Konfiguration des Algorithmus sowie eine Anforderungsspezifikation fur die Drehmomenterfassungsmethode durchgefuhrt. Auf Basis dieser Untersuchungen wird dann ein Zustandsbeobachter zur Rekonstruktion des Kupplungs- und Getriebeausgangsdrehmoments entwickelt und validiert. Infolgedessen werden eine Synthese der kompletten Methode und die Endversion des Algorithmus vorgestellt. Abschliesend werden die Wirtschaftlichkeit sowie die okologischen Vorteile in Bezug auf die Einfuhrung der Lebensdauermonitoringmethode im Rahmen von Leichtbaumasnahmen diskutiert und bewertet.