In this thesis, an approach is proposed for the design and implementation of a serial peripheral interface using Complex Programmable Logic Devices, (CPLD's). The focus of this research was to develop an effective Serial Peripheral Interface. The Serial Peripheral Interface, (SPI), created by Motorola is also known as Microwire, which is a trademark of National Semiconductor. The SPI is a full-duplex, synchronous, serial data link that enables communication between a host processor and peripherals. The Serial peripheral interface can be programmed in software or built strictly in hardware inside a microcontroller. However, Complex programmable logic devices offer a quicker and more customizable solution. This research investigated the Serial peripheral interface with respect to its implementation in a CPLD and the use of the Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description language, (VHDL).

L'étude présentée se place dans le contexte de la réduction des perturbations d'origines électrique et mécanique liées aux systèmes industriels de variation de vitesse des machines électriques tournantes. Partant d'une approche tensorielle dédiée à l'étude des machines électriques, nous avons développé un modèle prenant en compte les imperfections d'origine géométrique, celles-ci se traduisant en termes d'harmoniques spatiales. Chaque harmonique est alors considérée comme le fondamental d'une machine virtuelle, sur la base du principe de superposition. Le modèle est ainsi constitué d'autant de machines virtuelles que d'harmoniques. L'étude du modèle d'un point de vue automatique est ensuite effectuée. Enfin, un observateur d'état de type Kalman associé à ce modèle est développé. Le cas du modèle à une harmonique d'espace est traité et la validation de cet observateur est effectué sur un moteur asynchrone à rotor bobiné. Les courants à estimer sont mesurés pour validation expérimentale.

Après une dizaine d'années de recherche dans le domaine de la modélisation des plasmas froids hors-équilibre, j'ai souhaité synthétiser les principaux résultats obtenus durant cette période dans le domaine de la propulsion à plasma en vue de l'obtention de mon Habilitation à Diriger des Recherches. Je présente également dans ce document quelques pistes intéressantes à investiguer dans le domaine de la propulsion à plasma au sens large. J'ai choisi de diviser le document en trois parties distinctes, la première synthétise mes activités de recherche et présente les grandes lignes de mon projet de recherche, la seconde regroupe un certain nombre d'informations complémentaires me concernant, la dernière regroupe les publications les plus significatives. Je tiens à exprimer ma plus profonde gratitude à tous les étudiants dont j'ai encadrés les travaux de recherche ainsi qu'à l'ensemble de mes collègues pour toutes les discussions fructueuses et conseils prodigués tout au long de cette période. Je tiens également à remercier chaleureusement l'ensemble des membres du jury pour avoir examiné mes travaux. Je vous souhaite une bonne lecture !

La mesure du tenseur d'élasticité complet d'un matériau anisotrope élastique linéaire présente des difficultés expérimentales lorsque les éventuelles symétries ne sont pas connues à l'avance. Aux mesures mécaniques dont la complexité est montrée, nous préférons une campagne d'essais ultrasonores. Ceux-ci sont effectués par la méthode de contact direct sur une éprouvette polyhédrale à 26 facettes. Le tenseur d'élasticité est obtenu par la minimisation d'une fonctionnelle basée sur l'écart entre deux expressions du tenseur acoustique (de Christoffel). Afin de révéler les symétries exactes ou non du tenseur obtenu exprimé dans le repère de l'éprouvette, des figures de pôles montrent la corrélation du tenseur avec son symétrique par rapport à tout plan de l'espace. Ces cartes sont révélatrices de tous les niveaux de symétries possibles. Un opérateur intrinsèque détermine le tenseur possédant la symétrie choisie, le plus proche du tenseur expérimentalement obtenu. L'écart entre les deux tenseurs et la classification des niveaux de symétrie permettent de faire le choix de la symétrie correspondant le mieux au matériau étudié. Enfin, l'étude de l'anisotropie induite par l'endommagement est abordée à l'aide de la décomposition de Kelvin.

Se structurant au fil de l'histoire, la gestion de patrimoine immobilier est, aujourd'hui, devenue un enjeu majeur pour toute grande entreprise. Soucieuse de rationaliser leurs possessions immobilières, trop souvent vues comme une source de contraintes et de coûts, nombre d'entreprises ont souhaité instaurer un pilotage performant de la fonction patrimoniale. Piloter, c'est avant tout prendre des décisions quant aux actions à mener dans une optique stratégique. Mais, en matière de patrimoine immobilier, cela est chose complexe. Alors que les décisions peuvent avoir des répercussions graves et durables, toute la chaîne de décision est souvent déficiente : les processus sont peu normalisés, les critères de décision sont peu partagés et souvent opaques, enfin les décisions sont peu formalisées et souvent remises en question. Afin de répondre au besoin de pilotage des gestionnaires de patrimoine, nous partirons d'une idée défendue dans cette thèse : La notion de risque peut être la clef d'un pilotage efficace de la gestion de patrimoine immobilier. Nous basant sur ce postulat, nous avons développé une méthode de pilotage par les risques adaptée au contexte particulier de la gestion d'un parc immobilier. Cette méthode est structurée autour de quelques principes fondateurs : la mise en œuvre d'un cycle itératif reposant sur une logique de simulation, un positionnement entre action et stratégie, un langage commun et partagé entre les différents acteurs, la responsabilisation du décideur par le biais d'une démarche d'arbitrage revalorisée et innovante, et la vision globale du système. Mais, même si cette thèse se veut avant tout méthodologique, nous devons nous confronter aux réalités du terrain. Une application de la méthode, dans le cadre d'un grand gestionnaire de patrimoine français, a permis d'apporter une assise empirique aux concepts ici développés. Les résultats probants de cette expérimentation semblent confirmer l'intérêt de la notion de risque dans le pilotage.

Beaucoup d'études ont montré que l'équation d'advection-dispersion classique ne permet pas de simuler correctement le transport de solutés dans les sols hétérogènes, ni de prendre en considération la spéciation des solutés dans les systèmes géochimiques que constituent les sols. Dans ce travail, un modèle fractionnaire hydrogéochimique a été proposé pour simuler le transport et la spéciation des métaux lourds dans la zone non saturée des sols, que ce soit en régime permanent ou transitoire. Ce modèle a été proposé pour remédier aux limitations du modèle classique d'advection dispersion. En régime permanent, la solution analytique de l'équation fractionnaire d'advection-dispersion a été couplée sous MATLAB au modèle de réactions géochimiques, et ce nouveau modèle a été validé à l'aide de résultats expérimentaux. En régime non permanent, une nouvelle solution numérique de l'équation fractionnaire d'advection-dispersion est proposée, et couplée avec un modèle d'écoulement et un modèle géochimique. Le modèle résultant, programmé sous MATLAB, a été testé en le comparant à des simulations obtenues avec les codes HYDRUS-1D et HP1. Les résultats de validation ont montré que le nouveau modèle fractionnaire reproduit bien le transfert de solutés dans la zone non saturée des sols et qu'il est capable de donner plus de détails sur les espèces chimiques présentes dans le sol, sur leur migration et leur interaction. Le nouveau modèle a été utilisé pour étudier le transfert de zinc dans la région de Kempen (à la frontière entre la Belgique et les Pays Bas). Il s'agit d'un site fortement pollué par les métaux lourds rejetés par les fonderies de zinc existant dans la région. Une étude paramétrique a été conduite pour déterminer la sensibilité du modèle à une variation de ses paramètres hydrologiques ou géochimiques. La conductivité hydraulique du sol (Ks), la teneur en eau à saturation (θs) et la teneur en eau initiale (θini) du sol sont les paramètres les plus influents pour le modèle d'écoulement d'eau. Le modèle fractionnaire de transport de soluté est sensible à la variation de l'ordre fractionnaire de dérivation (α) et à celle du coefficient de dispersion (D). Le pH est le facteur déterminant pour le modèle géochimique, suivi par la concentration en SO42- et en CO32-. L'effet des cations Al3+, Mn2+ et Fe2+ n'est pas significatif.

Les réseaux électriques ont profondément changé depuis leur apparition. Les petits réseaux locaux du début 20ème Siècle ont pendant longtemps été interconnectés pour former des réseaux plus vastes et fortement centralisés. Mais, les orientations politiques libérales des vingt dernières années ont inversé la tendance et les réseaux électriques sont de plus en plus vus comme des systèmes . intégrateurs de sous-systèmes décentralisés. Face à cette évolution libérale, la question de notre maîtrise de l'énergie est de plus en plus cruciale. Ce mémoire propose quelques pistes et solutions pour y répondre. Partant d'un constat historique et scientifique de l'évolution des réseaux électriques, le mémoire présente tout d'abord une modélisation en rupture des réseaux qui doit faciliter l'analyse des interactions en leur sein .. Afin de répondre aux enjeux d'une maîtrise optimale de l'énergie électrique, une deuxième partie esquisse un processus de conception des réseaux du futur. En conclusion, le mémoire s'ouvre sur les nombreuses perspectives scientifiques qu'offre l'évolution récente des réseaux électriques.

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Les paliers à roulements sont des pièces mécaniques utilisées dans de nombreux domaines. Leur durée de vie est un paramètre critique pour celle des assemblages dans lesquels ils sont montés. Des méthodes de calcul de la durée de vie des paliers à roulements existent mais ne prennent pas en compte certains paramètres importants tels que le gradient des propriétés mécaniques du matériau et des contraintes résiduelles. Les travaux menés par G. Thoquenne [1] en 2004 ont mis en place une méthode de prévision de durée de vie prenant en compte ces paramètres. Or celle-ci nécessite la connaissance de l'état après rodage du matériau en terme de contraintes résiduelles et de rugosité des surfaces en contact. L'objectif de la thèse présentée ici est de pouvoir prédire l'état après rodage du matériau en terme de rugosité et de contraintes résiduelles. Trois modèles numériques de simulation de la phase de rodage ont été développés sous Castem et Code Aster. Le modèle le plus performant pourra être utilisé en complément de la méthode de prévision de durée de vie. Une étude expérimentale comprenant des essais de rodage sur une machine bi-disque de fatigue de contact a été menée en parallèle pour valider ces modèles numériques. L'effet de la pression de contact, du taux de glissement et de la rugosité des galets en contact ont été particulièrement pris en compte.[1] Prévision des durées de vie en fatigue des roulements, G. Thoquenne, Manuscrit de thèse, école polytechnique, avril 2004.

Le sulfure de zinc obtenu par précipitation homogène présente une grande importance dans l'industrie des matériaux à propriétés optiques et électroniques, laquelle souhaiterait maîtriser son procédé de fabrication. Le sulfure de zinc correspondant, qui est sous forme agglomérée, a été choisi pour sa morphologie structurée : chaque agglomérat présente quatre échelles quant à la taille des particules le constituant. Il est préparé via la décomposition thermique de la thioacétamide dans une solution acide contenant le sulfate de zinc.<br />La précipitation est effectuée dans un réacteur fermé et parfaitement agité. Le but de cette étude est de présenter une méthodologie originale pour suivre en continu les concentrations en ions et les caractéristiques du solide formé : la production et la disparition des ions sulfure libérés par la thioacétamide, la consommation des ions zinc, l'évolution de la sursaturation relative au produit précipité ZnS. et les caractéristiques morphologiques des particules de ZnS. Les capteurs utilisés sont des électrodes spécifiques, des cellules conductimétriques et une sonde turbidimétrique. D'autres méthodes d'analyses, telles que la microscopie électronique, la granulométrie et la diffraction des RX, complètent cette étude expérimentale.<br />La morphologie des grains de sulfure de zinc dépend des conditions opératoires : vitesse d'agitation, concentrations initiales en réactifs, pH et température. Le pH est le paramètre qui conduit à la plus grande variabilité morphologique. Nous présentons donc les résultats expérimentaux et l'interprétation correspondante issus de la précipitation de ZnS réalisée à différents pH.