Conception optimale de circuits électromagnétiques pour propulseurs à effet Hall par des méthodes d'optimisation topologique

par Satafa Sanogo (Université de Limoges)

vendredi 29 janv. 2016, 10:30 → 11:30 Europe/Paris

XLIM Salle X.203

Les propulseurs à effet Hall (PEHs) sont des dispositifs utilisés pour déplacer les véhicules spatiaux (sondes et satellites). Dans cette présentation, nous proposons des méthodes permettant l'analyse, la modélisation et la résolution des problèmes de conception optimale des circuits électromagnétiques des PEHs. Ces problèmes de conception sont des problèmes inverses d'électromagnétisme que nous formulation sous la forme de MINLP (Mixed Integer Non Linear Programming); où les variables de conception sont les valeurs de densités de courant (qui sont continues) et les propriétés des matériaux (qui sont discrètes). Ces problèmes sont aussi assujettis à des contraintes telles que sont des équations de Maxwell. A cela s'ajoutent des contraintes telles que l'imposition de topologies du champ magnétique dans l'entrefer du circuit et une valeur limite sur le poids/volume du dispositif. Les modèles d'optimisation obtenus sont très difficiles à résoudre car ils sont mal-posés au sens de Hadamard. En particulier, l'existence de solutions exactes pour ces problèmes inverses n'est pas garantie. Dans ce contexte, nous avons développé des approches d'optimisation topologique basées sur le modèle de densité SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization) pour résoudre ces problèmes de design. Ces travaux ont abouti à la mise en place de programme d'optimisation efficace et robuste appelé ATOP (Algorithm To Optimize Propulsion) pour la conception optimale et automatique des circuits électromagnétiques. Des exemples d'application sur le design de circuits électromagnétiques de PEHs sont présentés afin de valider nos approches.