Des réseaux de neurones pour la détection et la

Des réseaux de neurones pour la détection et la
classification des défauts mécaniques des
machines tournantes.
1er juin 2004

Résumé
Ce travail a pour objectif d’étudier l’applicabilité des réseaux de neurones pour
la détection et la classification des défauts mécaniques combinés. En adoptant une
approche expérimentale par simulation de différents défauts, il a voulu dégager au
travers des résultats de classification les indicateurs de l’analyse vibratoire qui ont
déterminé les performances de classification.
Une analyse en composante principale a servi non seulement à la réduction di-
mensionnelle de l’espace des indicateurs mais aussi à résoudre la question de savoir
quels indicateurs sont les plus pertinents.
Mots-clés : Analyse vibratoire, Réseau de neurones, Analyse en Composantes Prin-
cipales, Maintenance conditionnelle, Diagnostic des défaillances.
i

A Espérance, Noerlyne et Sylvie
qui ont daigné comprendre la raison de mon absence.
ii

Remerciements
Mes remerciements s’adressent, en premier lieu, au Professeur P. Dehombreux, pro-
moteur de ce travail, dont la cordialité, le positivisme et la lucidité m’ont soutenu avant et
pendant l’exécution de ce travail. Je lui reconnais de m’avoir formé à la recherche et d’avoir
éveillé en moi le goût de l’analyse vibratoire appliquée à la maintenance.
Merci à Mme Guanglin Hou pour m’avoir initié à l’utilisation du système d’acquisition
OROS. Elle a fait preuve d’une grande disponibilité en acceptant de lire les épreuves de ce
travail et d’y apposer des remarques très pertinentes.
Je remercierai ensuite tous les membres du Service de Génie Mécanique de la Faculté
Polytechnique de Mons (FPMs) pour cette sympathie spontanée dont j’ai été couvert. Ma
gratitude s’adressera particulièrement à M. Vergari pour son apport dans la conception du
dispositif expérimental.
Je remercie le corps enseignant de la FPMs avec qui il fut agréable d’apprendre tout le
long de mon programme de DEA.
Toute ma gratitude à la Coopération Technique Belge (CTB) qui m’a donné l’opportunité
de cette formation en m’accordant la bourse d’étude.
Que tous mes amis trouvent ici le résultat de leur soutien. Je pense particulièrement à
Jean Tshimanga, à François Ntambwe et à Kimmy Spadon.
Merci enfin aux autorités de l’Université de Mbujimayi (U.M.) qui ont permis et ac-
cepté mon détachement. Je leur reconnais tout le sens de dévouement et de conception équili-
brée de l’avenir de l’UM.
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Table des matières
Résumé i
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Remerciements iii
0.1 La surveillance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
0.2 Le diagnostic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
0.3 Les techniques de diagnostic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
0.3.1 Les méthodes basées sur le modèle du système ou méthodes
internes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
0.3.2 Les méthodes basées sur l’historique du système ou méthodes
externes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
0.4 Cadre du travail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
I Fondements théoriques et analyse bibliographique 9
1 Les réseaux de neurones 10
1.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 Le neurone biologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.1 Présentation du neurone biologique . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.2 Fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
iv