Etudiant : EL HAYAL AHLAME

Filière : Master Smart Industry (M2SI)

Encadrant : Pr. BENBRAHIM MOHAMMED

Annèe : 2026

Résumé : Ce travail porte sur le développement d’un jumeau numérique appliqué à l’analyse et au suivi de structures vibratoires. L’objectif principal est de combiner la modélisation, la simulation, l’identification dynamique, l’estimation d’état et la visualisation 3D afin de suivre l’évolution du système et de détecter les changements de comportement. Une première étude est réalisée sur une structure dynamique à quatre degrés de liberté. Le système est modélisé sous MATLAB/Simulink à partir des matrices de masse, d’amortissement et de raideur. Un filtre de Kalman étendu est ensuite appliqué pour estimer un paramètre dynamique et suivre une variation du comportement du système. Une deuxième étude concerne une maquette d’avion instrumentée, considérée comme un système SIMO, avec une force d’excitation en entrée et six accélérations mesurées en sortie. La méthode N4SID est utilisée pour identifier un modèle d’état à partir des données expérimentales. Ce modèle est validé dans les domaines temporel et fréquentiel, puis exploité avec un filtre de Kalman afin d’estimer les accélérations et d’analyser les innovations. Enfin, une variation dynamique simulée est introduite afin de valider l’approche par filtre de Kalman étendu. Le jumeau numérique développé combine les résultats issus de MATLAB, les estimations par filtrage et une représentation 3D sous Blender. Il permet de visualiser les principales phases de fonctionnement : état sain, endommagement simulé et retour à l’état nominal.