FR3016061A1 - Procede et dispositif de controle de proprietes induites d'un melange de constituants, notamment de proprietes d'emission - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de contrôle des propriétés d'un mélange M de n constituants, ledit mélange présentant des propriétés x(B, u) avec u vecteur recette, B matrice des propriétés des n constituants, x(u) vecteur des k propriétés du mélange M. Le mélange présente également au moins une propriété d'émission R(u)=R(y(x(u)), z(x(u)) représentative d'un produit émis par ledit mélange lors de son utilisation, où z(x(u)) = y(x(u))- x(u) y(x(u)) est un vecteur des propriétés du mélange. Le procédé contrôle ladite recette u de sorte que ledit mélange M obtenu respecte des spécifications Rj ≤ Rj(u) et/ou Rj(u) ≤ Rj pour chaque propriété d'émission Rj, j=1,...,q, Rj, Rj étant des valeurs minimale et maximale, respectivement, admissibles de ladite propriété induite Rj. Ce contrôle comprend une estimation d'une propriété d'émission R(u) d'un mélange M de propriétés x(u) préalablement déterminées, R(u) étant une fonction : - de propriétés prédéterminées x(u) du mélange - de fonctions y(x(u)) et z(x(u)) associées auxdites propriétés prédéterminées, et soumises à des conditions disjonctives lesquelles, pour chaque propriété xk, attribuent à yk au moins une valeur choisie parmi xk, mk, Mk, en fonction d'une ou plusieurs inégalités entre ladite valeur xk et mk, Mk, où mk, Mk sont des constantes prédéfinies et xk est la valeur de la propriété k pour une recette u Selon le procédé, ces fonctions y(x(u)) et z(x(u)) sont formulées de sorte que, pour chaque propriété xk considérée, y(xk) et z(xk) sont des fonctions de S(xk, r) où : r étant égal à mk ou Mk

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE PROPRIETES INDUITES D'UN MELANGE DE CONSTITUANTS, NOTAMMENT DE PROPRIETES D'EMISSION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle des propriétés induites d'un mélange de constituants. De telles propriétés dites « induites » résultent des propriétés du mélange et peuvent ne pas être directement mesurables. Ces propriétés induites sont par exemple relatives à des émissions produites lors de l'utilisation dudit mélange. Elle s'applique plus particulièrement à la régulation automatique des mélanges de constituants en ligne, tels que par exemple des mélanges de produits pétroliers, dans lesquels les mélanges élaborés doivent être conformes à un ensemble de spécifications ou de propriétés significatives. Dans ces applications, chaque produit contenu dans le mélange agit sur un sous ensemble ou sur l'ensemble des propriétés du mélange final obtenu.

ETAT DE LA TECHNIQUE Pour des questions environnementales, certaines des spécifications imposées sont liées aux produits émis par le mélange lors de son utilisation et visent à réduire ces émissions. Dans le cas de mélanges de produits pétroliers, ces émissions sont émises lors de la combustion du mélange dans un moteur thermique. Ce type de spécifications permet ainsi de réduire les émissions, notamment celles des véhicules à moteur thermique. Par exemple, l'agence Américaine de Protection de l'Environnement (EPA) impose des spécifications particulières afin de réduire les émissions (oxyde d'azote NON, composés organiques volatiles VOC et toxiques TOX) des véhicules. Dans cet effort, l'EPA a développé des modèles empiriques pour prédire les émissions d'une essence en fonction de ses propriétés par rapport à une essence de référence. Tous les raffineurs américains et raffineurs qui exportent aux Etats-Unis, calculent et certifient les émissions d'essences reformulées qu'ils produisent avec ce modèle, connu sous le nom de « Complex Emissions Model ». Ce modèle complexe est détaillé dans le document e-CFR §80.45 du Code Electronique des Réglementations Fédérales (e-CFR) du gouvernement américain, il sera désigné sous le nom de 80.45EPACM dans la suite de la demande. 80.45EPACM utilise comme variables d'entrée certaines propriétés du mélange (teneur en oxygène, teneur en soufre, tension de vapeur, ...). 80.45EPACM prévoit également des méthodes de calcul pour des données de sortie qui sont les émissions de composés nocifs ou indésirables, à savoir les émissions de composés organiques volatiles (VOC), les émissions d'oxydes d'azote (N0x) et les émissions de composés toxiques (TOX), tels que benzène, acétaldéhyde, 1(:) formaldéhyde, 1.3-butadiène, .... Bien qu'il soit reconnu qu'une intégration du modèle complexe dans les modèles opérationnels de fabrication des mélanges permettrait de réduire le coût de fabrication de ces mélanges, 80.45EPACM est particulièrement difficile à implémenter dans les modèles opérationnels 15 en raffinerie ou à combiner avec les modèles existants de prédiction de qualité des mélanges produits. Cette difficulté résulte de la complexité du modèle, lequel prévoit des spécifications différentes selon la saison, la région et le type d'essence, impose des spécifications sur de nombreuses variables et utilise des fonctions de calcul des émissions 20 NON, VOC et TOX relativement complexes pour estimer les émissions d'une essence, ces fonctions étant non linéaires, non convexes et non dérivables. En particulier, 80.45EPACM prévoit toute une liste de conditions (appelée par la suite IF-list) qui imposent des contraintes disjonctives aux variables d'entrée des fonctions de calcul des émissions 25 NON, VOC et TOX. L'intégration de cette IF-list aux modèles opérationnels est particulièrement complexe et implique l'utilisation d'un grand nombre de variables binaires et continues. Il en résulte des modèles très complexes dont le temps de calcul est trop long, de l'ordre de plusieurs minutes, pour permettre leur utilisation pour un contrôle 30 en ligne et en temps réel des propriétés du mélange. En effet, un tel contrôle en ligne requiert une actualisation de la recette périodique de l'ordre de la minute, actualisation qui requiert plusieurs dizaines d'appels et n'est donc pas compatible avec des temps de calcul de plusieurs minutes. Il est également possible de procéder à des 35 intégrations manuelles des contraintes sur les variables d'entrée dans les modèles opérationnels, mais c'est également inapplicable à un contrôle en ligne en temps réel du fait du temps élevé de ces opérations de saisie. Des tentatives de simplification de 80.45EPACM ont été effectuées, mais elles conduisent à des approximations imprécises, trop éloignées des résultats du modèle complexe.

RESUME DE L'INVENTION Il existe donc un besoin pour une méthode permettant d'intégrer un modèle intégrant des contraintes sur les émissions, notamment le modèle complexe 80.45EPACM établi par l'EPA, à des procédés d'optimisation de mélange en ligne et en temps réel.

A cet effet, il est proposé un procédé de contrôle des propriétés d'un mélange M de n constituants, ledit mélange présentant : - des propriétés x(B, u) où x(u) =[xi,...xk] est un vecteur de k propriétés du mélange M, k entier non nul, u =[ul,...un] est un vecteur recette et ui , i = 1, n, indique la proportion du ième constituant dans le mélange M, B = [Bi, ..., Bn] est une matrice des propriétés des n constituants R, - au moins une propriété R(u)=R(y(x(u)), z(x(u)) induite par les propriétés x(B, u), où z(x(u)) = y(x(u))- x(u) y(x(u)) est un vecteur de propriétés du mélange et où y(x(u)) et z(x(u)) sont tels qu'ils respectent des conditions disjonctives lesquelles, pour chaque propriété xk, attribuent à yk = y(xk) au moins une valeur choisie parmi xk, Mk, Mk, en fonction d'une ou plusieurs inégalités entre ladite valeur xk et au moins une valeur Mk, Mk, où mk, Mk sont des constantes prédéfinies et xk est la valeur de la propriété k pour une recette u. Le procédé selon l'invention contrôle ladite recette u de sorte que ledit mélange M obtenu respecte des spécifications Ri(u) Fij et/ou Ri Ri(u) pour chaque propriété induite R1, j=1,...,q (avec q entier non nul), Ri, Ri étant des valeurs minimale et maximale, respectivement, admissibles de ladite propriété induite RJ, ce contrôle comprenant une estimation d'une propriété induite R(u) d'un mélange M de propriétés x(u) préalablement déterminées, R(u) étant une fonction : - de propriétés prédéterminées x(u) du mélange - des fonctions y(x(u)) et z(x(u)) associées auxdites propriétés prédéterminées, lesdites fonctions étant formulées de sorte que, pour chaque propriété xk considérée, y(xk) et z(xk) sont des fonctions de S(xk, r) où : S(xk,r) = 0.5 - (1 + sign(xk - r)) (1) -1 xk < r sign(xk - r) ={ (2) xk > r r étant égal à mk ou Mk La propriété induite R(u) mentionnée dans la présente invention dépend de manière usuelle de propriétés déterminées du mélange et des 10 fonctions y(x(u)) et z(x(u)) associées à ces propriétés déterminées, y(x(u)) et z(x(u)) étant tels qu'ils respectent des conditions disjonctives lesquelles, pour chaque propriété xk, attribuent à yk = y(xk) au moins une valeur choisie parmi xk, Mk, Mk, en fonction d'une ou plusieurs inégalités entre ladite valeur xk et au moins une valeur mk, Mk, où mk, 15 Mk sont des constantes prédéfinies et xk est la valeur de la propriété k pour une recette u. Autrement dit, cette fonction R(u) est non linéaire, non dérivable, et nécessite un nombre élevé de contraintes dans les écritures connues de l'état de l'art, ce qui complique son intégration dans un procédé de contrôle. 20 Ces conditions disjonctives peuvent par exemple s'écrire de la manière suivante pour une propriété xk : si xk < mk, alors yk = mk et zk = xk - mk (3) si xk mk ET xk Mk, alors yk = xk et z = 0 (4) si xk > Mk, alors yk = Mk et zk = xk - Mk (5) 25 Selon les propriétés, une, deux ou trois conditions disjonctives de type (3) à (5) peuvent s'appliquer. Pour une propriété devant respecter les trois conditions disjonctives (3), (4), (5), les fonctions y(xk) et z(xk) peuvent s'écrire : y(xk) = (1- S(xk,mk)) - m + S(xk,mk) - (1- S(xk,Mk)) - x + S(xk,Mk) - Mk (6) 30 z(xk) = (1 - S(xk, mk)) - (xk - mk) + S(xk, Mk) - (xk - Mk) (7) L'invention présente ainsi l'avantage de reformuler ces conditions disjonctives sous forme de fonctions y(x(u)) et z(x(u)) pour chaque propriété xk. Cette reformulation de conditions disjonctives sous forme 35 de fonctions permet de simplifier l'estimation de la propriété induite R en réduisant le nombre de variables par rapport aux estimations traduisant les conditions disjonctives en variables booléennes. En5 particulier, ces fonctions y(x(u)) et z(x(u)) peuvent être injectées directement dans une fonction calculant la valeur de la propriété d'émission R. La reformulation permet ainsi de simplifier l'estimation d'une propriété d'émission R sans la modifier, ce qui permet d'augmenter la rapidité du traitement des données et de réduire ainsi les temps de traitement, rendant possible une intégration en ligne. Autrement dit, le procédé selon l'invention permet de formuler de manière simple des contraintes disjonctives et d'injecter des variables soumises à ces contraintes disjonctives dans une fonction, permettant ainsi une prise en compte plus simple de ces variables. On notera ainsi que l'estimation de la propriété induite telle que définie dans le procédé selon l'invention est applicable à tout modèle utilisant des contraintes disjonctives, qu'il s'agisse de mélanges proprement dits ou d'une grandeur autre qu'un mélange dépendant de propriétés de constituants et présentant des propriétés induites. Avantageusement et de manière non limitative, ces propriétés induites R, peuvent être déterminées à partir du modèle complexe définit par l'agence Américaine de Protection de l'Environnement (EPA), le mélange M étant un mélange d'hydrocarbures, par exemple une essence. Avantageusement et de manière non limitative, dans l'estimation de ladite propriété induite R(u), la fonction S(xk, r) peut être approximée par une fonction sigmoïde SC(xk, r): SC(xk, r, a) = 0.5 - (1 + tanh(a - (xk - r)) (8) avec a, coefficient prédéterminé pour la propriété xk correspondant à la pente de la courbe SC(xk, r) lorsque xk=r. Une telle approximation permet de rendre dérivables les fonctions y(x(u)) et z(x(u)). Chaque propriété induite R peut alors devenir une fonction linéaire et continue et par conséquent dérivable, ce qui permet de faciliter un contrôle en ligne de cette propriété en simplifiant le contrôle de sa divergence ou convergence vers une valeur de consigne. En particulier, le coefficient a peut être choisi de sorte que SC(xk, r)= S(xk, r) sauf sur un intervalle r-6<xk<r+6 où 6 est choisi de sorte que 26 soit inférieur à une erreur de détermination de la propriété xk. Il est ainsi possible de tenir compte de la précision de la détermination d'une propriété xk, précision correspondant par exemple à une erreur de mesure d'un appareillage ou à la précision d'une valeur estimée. Notamment, une précision de calcul suffisante peut être obtenue en choisissant le coefficient a inférieur ou égal à 6, avantageusement inférieur ou égal à 6/5, de préférence inférieur ou égal à 6/7 par exemple égal à 6/7. Avantageusement et de manière non limitative, le procédé selon l'invention peut prévoir qu'un mélange M de recette u respecte les spécifications Ri(u) Ri si et seulement si : F(u) = ER;E(R1,...,Rp} [Ri > Ri] - (Ri (u) - Ri) = 0 (9) où [Ri > Ri] =1 si Ri>Ri et [Ri > Ri] =0 sinon. En variante, le procédé selon l'invention peut prévoir qu'un mélange M de recette u respecte une spécification Ri Ri(u) si et seulement si : F(u) = Rj] - (Ri - Ri(u)) = 0 (9') Où [Ri < Ri] =1 si Ri<Ri et [Ri < Ri] =0 sinon. Selon encore une autre variante, le procédé selon l'invention peut prévoir qu'un mélange M de recette u respecte une spécification Ri(u) Ri et Ri(u) Ri, si et seulement si : F(u) Y = -RJE[R, ..... Rp}E[R1 >IT1 - (Ri (u) - Ri) +. [Ri < R il - (Ri (u) - R1)) = 0 (9") où : [Ri > Ri] =1 si Ri>Ri et [Ri > Ri] =0 sinon [Ri < Ri] =1 si Ri<Ri et [Ri < Ri] =0 sinon. Notamment, Ri(u) est déterminé au moyen de ladite estimation utilisant la fonction S(xk, r). Cette fonction F(u) (9, 9', 9"), qui utilise une technique inspirée des multiplicateurs de Lagrange, permet de vérifier de manière simple si une contrainte Ri(u) Ri et/ou Ri Ri(u) n'est pas respectée. En effet, au moins une contrainte Ri(u) Ri et/ou Ri R(u)) est violée si et seulement si F(u) > 0. L'utilisation de la fonction F(u) permet ainsi de simplifier davantage le contrôle et par conséquent les temps de traitement. En particulier, la formulation de la fonction F(u) rend possible la prise en compte de pénalités lorsqu'une contrainte Ri(u) Ri et/ou Ri(u) Ri n'est pas respectée. Ainsi, l'introduction d'un terme r dans la fonction F(u) (9) selon : F = ERiEtRi,...,Rp)TrRi - [Ri > Ri] - (Ri (u) - Ri) = 0 ( 10) permet de prendre en compte une pénalité associée à la propriété induite R1 lorsque cette dernière ne respecte pas la spécification Ri(u) Ri, ce terme TrRi étant alors un paramètre positif non nul représentatif d'une pénalisation.

L'introduction de ce terme TTR dans la fonction F(u) (9) permet également de ne pas prendre en compte une propriété induite R1 dans le calcul de F(u, 7r), par exemple lorsque la spécification Ri(u) Ri est systématiquement vérifiée pour toute recette. Pour qu'une telle propriété induite R1 ne soit pas prise en compte, il suffit en effet de choisir TrRi = O. A des fins de simplification des traitements, le terme [Ri > Ri] de la fonction F(u) peut également être approximé par une fonction sigmoïde SC(Ri, J): SC(Ri, Ri, a) = 0,5 (l+tanh(a (R1 - (1 1 ) avec a, coefficient prédéterminé pour la propriété d'émission R1 correspondant à la pente de la courbe SC(Ri, Ri) lorsque Ri = j. Dans ce cas, a peut également être déterminé de manière à ce que SC(Ri, Ri) = [Ri > Ri] sauf sur un intervalle Ri-6<Ri<Ri +6 où 6 est choisi de sorte que 26 soit inférieur à une erreur de détermination de la propriété Ri, par exemple une erreur acceptable. De manière similaire, en variante, un paramètreR représentatif - d'une pénalisation peut être associé à la propriété R1 lorsque celle-ci ne respecte pas la spécification Ri Ri(u). Dans ce cas, un mélange M de recette u respecte les spécifications Ri Ri(u) si et seulement si : F (u,71- )Y. = -RJE[R, ..... Rp LTRi [Rj < I±?; ] - (II - Ri(u)) = o (10') Si la contrainte est toujours réalisée pour une propriété, le terme associé peut alors être choisi égal à zéro. -R De manière similaire, la fonction F(u) (9") peut prendre en compte des paramètres représentatifs d'une pénalisation associée à la propriété R1 lorsque celle-ci ne respecte pas la spécification Ri(u) Ri et Ri Ri(u). La fonction F(u) peut alors s'écrire : F(11, 7r) = E r RjEtRi,...,Rp) (7CRI - [Ri > Ri] - (Ri (U) - Ri) + 7cR [Ri < Ri] - (Ri (u) - Ri)) = 0 (10") A noter que les termes Tr' 7rR associés à chaque contrainte, Ri(u) Ri, Ri Ri(u), respectivement, peuvent être identiques ou différents. De même que dans le cas précédent, le terme [Rj <R1] de la fonction F(u) peut également être approximé par une fonction sigmoïde SC(RJ, R 1) : SC(Rj, Ri , a') = 0,5 (1-Etanh(a' (Ri- Ri ))) (11') avec a' coefficient prédéterminé pour la propriété d'émission Rj correspondant à la pente de la courbe SC(RJ, Rj) lorsque Ri =Rj.

Dans ce cas, a' peut également être déterminé de manière à ce que SC(RJ, R1= [Rj < R 1] sauf sur un intervalle R1-6<Ri<R1 6 où 6 est choisi de sorte que 26 soit inférieur à une erreur de détermination de la propriété Ri, par exemple une erreur acceptable. Avantageusement et de manière non limitative, les fonctions F(u) (9, 9', 9") ou F(u,z) (10, 10', 10") définies ci-dessus peuvent être utilisées au cours d'une étape d'optimisation de la recette u de fabrication d'un mélange afin de simplifier la résolution d'un problème d'optimisation et de réduire ainsi le temps de résolution de ce problème. Le procédé selon l'invention peut ainsi comprendre une étape d'optimisation de la recette u au cours de laquelle on cherche une solution à un problème d'optimisation prenant en compte un jeu de contraintes sur les recettes u, un jeu de contraintes sur les propriétés x et un jeu de contraintes sur les propriétés induites Ri, ledit problème d'optimisation étant défini par : min F(u) (ou min F(u,z)) Ltru u Un/ (12) (p (L) x(Lp), x(Up) TJ(Up) où F(u) est telle que définie plus haut par les relations (9), (9') ou (9") éventuellement modifiée par la fonction sigmoïde SC(RJ, Ri) définie par la relation (11) ou (11'), F(u, 7r) est telle que définie plus haut par les relations (10), (10') ou (10") éventuellement modifiée par la fonction sigmoïde SC(RJ, Ri) définie par la relation (11) ou (11'), un, u 1.71u représente les contraintes sur les recettes, avec un, et Till, valeurs minimale et maximale respectivement d'une recette u pour un ensemble de jeu de contraintes /U, p(Lp) x(Lp),x(Up) TJ(Up) représente les contraintes sur les propriétés x du mélange, avec p(Lp) et TJ(Up) valeurs minimale et maximale respectivement d'une propriété x pour un ensemble de jeu de contraintes Lp,Up fi, ..., Pl où P: nombre de propriétés surveillées (contrôlées ou prises en compte). Cette étape d'optimisation utilise, pour la recherche d'une solution uo au problème d'optimisation (12), la valeur de la fonction F(u0) et la valeur de sa dérivée, ou la valeur de la fonction F(u0, ru) et la valeur de sa dérivée, ladite valeur de dérivée étant déterminée en exprimant ladite dérivée à partir de l'estimation de ladite propriété induite R(u) telle que définie selon l'invention dans laquelle la fonction S(xk, r) est approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8), ladite valeur de la fonction F(u0) ou F(u0, 7r) étant déterminée à partir de ladite estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est optionnellement approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8). Ce problème d'optimisation (12) est solvable lorsqu'il existe une solution optimale uo pour laquelle F(u0) = 0 ou F(u0, 7r) = O. L'écriture fonctionnelle de R(u) permet de connaître le gradient de la fonction F(u) ou de la fonction F(u, 7r) et de simplifier ainsi la résolution du problème (12). On notera que l'écriture fonctionnelle de R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8) peut ne pas être utilisée dans la résolution du problème (12) pour la détermination de la valeur F(u0) ou F(u0,7-t-). La détermination de F(u0) ou F(u0, 7r) est alors effectuée en utilisant la fonction signe S(xk, r) définie par les relations (1) et (2). Ce problème (12) intègre ainsi des contraintes sur les recettes, sur les propriétés du mélange et sur les propriétés d'émissions du mélange.

Les contraintes sur recettes u peuvent être choisies parmi : - des contraintes de Régulation et Surveillance (RS), de valeur minimale Lips = O, et de valeur maximale TtRs = 1, - des contraintes hydrauliques (H) imposées par les capacités de l'installation de mélange, de valeur minimale LtH et de valeur maximale uH, - des contraintes de disponibilité (D) imposées par les volumes disponibles des constituants utilisés pour faire le mélange, de valeur minimale LiDet de valeur maximale Tir), - des contraintes d'intersection (HD) des contraintes H et D, de valeur minimaleD= max(i,LtD), et de valeur maximale TIHD = min(UH,TID). Le choix d'un jeu de contraintes sur les recettes u peut ainsi être indiqué par le symbole /U E {RS , H, D, HD}, Ltru u 171u (13) Les contraintes sur les propriétés des mélanges peuvent être de la forme : p = max(x, c) x min() = (14) où : - c, C, sont respectivement des valeurs minimale et maximale que les propriétés x(u) du mélange doivent respecter, il s'agit par exemple de spécifications choisies par les fabricants ou imposées par des normes, sont respectivement des valeurs minimale et maximale que les propriétés x(u) du mélange doivent respecter et qui correspondent par exemple à un domaine de validité de la fonction R(u). Par exemple, ces valeurs x,.7 peuvent correspondre aux valeurs m, M des conditions disjonctives. L'équation (14) permet ainsi de prendre en compte à la fois des contraintes existant habituellement, par exemples des contraintes réglementaires, sur des propriétés, ainsi que des contraintes supplémentaires, par exemple induites par les propriétés du mélange, telles que ces contraintes sur les émissions d'un mélange. Dans l'exemple de l'application au modèle 80.45EPACM, ces contraintes supplémentaires sont définies (voir tableau 1 dans la description des figures). Il est courant de travailler avec des sous ensembles de ces contraintes. Typiquement, lorsque toutes les contraintes ne sont pas satisfiables, on cherche à satisfaire seulement les contraintes dures. Un jeu de contraintes sur les propriétés peut ainsi être indiqué par deux ensembles d'indices, « L » pour inférieur et « U » pour supérieur, de propriétés Lp, U p fi, Les contraintes actuelles peuvent ainsi s'écrire sous la forme : p(L p) x(Lp), x(U p) TJ(Up) (15) Avantageusement et de manière non limitative, le procédé de contrôle de la présente invention peut ainsi comprendre : (a) une étape de définition d'une instance de mélange dans laquelle on définit : - une matrice B des propriétés des n constituants, - un ensemble /U de contraintes sur les recettes u tel que u Ttiu, avec u, Till, valeurs minimales, respectivement maximales dudit ensemble /U, un ensemble L, U p fi, ..., Pb où P: nombre de propriétés surveillées, de valeurs minimales Lp et maximales Up des propriétés x, - éventuellement un vecteur de pénalité TrR . et/ou 7r -Ri pour une propriété R, (b) optionnellement, une étape de recherche de mélanges faisables, afin de simplifier l'étape (c), au cours de laquelle, pour Rj E IR1,, ... , Rpl, on résout max Ri (u) Ltru u 171u p (L p) x (L p), x(U p) TJ (U p) 1 (16) et/ou 1 min Ri (u) (16') Lia j u 17tiu p (L p) x (L p), x (U p) 5(U p) dans laquelle, on utilise, pour la recherche d'une solution u au problème d'optimisation (16, 16'), la valeur de la fonction R(u) et la valeur de sa dérivée, ladite valeur de dérivée étant déterminée en exprimant ladite dérivée à partir de l'estimation de ladite propriété induite R(u) telle que définie selon l'invention dans laquelle la fonction S(xk, r) est approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8), ladite valeur de la fonction R(u) étant déterminée à partir de ladite estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est optionnellement approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8), (c) une étape d'optimisation selon l'invention au cours de laquelle on cherche une solution optimale uo au problème d'optimisation (12) défini plus haut : min F(u) ou min F(u,n-) Ltio u Uni p(L p) x(Lp), x(Up) KUp) 1 ( 12) et si F(u0) > 0 ou F(u0,7-t-) > 0, on réitère les étapes précédentes en modifiant les ensembles de contraintes et/ou les constituants de l'étape de définition d'une instance de mélange, Sinon, on applique ladite recette optimale uo. L'étape (a) permet de définir une instance de mélange. Dit autrement, cette étape définit quelles propriétés doivent être contrôlées et dans quelle mesure, par exemple en fonction des constituants disponibles, de l'installation utilisée, du modèle d'estimation des propriétés induites R utilisé..... L'étape (b) optionnelle permet de déterminer un espace des mélanges faisables qui vérifient les contraintes sur les recettes u, les propriétés x et les propriétés R. Au cours de cette étape (b) on peut éventuellement vérifier si Ri (umax) Ri , et si c'est le cas imposer TrRi = 0, avec umax <- argmax Ri (u), u vérifiant l'ensemble des contraintes (16).

Autrement dit, umax est le vecteur de recette u donnant à Ri la valeur maximale. Ceci permet de ne pas prendre en compte à l'étape (c) une propriété Ri pour laquelle la relation Ri(um'x) Ri est toujours vérifiée, simplifiant ainsi la résolution du problème de l'étape (c). De manière similaire, en variante ou en combinaison, à l'étape (b), on peut vérifier si Ri Rj(Um,n), et si c'est le cas imposer zRi = 0, avec - um,' <- argmin Ri (u), u vérifiant l'ensemble des contraintes (16'). Autrement dit, um,' est le vecteur de recette u donnant à Ri la valeur minimale. L'étape (c) permet ensuite de déterminer, éventuellement dans cet espace des mélanges faisables, une recette optimale uo du problème d'optimisation (12), puis vérifie si cette recette optimale uo respecte les spécifications concernant les propriétés des émissions R, ce qui est le cas si F(u0) = 0 ou F(u0,7-t-) = O. Si c'est le cas, la recette optimale uo peut être utilisée pour élaborer le mélange.

Si ce n'est pas le cas, autrement dit si F(u0) > 0 ou F(uo,z) > 0, on réitère les étapes (a) à (c) en modifiant les ensembles de contraintes et/ou les constituants de l'étape de définition (a) d'une instance de mélange.

Si la recette optimale uo respecte les spécifications concernant les propriétés des propriétés induites R, autrement dit si F(u0) = 0 ou F(uo,z) = 0, le procédé peut comprendre l'étape (d) supplémentaire suivante, dans laquelle : - on calcule au moins une valeur F(u0) où Fi est une fonction prenant en compte une contrainte supplémentaire telle que le coût ou la qualité du mélange, prédéterminées, notamment choisies par l'utilisateur. Dans cette étape, on utilise, pour la recherche d'une solution u* au problème d'optimisation (17), la valeur de la fonction F(u*) et la valeur de sa dérivée, ou la valeur de la fonction F(u*, ru) et la valeur de sa dérivée, ladite valeur de dérivée étant déterminée en exprimant ladite dérivée à partir de l'estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8), ladite valeur de la fonction F(u*) ou F(u* ,7-t-) étant déterminée à partir de ladite estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est optionnellement approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8), - si F(u*,z) = 0, on applique la recette u*, sinon on trouve dans ]uo, u*] un point u1 tel que F(u1,7r) = 0, et on applique ul. Cette étape (d) permet ainsi de prendre en compte des contraintes supplémentaires via les fonctions F. Ces fonctions Fi sont par exemple : - une fonction coût Fi(u) = cTu, où cT est un vecteur de coût des constituants du mélange, problème on trouve une solution optimale (S*,T*,u*) d'un second d'optimisation min G(S,T,u)=a-S+b-T+w F(u,ff) Fi(u) S - Fi (11.0) F2 (U) T - F2 (11.0) 0 < S,T < 1 (17) Ltru u uiu p (L p) x (L p), x (U p) TJ(Up) Où a et b sont des pondérations de F1(u0) et F2 (11.0) - une fonction indicative de la sur-qualité d'un mélange F2(u) = Ilx(u) - x°11, où x'D est un vecteur des propriétés d'un mélange cible idéal prédéterminé. Le procédé selon l'invention peut être utilisé pour le contrôle, notamment pour l'optimisation, des mélanges de produits pétroliers, mais il peut également s'appliquer à des mélanges de produits tels que les vins, les ciments, les peintures, etc... Le procédé selon l'invention peut ainsi être un procédé de contrôle dans lequel : - le mélange M est un mélange d'hydrocarbures, par exemple une essence, - les propriétés x dudit mélange sont choisies au moins parmi la teneur en oxygène, la teneur en soufre, la tension de vapeur, la fraction de distillation à 200°F, la fraction de distillation à 300°F, la teneur en aromatique, la teneur en benzène, la teneur en oléfines, la teneur en méthyl éthylbenzène, la teneur en éthyl terbutyl éther, la teneur en tertioamylathyléther, - les propriétés induites R, du mélange sont choisies parmi les émissions (V) de composés organiques volatiles, les émissions (N) d'oxydes d'azote et les émissions (T) de composés toxiques. Ces propriétés induites R, peuvent alors par exemple être déterminées à partir du modèle complexe 80.45EPACM défini pour les essences reformulées par l'agence Américaine de Protection de l'Environnement (EPA) dans le document e-CFR§80.45. On notera que dans ce document, des spécifications sur les propriétés induites ne sont données que pour les essences dites reformulées. Ce document ne donne pas de spécifications à respecter sur les propriétés induites pour les essences dites conventionnelles. Toutefois, la présente invention peut être appliquée à d'autres essences que les essences dites reformulées de 80.45EPACM, par un choix approprié de contraintes sur les propriétés induites. De la même manière, des fonctions et contraintes similaires à celles présentées dans 80.45EPACM pour les essences reformulées pourraient être définies pour d'autres formulations d'hydrocarbures (diesel, jet fuel, ...) et mises en oeuvre par le procédé selon l'invention. Ainsi, la présente invention ne se limite pas à l'application du modèle 80.45EPACM. D'autres modèles pourraient être utilisés et/ou d'autres contraintes sur les propriétés peuvent être utilisées. Les propriétés x du mélange peuvent notamment être mesurées, par exemple par un ensemble d'analyseurs en ligne, notamment de façon périodique (par prélèvement de produit dans une boucle d'échantillonnage). L'appareil de mesure concerné peut être spécifique pour une propriété donnée (sulfurimètre, densimètre, tension de vapeur...). Cet appareil de mesure peut aussi permettre de restituer la valeur de 1(:) mesure de plusieurs propriétés différentes à partir d'un même échantillon de produit (analyseur de type spectral proche infra-rouge). A défaut d'appareil de mesure, des estimations calculées (simulées ou inférentielles) peuvent être utilisées pour déterminer certaines propriétés du mélange. Ce calcul peut combiner les valeurs 15 des propriétés mesurées sur chaque constituant de mélange avec les ratios (volumique ou massique) d'incorporation dans le mélange, en mettant en oeuvre des lois de transformation particulières (lois de mélange) propres à chaque propriété considérée. Les valeurs des propriétés mesurées sur chaque constituant de 20 mélange peuvent être analysées en laboratoire (après prise d'échantillon sur bac), dans le cas correspondant à des constituants de mélange disponibles dans des bacs intermédiaires alimentant les mélangeuses. Pour les constituants de mélange arrivant à la mélangeuse (collecteur de mélange) sans transit par un bac intermédiaire, des 25 mesures en ligne, fournies par exemple de façon périodique, sur le flux concerné par des analyseurs en ligne peuvent également être exploitées comme données mesurées pour alimenter le calcul inférentiel de certaines entrées du modèle. Enfin des valeurs forfaitaires peuvent aussi être attribuées selon 30 les cas, lorsque la variabilité de la propriété est négligeable. Il est en outre proposé un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions pour effectuer les étapes du procédé décrit ci-dessus lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur. Ce programme peut par exemple être stocké sur un support mémoire de 35 type disque dur, téléchargé, ou autre. L'invention concerne également un système de contrôle de propriétés d'un mélange M de n constituants, ledit dispositif étant relié à des moyens de distribution de constituants à une unité de mélange de constituants, comprenant : - des moyens de détermination des propriétés x(B, u) dudit mélange, où : x(u) =[xi,...xk] est un vecteur de k propriétés du mélange M, k entier non nul, u =[ui,...un] est un vecteur recette et ui , i = 1, n, indique la proportion du ième constituant dans le mélange M, B = [Bi, ..., Br] est une matrice des caractéristiques des n 1(:) constituants, - un système de gestion comprenant : - des moyens de réception desdites propriétés x(B, u) - des moyens de mémorisation pour stocker les valeurs des propriétés fournies par les moyens de réception, et au 15 moins un modèle de détermination d'une propriété R(u)=R(y(x(u)), z(x(u)) du mélange induite par les propriétés x(B, u), où z(x(u)) = y(x(u))- x(u) y(x(u)) est un vecteur de propriétés du mélange 20 et où y(x(u)) et z(x(u)) sont tels qu'ils respectent des conditions disjonctives lesquelles, pour chaque propriété xk, attribuent à yk au moins une valeur choisie parmi xk, Mk, Mk, en fonction d'une ou plusieurs inégalités entre ladite valeur xk et au moins une valeur mk, Mk, où mk, Mk sont des constantes 25 prédéfinies et xk est la valeur de la propriété k pour une recette u, - des moyens de traitement agencés : - pour déterminer une recette u d'un mélange M afin que le mélange respecte des spécifications R Ri(u) et/ou Ri(u) Fij pour chaque propriété RJ, j=1,...,p (avec p 30 entier non nul), Ri, Ri étant des valeurs minimale et maximale, respectivement, admissibles de ladite propriété induite, en utilisant une estimation de ladite propriété induite R(u) d'un mélange M dont les propriétés x(u) sont fournies par les moyens de détermination, ladite estimation 35 utilisant, pour un ensemble de propriétés déterminées du mélange, une formulation de fonctions y(x(u)) et z(x(u)) de sorte que, pour chaque propriété xk considérée, y(xk) et z(xk) sont des fonctions de S(xk, r), où : S(xk,r) = 0.5 - (1 + sign(xk - r)) (1) -1 xk < r sign(xk - r) ={ ,, (2) i xk > r' r étant égal à mk ou Mk , - puis générer au moins un signal de commande pour les moyens de distribution, - des moyens de transmission de l'au moins un signal de commande aux moyens de distribution des constituants.

Ce système de contrôle est notamment susceptible de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention selon une ou plusieurs des caractéristiques détaillées plus haut. Les moyens de détermination des propriétés du mélange peuvent être ceux décrits plus haut.

Le système de gestion peut être, par exemple, un processeur de type microprocesseur, microcontrôleur ou autre. Les moyens de réception peuvent par exemple comprendre une broche d'entrée, un port d'entrée ou autre. Les moyens de mémorisation peuvent être une mémoire vive ou une mémoire RAM (de l'anglais « Random Access Memory »), une EEPROM (de l'anglais « (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory »), ou autre. Ces moyens de mémorisation peuvent par exemple stocker un modèle, par exemple le modèle complexe 80.45EPACM établi par l'EPA, et toutes les constantes utilisées dans ce modèle, autrement dit les différentes fonctions de ce modèle ainsi que l'expression de leur dérivée obtenue par l'estimation selon l'invention. Les moyens de traitement peuvent être, par exemple, un coeur de processeur ou CPU (de l'anglais « Central Processing Unit »). Les moyens de transmission peuvent par exemple comprendre une broche de sortie, un port de sortie, ou autre. En particulier, les moyens de traitement peuvent être agencés pour déterminer une recette u en mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, et notamment pour mettre en oeuvre une étape d'optimisation selon l'invention et/ou les étapes (a) à (c) ou (a) à (d) du procédé selon l'invention décrit plus haut.

L'invention concerne enfin une unité de mélange de n constituants, comprenant des moyens de distributions de n constituants dans au moins un collecteur de mélange et un système de contrôle selon l'invention. Cette unité de mélange est plus particulièrement destinée à la préparation de mélanges d'hydrocarbures, tels que des essences. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention est maintenant décrite au moyen d'exemples et en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma d'une unité de mélange 100 selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente un schéma logique d'un mode de réalisation d'un procédé selon l'invention - la figure 3 représente schématiquement les étapes de calcul des fonctions N=N0x(x), V=VOC(x) et T=TOX(x), - la figure 4 représente une fonction SC(t,r, a) (A) et sa dérivée première (B) pour la propriété OXY.

DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES Sur la figure 1 est représentée une unité de mélange 100 pour la réalisation d'un mélange M à partir de constituants ou bases. Les constituants sont contenus dans des bacs 101, 102, 103, dont le nombre a été limité à trois pour des commodités de représentation. Les constituants à mélanger parcourent des voies de transport 104, 105, 106 vers une voie principale 107 pourvue d'un collecteur de mélange ou mélangeuse 108, la voie principale conduisant le mélange à un bac de destination 109. Des moyens désignés par la référence 110 sur la figure 1 permettent de commander les débits des constituants sur chaque voie de transport. Il s'agit par exemple de régulateurs de débit commandant une vanne. Des moyens de détermination des propriétés 111, ou moyens de mesure en continu, permettent de mesurer de manière répétitive les paramètres représentatifs des propriétés du mélange au cours de son élaboration. Ces moyens 111 sont par exemple constitués par des analyseurs en ligne connectés à la mélangeuse 108 située sur la voie principale 107.

Dans le cas d'un mélange de produits pétroliers, ces analyseurs mesurent par exemple la teneur en soufre du mélange (sulfurimètre), l'indice d'octane (moteur octane), l'indice de cétane (moteur cétane).... L'installation comprend également un système de gestion 112 des proportions (recette u) des bases entrant dans le mélange. Ce système de gestion 112 comprend des moyens de réception 113 reliés aux moyens de détermination 111, des moyens de mémorisation 114, des moyens de traitement 115 et des moyens de transmission 116 reliés aux moyens de commande des débits des constituants 110. 1(:) Les moyens de mémorisation 114 permettent de stocker les valeurs des propriétés fournies par les moyens de réception, et au moins un modèle de détermination des propriétés induites d'un mélange, y compris les valeurs de consigne ou objectifs pour les différentes propriétés du mélange. 15 Les moyens de traitement 115 permettent de déterminer une recette u des proportions des bases qui sera transmise aux moyens de commande 110, par exemple suivant les étapes décrites ci-après en référence à la figure 2, décrite pour un mélange d'hydrocarbures. Les moyens de traitement 115 utilisent les données enregistrées 20 dans les moyens de mémorisation 114 pour déterminer une recette de mélange u. En particulier, les moyens de mémorisation peuvent contenir les spécifications du modèle complexe de 80.45EPACM, ainsi que les différentes fonctions nécessaires pour le contrôle. La figure 2 représente un schéma logique d'un procédé de 25 contrôle d'un mélange M, notamment un mélange d'hydrocarbures, pour lequel on souhaite que des propriétés induites Ri ne dépassent pas des valeurs seuils prédéterminées, autrement dit vérifiant une inégalité Ri (u) J. On considère notamment les propriétés induites Rj E {N, V, T}, avec 30 N émissions de NOx, V les émissions de composés organiques volatiles et T les émissions toxiques. Soit un vecteur recette u G Rn, tel que u, , i = 1, n, indique le pourcentage du volume de la base a dans le mélange x. Les propriétés de x sont une fonction des caractéristiques des bases B = [Bi, ..., Bn] et 35 de la recette u, x = x(B, u). Au cours d'une première étape 20, on définit une instance de mélange dans laquelle on définit : - une matrice B des propriétés des n constituants, - un ensemble /U de contraintes sur les recettes u tel que un, u Ttiu, avec Li/u, Till, valeurs minimales, respectivement maximales dudit ensemble /U, - un ensemble Lp, Up fi, où P > 12 nombre de propriétés surveillées, de valeurs minimales Lp et maximales Up des propriétés X, - éventuellement un vecteur de pénalité 7C pour une propriété R, Ces différentes informations sont par exemple enregistrées dans les moyens de mémorisation 114, en fonction de l'unité de mélange, des bases,.... En particulier, les moyens de mémorisation contiennent les spécifications du modèle complexe 80.45EPACM ainsi que les fonctions NOx(u), VOC(u) et TOX(u) de 80.45EPACM, modifiées tel que décrit plus haut dans le résumé de l'invention par l'introduction de y et z. Au cours d'une deuxième étape 21, on recherche des mélanges faisables. A cet effet, on cherche à résoudre, pour Rj E {N,V,T} : max Ri (u) Ltru u 171u p(Lp) x(Lp),x(Up) TJ(Up) 1 (16) Cette étape met en oeuvre une estimation de la propriété R, estimation qui est déterminée à partir des fonctions NOx(u), VOC(u) et TOX(u) de 80.45EPACM, modifiées selon l'invention au moyen de la fonction signe S(xk, r) et enregistrées dans les moyens de mémorisation 114. Plus précisément, dans un mode de réalisation particulier, cette étape calcule les valeurs Ri(u) correspondant aux fonctions NOx(u), VOC(u) et TOX(u) de 80.45EPACM et met également en oeuvre une détermination de la valeur de la dérivée de la propriété R, dérivée calculée tel que détaillé dans l'exemple 2 de calcul de gradient, en exprimant la propriété R au moyen de la fonction sigmoïde SC(xk, r) définie dans le résumé de l'invention. L'invention n'est toutefois pas limitée à ce mode de réalisation et le calcul des valeurs Ri(u) pourrait être également effectué en modifiant les fonctions NOx(u), VOC(u) et TOX(u) de 80.45EPACM en y intégrant la fonction S(xk, r) approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r), définie dans le résumé de l'invention.

La résolution de ce problème (16) peut être mise en oeuvre par les moyens de traitement 115. En particulier, on peut vérifier à une étape 22 si Ri(um'x) Ri, autrement dit si la fonction F(u,z) s'annule : F(u, T I) Y -, - -RiEtN,v,717TRi ' [Ri > Ri] - (Ri(u) - Ri) = 0 (10) Alors Trpi = 0 Dans l'espace de mélanges faisables déterminés à l'étape (b), on résout ensuite au cours d'une étape 23 le problème d'optimisation (12) : 1 min F(u) (ou min F(u,z)) (12) Ltai u uni p(Lp) x(Lp),x(Up) TJ(Up) et l'on obtient une recette optimale uo. La résolution du problème (12) met également en oeuvre un calcul de gradient similaire à celui présenté dans l'exemple 2 de calcul de gradient, en exprimant la propriété R au moyen de la fonction sigmoïde Sqxk, r) définie dans le résumé de l'invention. En outre, tel que mentionné en référence au problème (16), le calcul des valeurs Ri(u) peut être effectué en utilisant les fonctions NOx(u), VOC(u) et TOX(u) de 80.45EPACM modifiées en y intégrant la fonction S(xk, r) ou la fonction sigmoïde Sqxk, r) définies dans le résumé de l'invention. Au cours d'une étape 24, on vérifie si F(uo,z) > O. Si c'est le cas, on retourne à l'étape 20 et on change d'instance de mélange et/ou de constituants. Si ce n'est pas le cas, au cours d'une étape 25, on calcule des valeurs F1(u0) et F2(u0) où les fonctions Fi et F2 sont respectivement une fonction coût Fi(u) = cTu et une fonction indicative d'une sur qualité F2 (U) = II X (U) - X° II , déjà explicitées dans le résumé de l'invention. Puis, au cours d'une étape 26, on cherche une solution optimale (S*,T*,u*) au problème d'optimisation (16) : min G(S,T,u)=a-S+b-T+w-F(u,z) Fi(u) S - F1(u0) F2 (U) T - F2(11.0) 0 < S,T < 1 Ltai u uni p(L) x(Lp),x(Up) TJ(Up) Où a et b sont des pondérations de F1(u0) (cout du mélange) et F2(u0) (surqualité du mélange). (17) Au cours d'une étape 27, on vérifie si F(u*,z) = O. Si oui, on applique la recette optimale u* trouvée. Sinon, au cours d'une étape 28, on trouve dans ]uo, u*] un point u1 tel que F(ui,z) = 0, et on applique ul. L'ensemble des étapes 20 à 28 peuvent être mises en oeuvre par les moyens de traitement 115, en utilisant les données enregistrées dans les moyens de mémorisation 114. La prise en compte des conditions disjonctives sous forme de fonctions continues permet d'obtenir des temps de traitement de l'ordre de 0.0025s du problème (12) en utilisant un ordinateur 32 bits, Intel® CoreTM i5 CPU, 2.4 GHZ, 3 Go de mémoire en utilisant fmincon de Matlab, ce qui permet d'utiliser le procédé de contrôle selon l'invention en ligne, en cours de fabrication d'un mélange. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent ainsi de contrôler en ligne les propriétés d'émission d'un mélange ainsi que les propriétés traditionnellement régulées d'un mélange tel qu'une essence. EXEMPLES Exemple 1 : application à un mélange d'hydrocarbures suivant le modèle 80.45EPACM On considère, pour un mélange M d'hydrocarbures, les propriétés d'émission Rj E {N, V, n, avec N émissions de NOx, V les émissions de composés organiques volatiles et T les émissions toxiques. Une essence cible, de vecteur de propriétés x, est fabriquée à partir d'un ensemble de produits de base (les bases ou constituants) caractérisées par leurs propriétés Bi, ..., B. G RP, où P est le nombre de propriétés de l'essence. Parmi les propriétés on peut citer : OXY : la teneur en oxygène (`)/0 massique) SUL : la teneur en soufre (ppm massique) RVP : la tension de vapeur (méthode de Reid) ou Reid vapor pressure en anglais (en PSI), E200 : la fraction de distillation à 200°F (°/0 volumique), E300 : la fraction de distillation à 300°F (°/0 volumique), ARO : la teneur en aromatique (`)/0 volumique) BEN : la teneur en benzène (`)/0 volumique) OLE : la teneur en oléfines (°/0 volumique) MTB : la teneur en méthyl éthylbenzène (`)/0 volumique d'oxygène) ETB : la teneur en éthyl terbutyl éther (`)/0 volumique d'oxygène), TAM la teneur en tertioamylathyléther (`)/0 volumique d'oxygène) ETH : la teneur en éthanol (`)/0 volumique d'oxygène). D'autres propriétés peuvent être calculées et contrôlées pour les essences mais la liste ci-dessus donne les propriétés qui interviennent dans le calcul de NOx(x), VOC(x) et TOX(x) du modèle 80.45EPACM. Une recette est un vecteur u G Rn, tel que u, , i = 1, n, indique le pourcentage du volume de la base a dans le mélange x. Les propriétés de x sont une fonction des caractéristiques des bases B = [Bi, Bn] et de la recette u, x = x(B, u). Dans un horizon temporaire suffisamment court (c'est le cas d'application de l'exemple) on peut considérer que B est constante et seul u est variable de contrôle. Pour un mélange M, on considère que les contraintes hydrauliques et opératoires imposent des contraintes minimales u, maximales Tt, sur les recettes, exprimées par l'inégalité : u < u < (18) En outre, des contraintes minimales c, et maximales C, sur les propriétés sont imposées par 80.45EPACM pour qu'un mélange soit conforme. Elles sont exprimées par l'inégalité suivante : c x = x(u) < (19) A noter que lorsque l'essence x ne vérifie pas les contraintes ou n'est pas optimale pour une recette donnée u*, on peut alors la modifier en suivant une optimisation d'une fonction de la forme : F(u) = a - Ilu - u°11 + b - Ilx(u) - x°11 (20) où, u° est une recette de référence prédéfinie par l'utilisateur et x° une essence cible « idéale » qui minimise la sur qualité. Ceci peut être mis en oeuvre lors de l'étape (26) décrite en référence à la figure 2. Le calcul des émissions passe par une phase supplémentaire. Selon la saison (Eté, Hiver), la région (1, 2) et le type d'essence (reformulée : RFG ou conventionnelle : CFG) on choisit les caractéristiques de l'essence de référence, notée xb par la suite, et les bornes min / max sur le mélange x dans le tableau 1 ci-dessous (à noter que l'essence de référence notée xb dans la présente demande est notée b dans 85.45EPACM). Par ailleurs, dans le tableau 1, la valeur de OXY est OXY = ETB + MTB + ETH + TAM. Les valeurs données dans le tableau 1 correspondent aux valeurs c,C des inégalités (14) et (19) du résumé de l'invention.

Tableau 1. Essence de référence et plages min / max pour 80.45EPACM. xb xb RFG CFG Eté Hiver Min Max Min Max OXY 0.0 0.0 0.0 4.0 0.0 4.0 SUL 339 338 0.0 500.0 0.0 1000.0 RVP 8.7 11.5 6.4 10.0 6.4 11.0 E200 41.0 50.0 30.0 70.0 30.0 70.0 E300 83.0 83.0 70.0 100.0 70.0 100.0 ARO 32.0 26.4 0.0 50.0 0.0 55.0 OLE 9.2 11.9 0.0 25.0 0.0 30.0 BEN 1.53 1.64 0.0 2.0 0.0 4.9 L'estimation des émissions N, V, T dans 80.45EPACM utilise en outre des coefficients pour des émetteurs normaux ou élevés (Normal or High Emitters) présentés dans le tableau 2 : Tableau 2. Coefficients selon émetteurs et émissions. VOC + TOX NOx Normal Emitters (wN) 0.444 0.738 Higher 0.556 0.262 Emitters (wH) Le Tableau 3 ci-dessous fournit enfin les émissions de référence selon la saison et la région. Les valeurs de ce tableau servent de bornes dures à ne pas dépasser par les émissions de l'essence courante x(u). Par exemple, en été, pour la région 2, on doit avoir : NOx(u) < 1340.0; VOC(u) < 1399.1; TOX(u) < 85.61 (21) Tableau 3 - Emissions de référence. Eté Hiver Region 1 Region 2 Region 1 Region 2 NOX 1340.0 1340.0 1540.0 1540.0 VOC 1466.3 1399.1 1341.0 1341.0 TOXICS 86.34 85.61 120.55 120.55 A titre d'exemple, dans 80.45EPACM, la fonction NOx(u) (voir figure 3B) est fonction des propriétés x OXY, SUL, RVP, E200, E300, ARO, OLE du mélange. Selon la saison ou selon les plages des valeurs de E300, SUL, OLE, ARO (voir tableau 4 ci-dessous) deux vecteurs sont générés : y et z. Le vecteur y, appelé « edge target », est un vecteur de propriétés d'une essence dont les propriétés sont fixées par le modèle 80.45EPACM et par les conditions de la « IF-List » (voir ci-dessous). Le vecteur z, appelé « delta target » est un vecteur exprimant la différence entre le vecteur y ci-dessus et le vecteur x des propriétés du mélange de la recette en cours. Ces vecteurs y et z prennent des valeurs particulières en fonction des bornes du tableau 4. Ils doivent ainsi respecter une liste de conditions disjonctives, appelée « IF-list », rassemblées dans le tableau 5. A noter que par rapport aux notations de 80.45EPACM, les valeurs de y correspondent aux valeurs de 80.45EPACM avec l'indice « et » (par exemple E300et = y(E300)). Les valeurs de z « delta target » correspondent aux valeurs 4ARO, 4E300, ... du 80.45EPACM (par exemple 4ARO = z(ARO)). Tableau 4 Propriété mélange xk du Borne Min (mk) Borne Max (Mk) SUL 10.0 450.0 OLE 3.77 19.0 ARO 18.0 36.8 Tableau 5 Conditions disjonctives en hiver pour NOx(u) « IF - List » Si Saison = Hiver alors, y(RVP) = 8.7. Si x(E300) > 95 alors y(E300) = 95. Si x(SUL) < 10 alors y(SUL) = 10, z(SUL) = x(SUL) - 10. Si x(SUL) > 450 alors y(SUL) = 450, z(SUL) = x(SUL) - 450. Si x(OLE) < 3.77 alors y(OLE) = 3.77, z(OLE) = x(OLE) - 3.77. Si x(OLE) > 19 alors y(OLE) = 19, z(OLE) = x(OLE) - 19. Si x(ARO) < 10 alors y(ARO) = 10, z(ARO) = -8. Si x(ARO) < 18 alors y(ARO) = 18, z(ARO) = x(ARO) - 18. Si x(ARO) > 36.8 alors y(ARO) = 36.8, z(ARO) = x(ARO) - 36.8. De manière similaire, dans 80.45EPACM, les fonctions VOC(u) et TOX(u) dépendent d'une série de propriétés prédéterminées du mélange. La fonction VOX(u) est exprimée en fonction de y(x(u)), b(x(u)), z(x(u)), (voir figure 3A), où les fonctions y et z sont celles définies plus haut et où la fonction b(x(u)) est un vecteur des propriétés d'une essence de référence fournie par 80.45EPACM.

La fonction TOX(u) est exprimée en fonction uniquement du vecteur y (voir figure 3C). A noter que des IF-List particulières similaires à celles présentées dans le tableau 5 sont fixées pour les différents polluants NOx(u), VOC(u) et TOX(u).

La figure 3 représente schématiquement les étapes de calcul des fonctions NOx(u), VOC(u) et TOX(u) ainsi que les fonctions entrant dans leur détermination. Notamment : - la figure 3(A) représente les étapes de calcul de la propriété d'émission R = V = VOX(u), - la figure 3(B) représente les étapes de calcul de la propriété d'émission R = N = NOX(u), - la figure 3(C) représente les étapes de calcul de la propriété d'émission R = T = TOX(u).

Les conditions exprimées dans la IF-list du tableau 5 pour la détermination de la fonction NOx(u) peuvent s'écrire de manière générale de la manière suivante pour une propriété xk : Si xk < mk, alors yk = mk et zk = xk - mk (3) si xk mk ET xk Mk, alors yk = xk et z = 0 (4) si xk > Mk, alors yk = Mk et zk = xk - Mk (5) les bornes mk, Mk, prenant les valeurs indiquées dans le tableau 4. Selon l'invention, on exprime y et z en fonction d'une fonction signe afin d'intégrer ces conditions disjonctives (3), (4) (5) à y et z en les formulant sous forme des fonctions suivantes déjà définies : Y (xk) = (1- + S(xk, mk)) - m + S(xk, mk) - (1 - S(xk, Mk)) - X + S(xk, Mk) . Mk (6) z(xk) = (1 - S(xk, mk)) - (xk - mk) + S(xk, Mk) - (xk - Mk) (7) Soient y et z ainsi reformulées selon (6) et (7) respectivement, le calcul de NOx(u) passe alors par des étapes de calcul intermédiaires décrites ci-dessous.

A noter que dans les formules qui suivent, la propriété indiquée (OXY, SUL, ...) se rapporte à la variable d'entrée de la formule (y ou z). 1 ère étape ni(y) = (0.0018571 - OXY) + (0.0006921 - SUL) + (0.0090744 - RVP) + (0.0009310 - E200) + (0.0008460 - E300) + (0.0083632 - ARO) + (-0.002774 - OLE) + (-6.63 - 10' - SUL) + (-0.000119 - AR02 ) + (0.0003665 - OLE2 ) n2(y) = (-0.00913 - OXY) + (0.000252 - SUL) + (-0.01397 - RVP) + (0.000931 - E200) + (-0.00401 - E300) + (0.007097 - ARO) + (-0.00276 - OLE) + (0.0003665 - OLE2 ) + (-7.995 - 10' - AR02) On calcule également ni(xb) et n2(xb). Ensuite on calcule N(y) = e ni (y)-ni (xb) et H(y) = e n2 (31)-n2 (xb) . F N (y, z) = 1 + z(SUL) - (-0.00000133 - y(SUL) + 0.000692) + z(ARO) - (-0.000238 - y(ARO) + 0.0083632) + z(OLE) - (0.000733 - y(OLE) - 0.002774) FH(y,z) =1 + 0.000252 - z(SUL) + z(ARO) - (-0.0001599 - y(ARO) + 0.007097) + z(OLE) - (0.000732 - y(OLE) - 0.00276) 2ème étape On choisit les coefficients wN et wH du Tableau 2 et on calcule NOx(u) : NOx(u) = NOx(x(u))= NOx(y,z) = wN - N(y) - FN(y,z)+ wil - H(y) - FH(y,z) (22) Les calculs de ces deux étapes ne sont que des fonctions composées avec y et z. Ainsi, on n'aura pas besoin de contraintes supplémentaires pour vérifier si y et z ont été calculés correctement, en respectant les conditions disjonctives de la IF-List. On évite ainsi l'introduction des nombreuses variables binaires et contraintes mixtes qui augmentent la complexité du problème. Signalons que l'utilisation de la fonction S(x,r) ne modifie pas les propriétés de NOx(u) (ni des autres émissions). En remplaçant dans les formulations de y et z la fonction S(xk, r) par la fonction sigmoïde SC(xk, r) : SC(xk,r, a) = 0.5 - (1 + tanh(a - (xk - r)) (8) NOx(u) peut alors s'écrire sous forme d'une fonction continue dérivable. La figure 4 représente la Fonction SC(t,r, a) (A) et sa dérivée première (B) pour la propriété OXY. Sur la figure 4A, la fonction signe est également représentée. A noter que le coefficient a correspond à la dérivée SC'(t,r, a) de la fonction SC(t,r, a) au point t = r. Ce coefficient peut être choisi pour que la fonction SC(t,r,a) soit égale à S(t,r) sauf dans un petit intervalle t E]r - 8,r + 8[. Connaissant la précision de mesure de chaque propriété, il est facile de choisir a tel que 28 soit inférieure à l'erreur de mesure. Dans l'exemple de la figure 4A, la précision de la mesure est de 2 8 = 0.03. Ainsi, les valeurs des émissions calculées en utilisant (8) seront les mêmes que celles calculées avec la fonction signe (1) à l'erreur de mesure des propriétés près. NOx s'écrivant sous la forme d'une fonction dérivable, il est dès lors possible de calculer le gradient de NOx par rapport aux propriétés de l'essence x et par rapport à la recette u. Le calcul du Hessien de NOx est également désormais possible. Le gradient et le Hessien pourront notamment être utilisés dans le procédé de contrôle, notamment au niveau des étapes (23) et (26) décrites en référence au schéma logique de la figure 2.

Le calcul du gradient est détaillé ci-après à titre d'exemple. Le Hessien pourra être calculé de manière similaire. Exemple 2 : calcul de gradient aN0x(u) al\TOx(x) axi auk ax- auk j=1 ', k = 1, ...,ri ax - Il sera nécessaire de calculer la dérivée pour toute propriété xj auk en fonction de u. Pour les lois de mélange linéaires ceci est simplement le coefficient de la matrice des bases BU, k). Rappelons que nous avons calculé y et z à partir de x. Par conséquent : aN0x(x) (aN0x(y,z) ay; aN0x(y,z) axk ayj axic az; axk) J=1 Où p est le nombre de propriétés de l'essence. On arrive maintenant au niveau des calculs de chaque terme de NOx de la formule (22). aN0x(y,z) aN(y) aFN(y,z) FN(y,z) + N(y))+ wH ay; - WN ' y j ay; - (all(Y) FH(y,z) +aFil(Y'z) II(Y)) ay; ay; Etant donné la forme exponentielle de N (y) et H (y) on a: aFN ,z)) - H (Y) anl(Y) FN Z ) aY j aN0x(Y,z) = wN N ay j ayj (an2 (Y ay j ) FH(y,z) aFH(Y,z) ay j ) aN0x(y,z) aFN(y,z) aFH(y,z) = wN - N (y) + wH - H(y) az; az- az -25 Notons à tour de rôle les valeurs de y et z lorsque l'on parcourt les propriétés de l'essence. y = y(0 XY), z = z(OXY). On a: ani(Y) = an2(Y) aFN(y,z) aFH(y,z) aFN(y,z) = 0.0018571; = 0.00913; = = ay ay ay ay az aFH(y,z) =0; az y = y(SUL), z = z(SUL). On a: an1" - (y) an2(Y) = 0.00069205 2 - 6.6263 - 10' - y; = 0.000252; ay ay aFN(y,z) = z. (-0.00000133); aFH(y,z) = 0; ay ay aFN(y,z) z) = (-0.00000133 - y + 0.000692) z) ; aFH(y,z) = 0.000252; az az 15 y = y(RVP), z = z(RVP). On a: ani(Y) = 0.0090744 ; =0.013973; an2(Y) aFN(y,z) _ aFH(y,z) _ aFN(y,z) = ay ay ay ay az aFH(y,z) = 0; az 20 y = y(E200),z = z(E200). On a: ani(Y) an2(Y) aFn(y,z) _ aFh(y,z) _ aFn(y,z) _ ay - ay - az - = 0.00093065 ; = 0.000931; ay ay aFh(y,z) = 0; az 25 y = y(E300),z = z(E300). On a: aFn(y,z) _ aFh(y,z) _ aFn(y,z) = ani(Y) 0.00084596; an2(Y) 0.004009; ay ay ay ay az aFh(y,z) = 0; az 30 y = y(AR0), z = z(ARO) . On a: ani(Y) = 0.0083632 - 2 - 0.00011905 - y; ay an2(Y) = 0.007097005 - 2 - 0.000079951 - y; ay aFN(y,z) = z . ( 0.000238); aFH(y,z) = z - (-0.0001599); ay ay 10 aFH(y,z) aFH(y,z) = ( 0.000238 - y + 0.0083632); = -0.0001599 - y + az az 0.007097; y = y(OLE),z = z(OLE). On a: ani(Y) an2(Y) = 0.0027735 + 2 - 0.00036652 - y; = -0.0027603 + 2 - ay ay 0.000366 - y; aFN(y,z) = z. (0.000733); aFil(Y'z) = z - (0.000732); ay ay aFN(y'z) = aFH(y y ,z) 0.000733 - 0.002774; = 0.000732 - y - 0.00276; az az Pour toute propriété p différente de SUL, OLE et ARO, on a y(p) = x(p) et z(p) = 0. Pour ces propriétés, aax) 1 pP )) = 1 et aa::(Pp))= 0. Pour SUL, OLE et ARO le calcul de ces dérivées passe par la dérivée de la fonction SC(t,r, a). Pour chacune de ces propriétés on prendra, pour la IF list du Tableau 5: p = SUL,m =10,M = 450,a = a(SUL) p = OLE,m = 3.77,M = 19,a = a(OLE) p = ARO,m = 18,M = 36.8,a = a(ARO) Et on calculera : ayp axp = -m - SC'(xp, m, a) + M - SC'(xp, M, a) + SC'(xp, m, a) - (1 - SC(xp,M))- xp- SC(xp,m)- SC'(xp,M, a) - xp + S(xp, m) - (1 - SC(xp, M)) axp azp = -(xp - m) - SC'(xp, m, a) + (1 - SC(xp, m)) + SC(x2, M)+ (x p- M) - SC'(xp,M, a) Le calcul du gradient de chaque émission par rapport aux propriétés x et surtout par rapport à la recette u ouvre le chemin pour contrôler en ligne les émissions comme c'est déjà le cas pour les 30 propriétés classiques des essences. 25 Exemple 3 : calcul numérique de NOx(u) et de son gradient La fonction NOx(u) est fonction des propriétés OXY, SUL, RVP, E200, E300, ARO, OLE. On se place dans la zone C, phase 2, saison été, du modèle 80.45EPACM Dans cet exemple, on se place au point x(u) dont les valeurs sont données dans le Tableau 6, et on fait varier uniquement la valeur de E300. La fonction NO(x) présente une rupture de pente pour les valeurs de la propriété E300>95 due aux conditions de la IF-List pour la période concernée. La précision sur cette propriété E300 est : Préc(E300) = 0,4. Le tableau 7 présente les résultats de la comparaison entre les valeurs de la fonction NO,c(x), pour différentes valeurs de E300 : - lorsque la fonction NO(x) n'est pas régularisée (autrement dit la fonction utilisée est celle du modèle 80.45EPACM réécrite en utilisant la fonction signe S(xk, r)), - lorsque la fonction NO(x) est régularisée (autrement dit, la fonction est-celle du modèle 80.45EPACM réécrite en utilisant la fonction sigmoïde SC(xk, r)), en considérant un coefficient a associé à la fonction sigmoïde de la propriété E300 tel que a=Préc (E300)/7, - lorsque la fonction NO(x) est régularisée en considérant un coefficient a associé à la fonction sigmoïde de la propriété E300 tel que a=Préc (E300)/ 14, Tableau 6 x(u) Préc(y) SULF ppm 9 0.5 RVP psi 8.2 0.7 E200 % 50 0.8 E300 % 95 0.4 ARO vol% 30 0.5 OLE vol% 3 0.4 BENZ vol% 0.42 0.01 MTBE % poids oxygen 0 0.03 ETBE % poids oxygen 3.42 0.03 ETHANOL % poids oxygen 0 0.03 TAME % poids oxygen 0 0.03 Tableau 7: E300 NO(x) NO(x) Régularisé a = Prec(E300) / 7 NO(x) Régularisé a = Prec(E300) / 14 Non régularisé 95 1154.2474834232 1154.2474834232 1154.2474834232 95.1 1154.2474834232 1154.2460974777 1154.2474403460 95.2 1154.2474834232 1154.2473972689 1154.2474833445 95.3 1154.2474834232 1154.2474795173 1154.2474834231 95.4 1154.2474834232 1154.2474832659 1154.2474834232 95.5 1154.2474834232 1154.2474834172 1154.2474834232 95.6 1154.2474834232 1154.2474834230 1154.2474834232 95.7 1154.2474834232 1154.2474834232 1154.2474834232 95.8 1154.2474834232 1154.2474834232 1154.2474834232 On constate ainsi que les valeurs NO(x) calculées en modifiant la fonction NO x du modèle 80.45EPACM selon l'invention en formulant la IF list sous forme de fonction continue et dérivable au moyen d'une fonction sigmoïde, on peut obtenir des résultats très proches de ceux obtenus avec la fonction du modèle 80.45EPACM. On constate également que plus on réduit la valeur du coefficient a, plus on converge rapidement vers la valeur non régularisée.

Comparons maintenant les gradients de NO,c(x). Le Tableau 8 indique les valeurs des gradients numériques de la fonction NO(x) non régularisée, à gauche et à droite de E300=95. Tableau 8 Ô (Nox(x+6)-Nox(x- 6))/(26) 0.1 -0.236550013 0.0001 -0.2364145 0.00000001 -0.235002063 Le gradient analytique de la propriété E300, calculé en utilisant les formulations selon l'invention du gradient, développées dans l'exemple 2, est alors : - 0.23641474. La dérivée à droite donne toujours 0 car la valeur de E300 > 95 est ramenée à 95. L'estimation numérique de la dérivée se fait par une formule symétrique (voir la colonne 2 du tableau 8). On observe que les gradients numérique et analytique sont très proches dans ce cas.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle des propriétés d'un mélange M de n constituants mis en oeuvre dans un processeur, ledit mélange présentant : des propriétés x(B, u) où x(u) est un vecteur de k propriétés du mélange M, k entier non nul, u =[ui,...un] est un vecteur recette et ui , i = 1, n, indique 3.0 la proportion du ième constituant dans le mélange M, B = [Bi, ..., Bn] est une matrice des propriétés des n constituants, - au moins une propriété R(u)=R(y(x(u)), z(x(u)) induite par les propriétés x(B, u), où 15 Z(x(u)) = y(x(u))- x(u) y(x(u)) est un vecteur de propriétés du mélange et où y(x(u)) et z(x(u)) sont tels qu'ils respectent des conditions disjonctives lesquelles, pour chaque propriété xk, attribuent à yk au moins une valeur choisie parmi xk, Mk, Mk, en fonction d'une ou 20 plusieurs inégalités entre ladite valeur xk et au moins une valeur Mk, Mk, où mok, Mk sont des constantes prédéfinies et xk est la valeur de la propriété k pour une recette u, caractérisé en ce que ledit procédé contrôle ladite recette u de sorte que ledit mélange M obtenu respecte des spécifications Ri 5_ Ri(u) et/ou 25 R (u) f?-./ pour chaque propriété induite Ri, j=1,...,q (avec q entier non nul), Ri, Ri étant des valeurs minimale et maximale, respectivement, admissibles de ladite propriété induite Ri, ledit contrôle comprenant une estimation d'une propriété induite R(u) d'un mélange M de propriétés x(u) préalablement déterminées, R(u) étant une fonction : 30 - de propriétés prédéterminées x(u) du mélange - des fonctions y(x(u)) et z(x(u» associées auxdites propriétés prédéterminées, lesdites fonctions étant formulées de sorte que, pour chaque propriété xk considérée, y(xk) et z(xk) sont des fonctions de S(xk, r) où : 35 S(xk, r) = 0.5 (1 + sign(xk - r)) (1) sign(xk - r) =1-1 xk r (2) 1 xk > rr étant égal à mk ou Mk
2. 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, dans lequel, dans l'estimation de ladite propriété induite R(u), la fonction S(xk, r) est approximée par une fonction sigmoïde SC(xk, r) : SC(xk, r, a) = 0.5 - (1 + tanh(a - (xk - r)) (8) avec a, coefficient prédéterminé pour la propriété xk correspondant à la pente de la courbe SC(xk, r) lorsque xk =r.
3. 3. Procédé de contrôle selon la revendication 2, dans lequel le coefficient a est choisi de sorte que SC(xk, r) = S(xk, r) sauf sur un intervalle r-6<xk<r+6 où 6 est choisi de sorte que 26 soit inférieur à une erreur de détermination de la propriété xk.
4. 4. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel le coefficient a est inférieur ou égal à 6, avantageusement inférieur ou égal à 8/5, de préférence inférieur ou égal à 6/7.
5. 5. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel on considère : - qu'un mélange M de recette u respecte une Ri(u) Ri si et seulement si : F(u) = -RiEtRi,...,Rp}[Rj > IT] - (R( u) /T) = 0 (9) - qu'un mélange M de recette u respecte une R(u) si et seulement si F(u) = < Ri] - (Ri - Ri(u)) = 0 - qu'un mélange M de recette u (u) /Ti et Ri(u) Ri, si et seulement si : F(u) = [Ri > - (Ri(u) - 171) +. [Ri < Ri] - (Ri(u) Y. f Où : > Ri] =1 si Ri>/T et [Ri > IT] =0 sinon [Ri <Ri] =1 si Ri<1 et [Ri < Ri] =0 sinon. (9') respecte une spécification spécification spécification -1)) = 0(9")
6. 6. Procédé de contrôle selon la revendication 5, dans lequel on considère qu'un mélange M de recette u respecte les spécifications Ri(u) Ri et/ou Ri Ri(u) si et seulement si :F(u, 7r) = [R; > - (R;(u) =-- 0 (10) ou F(u, 7r) Y. = gRi - [Ri < Ri] - (Ri - R(u)) = 0 (10') F(u, 7r) ,-r Y. [Ri >IT-1 - (Ri (11) - Ri) + OU = (TrRi " 1] - (R; (u) - 1)) = o (10") Où TrRi, gRi sont des paramètres représentatifs d'une pénalisation associée à la propriété Ri lorsque ladite propriété ne respecte pas la spécification Ri(u) /T, Ri Ri(u), respectivement.
7. 7. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, dans lequel [Ri > Ri] est approedmé par une fonction sigmoïde SC(Ri, Ri), respectivement SC(Ri, Ri): SC(Ri, Ri, a) = 0,5 (1+tanh(a (R1- Ri))) (11) avec a coefficient prédéterminé pour la propriété Ri correspondant à la pente de la courbe SC(Ri, Ri) lorsque Ri = et/ou [Ri < Ri] est approedmé par une fonction sigmoïde SC(Ri,Ri) : SC(Ri, Ri, a') = 0,5 (l+tanh(a' (Ri- R1))) (11') avec a' coefficient prédéterminé pour la propriété d'émission Ri correspondant à la pente de la courbe SC(Ri, Ri) lorsque Ri =Ri.
8. 8. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 et selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, lequel comprend une étape d'optimisation de la recette u au cours de laquelle on cherche une solution à un problème d'optimisation prenant en compte un jeu de contraintes sur les recettes u, un jeu de contraintes sur les propriétés x et un jeu de contrainte sur les propriétés-induites Ri, ledit problème d'optimisation étant défini par : min F(u) (ou min F(u,n)) (12) p(Lp) x(Lp),x(Up) 77(Up) où F(u) est tel que défini dans la revendication 5 ou 7, F(u, tt) est tel que défini dans la revendication 6 ou 7;Ltiu 5_ u ii./u (13) représente les contraintes sur les recettes, avec Liju et 'Uni valeurs minimale et maximale respectivement d'une recette u pour un ensemble de jeu de contraintes /U, p(Lp) x(Lp),x(Up) F(Up) (14) représente les contraintes sur les propriétés x du mélange, avec p(Lp) et F(up.) valeurs minimale et maximale respectivement d'une propriété x pour un ensemble de jeu de contraintes Lp, U p (1, , P} , où P: nombre de propriétés surveillées, ladite étape d'optimisation utilisant, pour la recherche d'une solution uo au problème d'optimisation (12), la valeur de la fonction F(u0) et la valeur de sa dérivée, ou la valeur de la fonction F(u0, ru) et la valeur de sa dérivée, ladite valeur de dérivée étant déterminée en exprimant ladite dérivée à partir de l'estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8) telle que définie selon l'une des revendications 2 à 4, ladite valeur de la fonction F(u0) ou F(u0, 7r) étant déterminée à partir de ladite estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est optionnellement approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8) telle que définie selon l'une des revendications 2 à 4, ledit problème (12) étant solvable lorsqu'il existe une solution optimale uo pour laquelle F(u0) = 0 ou F(u0, = O.
9. 9. Procédé de contrôle selon la revendication 8, comprenant (a) une étape de définition d'une instance de mélange dans laquelle on définit : - une matrice B des propriétés des n constituants, - un ensemble /U de contraintes sur les recettes u tel que Li/u u '1.7/u, avec Ltiu, fiju valeurs minimales, respectivement maximales dudit ensemble /U - un ensemble Lp, Up (1, , P}, où P: nombre de propriétés surveillées, de valeurs minimales Lp et maximales Up des propriétés x, - éventuellement un vecteur de pénalité TrRi et/ou ir pour une propriété R, -R- I (b) optionnellement, une étape de recherche de mélanges faisables au cours de laquelle, pour Ri E tRi,, ...,Rp}, on résoutf max R(u) Yi U U Tilij pap) x(Lp),x(Up) 5(U p) et/ou f min R(u) Yi u 5 u 5_ Ti, u p(Lp) x(Lp),x(Up) 5_ F(Up) dans laquelle, on utilise, pour la recherche d'une solution u au problème d'optimisation (16, 16'), la valeur de la fonction R(u) et la valeur de sa dérivée, ladite valeur de dérivée étant déterminée en exprimant ladite dérivée à partir de l'estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est approedmée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8) telle que définie selon l'une des revendications 2 à 4, ladite valeur de la fonction R(u) étant déterminée à partir de ladite estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est optionnellement approximée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8) telle que définie selon l'une des revendications 2 à 4, (c) une étape d'optimisation telle que définie dans la revendication 8, au cours de laquelle on cherche une solution optimale uo au problème d'optimisation : f min F (u) ou min F (u,n) Lti u u _ "flu (12) p(Lp) 5_ x(Lp), x(Up) 5. F(Up) et si F(u0) > 0 ou F(uo,n-) > 0, on réitère les étapes précédentes en modifiant les ensembles de contraintes et/ou les constituants de l'étape de définition d'une instance de mélange Sinon, on applique ladite recette optimale uo.
10. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel, si à l'étape (c) F(u0) = 0 ou F(uo,n) = 0, le procédé comprend une étape (d) dans laquelle : 39 (16) (16')on calcule au moins une valeur F1(u0) où Fi est une fonction prenant en compte une contrainte supplémentaire telle que le coût ou la qualité du mélange, on trouve une solution optimale (S*,T*,u*) d'un second problème d'optimisation emin G(S, T, u) =a-S+b-T+w-F(u,e) Fi(u) S - Fi (U0) F2 (u) 5_ T - F2(u0) 0 < S ,T 1 u p(Lp) x(Lp),x(Up) ii(up) Où a et b sont des pondérations de F1 (u0) et F2 (U0) prédéterminées dans laquelle, on utilise, pour la recherche d'une solution u* au io problème d'optimisation (17), la valeur de la fonction Fu*) et la valeur de sa dérivée, ou la valeur de la fonction F(u* , TE) et la valeur de sa dérivée, ladite valeur de dérivée étant déterminée en exprimant ladite dérivée à partir de l'estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est approximée par la fonction sigmoïde 15 SC(xk, r) (8) telle que définie selon l'une des revendications 2 à 4, ladite valeur de la fonction F(u* ) ou F(u* ,n) étant déterminée à partir de ladite estimation de ladite propriété induite R(u) dans laquelle la fonction S(xk, r) est optionnellement apprcodmée par la fonction sigmoïde SC(xk, r) (8) telle que définie selon l'une des revendications 2 à 4, 20 si F(u* ,n) = 0, on applique la recette u*, sinon on trouve dans luo, u*] un point ui tel que F(ui, Ir) = 0, et on applique ui.
11. 11. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 9 ou 10, dans lequel, au cours de l'étape (b), si Ri (limax) Ri, alors TrRi = 0, 25 avec umax <- argmax Ri(u), u vérifiant l'ensemble des contraintes (16) et/ou si Ri(uniax) 5_ Ri -Ri = 0, avec umin <- argmin Ri(u), u vérifiant l'ensemble des contraintes (16').
12. 12. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 11, dans lequel : le mélange M est un mélange d'hydrocarbures, par exemple une essence,_ (17)- les propriétés x dudit mélange sont choisies au moins parmi la teneur en oxygène, la teneur en soufre, la tension de vapeur, la fraction de distillation à 200°F, la fraction de distillation à 300°F, la teneur en aromatique, la teneur en benzène, la teneur en oléfines, la teneur en méthyl éthylbenzène, la teneur en éthyl terbutyl éther, la teneur en tertioamylathyléther, - les propriétés induites Rj du mélange sont choisies parmi les émissions (V) de composés organiques volatiles, les émissions (N) d'oxydes d'azote et les émissions (T) de composés toxiques.
13. 13. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions pour effectuer les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 12, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
14. 14. Système de contrôle de propriétés d'un mélange M de n constituants, ledit dispositif étant relié à des moyens de distribution de constituants à une unité de mélange de constituants, comprenant : - des moyens de détermination (111) des propriétés x(B, u) dudit mélange, où : x(u) lxi,...xk] est un vecteur de k propriétés du mélange M, k entier non nul, u lui,...un] est un vecteur recette et ui , i = 1, n, indique la proportion du ième constituant dans le mélange M, B = [Bi, ..., Br] est une matrice des caractéristiques des n constituants, - un système de gestion (112) comprenant : - des moyens de réception (113) desdites propriétés x(B, u) - des moyens de mémorisation (114) pour stocker les valeurs des propriétés fournies par les moyens de réception, et au moins un modèle de détermination d'une propriété R(u)=R(y(x(u)), z(x(u)) du mélange induite par les propriétés x(B, u), où z(x(u)) = y(x(u))- x(u) y(x(u)) est un vecteur de propriétés du mélange et où y(x(u)) et z(x(u)) sont tels qu'ils respectent des conditions disjonctives lesquelles, pour chaque propriété xk, attribuent à yk au moins une valeur choisie parmi xk, 171.k, Mk, en fonction d'tne ou plusieurs inégalités entre ladite valeur xk et au moins une valeur Mk, Mk,où Mk, Mk sont des constantes prédéfinies et xk est la valeur de la propriété k pour une recette u, - des moyens de traitement (115) agencés : - pour contrôler une recette u d'un mélange M afin que le mélange respecte des Ri Ri(u) et/ou Ri(u) pour chaque propriété Ri, j=1,...,p (avec p entier non nul), Ri, Ri étant des valeurs minimale et maximale respectivement admissibles de ladite propriété induite, en utilisant une estimation d'une propriété R(u) d'un mélange M dont les propriétés x(u) sont fournies par les moyens de détermination, ladite estimation utilisant, pour un ensemble de propriétés déterminées du mélange, une formulation de fonctions y(x(u)) et z(x(u)) de sorte que, pour chaque propriété xk considérée, y(xk) et z(xk) sont des fonctions de S(xk, r), où : S(xk, r) = 0.5 - (1 + sign(xk -r)) sign(xk-r) =1-1 xk 1 xk > r' r étant égal à mk ou Mk - puis générer au moins un signal de commande pour les moyens de distribution, des moyens de transmission (116) de l'au moins un signal de commande aux moyens de distribution des constituants.
15. 15. Système de contrôle de propriétés selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de traitement sont agencés pour mettre en oeuvre une étape d'optimisation et/ou les étapes (a) à (c) ou (a) à (d) du procédé de contrôle selon l'une des revendications 8 à 12.
16. 16. Unité de mélange (100) de n constituants comprenant des moyens de distributions (110) de n constituants dans au moins un collecteur de mélange (108) et un système de contrôle selon l'une des revendications 14 ou 15. (1) (2)