Commande Et Optimisation en Temps Réel D’une Usine de Traitement Du Minerai

**Commande et optimisation en temps réel d’une usine de traitement du minerai**:

- Réf **ABG-132939**
- Sujet de Thèse
- 17/07/2025
- Financement public/privé
- Université Laval, Département de génie chimique / Département de génie électrique
- Lieu de travail- Québec - Canada
- Intitulé du sujet- Commande et optimisation en temps réel d’une usine de traitement du minerai
- Champs scientifiques- Sciences de l’ingénieur
- Génie des procédés
- Mots clés- commande de procédés; automatique; optimisation;

**Description du sujet**:
La coalition pour la comminution énergétiquement efficace (CEEC) évalue que les opérations de concassage et broyage représentent en moyenne 53 % de l’énergie consommée par les complexes miniers [1]. Statistiques Canada estime que 16,35 TWh ont ainsi été achetés sur les réseaux publics à l’échelle nationale en 2020 pour répondre à cette demande [2]. En considérant que plus de 90 % de l’électricité utilisée pour le broyage du minerai se dissipe en chaleur [3], ce procédé en particulier constitue indéniablement la cible à privilégier pour réduire l’empreinte énergétique des mines québécoises.

La transformation numérique présente un potentiel considérable pour atteindre la sobriété énergétique du broyage [4]. Une étude préliminaire montrait d’ailleurs que la simple conception d’un système de contrôle adéquat pouvait générer des réductions allant jusqu’à 6,7 % pour un circuit conventionnel [5]. Devant l’insuffisance de la capacité de production actuelle, la programmation de recherche vise à capitaliser sur l’Industrie 4.0 pour générer des économies d’énergie qui contribueront à répondre à la demande pour l’électrification des transports. Le jumeau numérique, l’optimisation en temps réel et les capteurs virtuels constituent les pièces maîtresse autour desquelles s’articule le projet.

Les principaux jalons de l’étude consisteront en:

- définir la fonction objectif du problème d’optimisation en temps réel ;
- concevoir les systèmes de commande et d’observation des états ;
- modéliser l’effet des perturbations et des conditions opératoires sur la valeur de la fonction objectif ;
- concevoir le système d’optimisation en temps réel.

**Financement**

30 000 $/an pour 3 ans pour couvrir les dépenses personnelles.

**Références**
- [3] J. Bouchard_ et collab._, “Breaking down energy consumption in industrial grinding mills,” _CIM Journal, _vol. 10, no. 4, 2019.
- [4] J. Bouchard_ et collab._, “Plant automation for energy-efficient mineral processing,” in _Energy Efficiency in the Minerals Industry_: Springer, Cham, 2018, pp. 233-250.
- [5] J. Bouchard_ et collab._, “Reducing the energy footprint of grinding circuits: the process control paradigm,” _IFAC - Papers Online, _vol. 50, no. 1, pp. 1163-8, 2017, doi: 10.1016/j.ifacol.2017.08.402.

**Prise de fonction**:

- 12/01/2026

**Nature du financement**:

- Financement public/privé

**Précisions sur le financement**:

- Fonds de recherche du Québec

**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- Université Laval, Département de génie chimique / Département de génie électrique

Ouverte sur le monde, l'Université Laval est une grande université d'enseignement et de recherche reconnue pour former des leaders engagés dans la société. Son environnement d’études et sa culture de développement durable contribuent au mieux-être collectif.
- 17 facultés et plus de 60 départements, écoles et instituts
- 600 programmes d’études
- 47 000 étudiants

Le projet de recherche se réalisera au sein du LOOP, le Laboratoire d'observation et d'optimisation des procédés.

L'encadrement se fera par deux professeurs issus des départements de
- génie électrique et génie informatique et
- génie chimique.

**Site web**:
**Intitulé du doctorat**:

- Doctorat en génie

**Pays d'obtention du doctorat**:

- Canada

**Etablissement délivrant le doctorat**:

- Université Laval

**Exigences académiques**

moyenne cumulative pour le cycle d'ingénieur
- 17/20; moyenne cumulative pour le master
- 17/20.

**Connaissances requises**
- dynamique des systèmes linéaires
- commande PID
- Matlab/Simulink
- commande prédictive (atout)- 15/08/2025