Contribution à la synthèse d'observateurs non linéaires pour des classes de systèmes dynamiques hybrides

par Hassan Saadaoui

Thèse de doctorat en Automatique

Sous la direction de Jean-Pierre Barbot.

Soutenue en 2007

à Cergy-Pontoise .


  • Résumé

    Ces dernières années, beaucoup de chercheurs se sont intéressés à l'étude des Systèmes Dynamiques Hybrides (SDH). Ces recherches sont motivées par le fait que le comportement hybride apparaît dans de nombreux systèmes réels. En effet, ces phénomènes hybrides existent aussi bien dans des processus industriels que dans des processus naturels. La synthèse d'observateurs est un thème fondamental en théorie des systèmes. En effet, les états d'un système dynamique ne sont pas souvent tous accessibles à la mesure ce qui peut compromettre la mise en oeuvre de certaines lois de commande. La connaissance de l'état peut aussi être nécessaire dans des problèmes de surveillance ou de diagnostic. Il devient alors nécessaire de les reconstruire. Dans cette thèse, nos travaux autour des SDH concernent différentes classes de SDH: les systèmes à commutations avec ou sans saut, avec ou sans mémoire discrète. Dans ce contexte nos contributions portent sur le problème de la synthèse d'observateurs non linéaires pour ces classes de systèmes. L'observateur hybride que nous proposons a pour objectif d'estimer à tout instant, aussi bien le mode discret appelé é-galement l'état discret que les états continus. Nous insisterons particulièrement sur deux aspects originaux de ce travail, l'un portant sur l'intérêt de l'utilisation des observateurs à modes glissants et particulièrement ceux d'ordres deux (Super Twisting Aigorithm), l'autre intérêt porte sur la convergence en temps fini de l'erreur d'observation, une propriété majeure dans l'étude des systèmes hybrides. Ainsi, l'originalité de l'observateur proposé est de synthétiser un observateur pour la partie continue; l'état continu observé constituant le capteur (la sortie) nécessaire à la synthèse de l'observateur de la partie discrète.

  • Titre traduit

    Contribution to the synthesis of the non linear observers for some classes of hybrid dynamic systems


  • Résumé

    These last decades, the works on Hybrid Dynamical Systems (HDS) have attracted great attention. Researchers are motivated by the fact that the hybrid behaviors appears in numerous real systems. The hybrid phenomenon can occur in industrial processes as weil as in natural processes. The observer synthesis is a fundamental topic in the system's theory. Indeed, in most cases, the states of a dynamic system are not available for measurement which can compromise the state feedback control design. The knowledge of the system's states can also be necessary in diagnosis problems. Consequently, the observation problem is always a chal1enging one and especial1y for new classes of systems as the HDS. The work presented in this thesis considers several classes of HDS: switched systems with or without jumps, with or without discrete memory. In that context, our contributions are focused on the problem of the synthesis of non-linear observers for those HDS classes. The proposed hybrid observer allows estimating at each moment of time both discrete mode (also cal1ed the discrete state) and continuous states. We focused on two particular and original aspects. The first one regarding the interest of using sliding mode observers and especially of second order (Super Twisting Aigorithm) and the second one regarding the convergence of the estimation error in finite time which is a major property in proposed study for the considered classes of hybrid systems. Moreover, the main idea of the proposed observer is to synthesize an observer for the continuous dynamics, while the continuous estimated state constitutes the sensor (output) for the synthesis of the observer for the discrete part.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (132 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.123-132.

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  • Bibliothèque : Université de Cergy-Pontoise. Bibliothèque universitaire. Site de Neuville.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS CERG 2007 SAA
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