Observateurs grand gain pour des systèmes non linéaires à sorties échantillonnées et retardées

High gain observers for nonlinear systems with sampled and delayed outputs

• Auteur / Autrice : Clement Treangle
• Direction : Mondher Farza, Mohammed M'Saad
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, signal, productique, robotique
• Date : Soutenance le 04/12/2018
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, information et ingénierie des systèmes (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Automatique de Caen (2017-2021)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Dorothée Normand-Cyrot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mondher Farza, Mohammed M'Saad, Dorothée Normand-Cyrot, Jean-Pierre Barbot, Nicolas Petit, Hassan Hammouri
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Petit, Hassan Hammouri

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes à entrées multiples et à sorties multiples

Bioréacteurs

Observateurs à grand gain

Observateurs continus-discrets

Systèmes à retard

Systèmes non linéaires

Mots clés libres

Observabilité uniforme

Processus d'acquisition des mesures de sortie

Observateur grand gain filtré

Nonlinear systems

High gain observer

Uniform observability

Acquisition process of output measurements

Filtered high gain observe

Bioreactor

Résumé

Ce manuscrit porte sur la synthèse d'observateurs grand gain pour des systèmes non linéaires à sorties échantillonnées et retardées. Trois contributions sont proposées à la lecture de ce manuscrit. La première contribution, pour une classe de systèmes Multi-entrées / Multi-sorties uniformément observables et dont les sorties sont regroupées en un seul bloc, met en jeu le problème du processus d'acquisition des mesures de sorties (continues, échantillonnées, retardées ou non) et propose un cadre commun pour l'ensemble des cas possibles. La deuxième contribution propose un observateur grand gain filtré sur cette même classe de systèmes dans l'optique de réduire la sensibilité au bruit de mesure, dans le cas où la sortie est continue puis dans le cas où cette dernière est échantillonnée. La dernière contribution vise à étendre la synthèse grand gain standard pour une large classe de systèmes Multi-entrées / Multi-sorties uniformément observables dont les mesures des sorties sont continues. Pour chacune de ces contributions, il a été montré que l'erreur d'observation de chacun des observateurs proposés converge exponentiellement vers zéro en l'absence d'incertitudes sur le système. Toutes ces contributions ont été illustrées par différents exemples issus de plusieurs domaines d'étude.

This manuscript deals with the synthesis of high gain observers for nonlinear systems with sampled and delayed outputs. Three contributions are proposed for consideration in this manuscript. The first contribution, for a class of Multi-input / Multi-output systems whose outputs are grouped into a single block, involves the problem of the acquisition process of output measurements (continuous, sampled, delayed or not) and proposes a common framework for all possible cases. The second contribution proposes a filtered high gain observer on this same class of systems in order to reduce the sensitivity to measurement noise, in the case where the output is continuous and then in the case where the latter is sampled. The last contribution aims to extend the standard high gain synthesis for a large class of uniformly observable Multi-input / Multi-output systems with continuous output measurements. For each of these contributions, it has been shown that the observation error of each of the proposed observers converges exponentially towards zero in the absence of uncertainties in the system. All these contributions have been illustrated through several examples from different fields of study.