Synthèse de lois de Commande Décentralisées pour des systèmes non linéaires, hétérogènes, Interconnectés et de dimensions Variables (SyCoDIVa)

par Adriano Nogueira Drumond Lopes

Projet de thèse en ATS - Automatique et Traitement de Signal

Sous la direction de Kevin Guelton et de Laurent Arcese.

Thèses en préparation à Reims , dans le cadre de SNI - Sciences du Numérique et de l'Ingénieur , en partenariat avec CRESTIC - Centre de Recherches en STIC (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Ce projet, d'une durée de 3 ans, s'inscrit dans le cadre des travaux menés au sein de l'équipe COACH du CReSTIC EA3804 sur la commande continue des systèmes complexes (non linéaires, hybrides…). Il s'inscrit dans les préoccupations actuelles de la communauté automaticienne internationale, notamment en ce qui concerne la commande décentralisée et distribuée des systèmes complexes de grande dimension. Les systèmes de grande dimension sont généralement plus difficiles à traiter que les systèmes de taille raisonnable par des outils classiques de l'automatique. En effet, à mesure que la dimension d'un système augmente, les conditions permettant l'analyse de sa stabilité ou la synthèse d'une loi de commande globale, et stabilisante, sont de plus en plus difficiles à satisfaire. Afin de pallier ce problème, des techniques de commande décentralisée ont récemment été proposées. Celles-ci sont basées sur la décomposition du système de grande dimension en un ensemble de sous-systèmes interconnectés de taille réduite. Ainsi, des contrôleurs locaux pour chacun des sous-systèmes peuvent être synthétisés afin de garantir la stabilité du système dans son ensemble au regard de la théorie de Lyapunov. Néanmoins, si ces récents travaux sont prometteurs, il reste un certain nombre de verrous à lever pour rendre ce type d'approche applicable à une large classe de systèmes. Par exemple : - De nombreux travaux actuels considèrent des sous-systèmes linéaires alors que dans la pratique, des dynamiques non linéaires peuvent souvent être rencontrées. Dans ce contexte, et dans la continuité des travaux de thèse de D. Jabri (soutenue au CReSTIC en 2011), une modélisation de type quasi-LPV / Takagi-Sugeno sera adoptée pour chacun des sous-systèmes. - D'autre part, la plupart des travaux de la littérature considère un ensemble de sous-systèmes ayant la même dimension. Or, dans de nombreuses applications, par exemple pour les systèmes mécatroniques ou les systèmes multi-physiques, la décomposition en sous-systèmes peut être naturellement effectuée au regard des dynamiques intrinsèques des parties qui le compose, et qui peuvent être multiples (e.g. partie mécanique vs partie électrique…). Un premier objectif de ces travaux de thèse consistera donc à proposer une méthodologie de synthèse de lois de commande décentralisées pour les systèmes non linéaires interconnectés, tenant compte de la variabilité dimensionnelle de la dynamique et de l'hétérogénéité des sous-systèmes qui les composent. D'autre part, les techniques de commande décentralisée existantes sont souvent dédiées à des systèmes dont la dimension globale ne varie pas au cours du temps. En d'autres termes, les sous-systèmes interconnectés sont supposés concourir continument à la dynamique globale étudiée. Néanmoins, de plus en plus d'applications pratiques font appel à l'interconnexion de sous-systèmes qui peuvent, le cas échéant, être déconnectés et modifier la dynamique globale du système de grande dimension. C'est le cas par exemple pour la commande décentralisée d'une flotte de véhicules autonomes, qui concourraient à une même tâche, et au sein de laquelle un ou plusieurs véhicules seraient amenés à se retirer (e.g. pannes, réaffectation de ressources…). Par conséquent, un second objectif de la thèse sera de proposer des lois de commande pouvant s'adapter ou se reconfigurer, notamment lorsque des sous-systèmes peuvent être déconnectés ou reconnectés. Enfin, la robustesse aux incertitudes paramétriques (erreur de modélisation, identification…) devra être prise en compte. De même, s'agissant de systèmes interconnectés, la prise en compte de contraintes technologiques liées à la communication entre sous-systèmes sera abordée au cours de ces travaux de thèse (e.g. résilience, perte de communication ou perte de paquets, retards de transmission de l'information entre sous-systèmes…). Cette thèse s'inscrit dans les axes transversaux « Véhicules intelligents » et « Usines du futur » du CReSTIC pour le quadriennal en cours. En effet, les résultats théoriques de ces travaux de thèse ont vocation à être validés expérimentalement pour la commande d'une flotte de robots mobiles terrestres et aériens (robots « Pioneer » et drones quadri-rotors), mais aussi, et selon disponibilité, sur une plateforme multi-énergies renouvelables (PFMER), disponibles au CReSTIC.

  • Titre traduit

    Decentralized controller design for heterogenous interconnected nonlinear systems with various dimensions (SyCoDIVa)


  • Résumé

    Pas de résumé disponible.