Synthèse d’observateurs pour les systèmes non linéaires

par Ibtissem Bouraoui

Thèse de doctorat en Automatique et productique

Sous la direction de Mondher Farza et de Ridha Ben Abdennour.

Soutenue en 2016

à Caen , dans le cadre de École doctorale structures, informations, matière et matériaux (Caen ; 1992-2016) , en partenariat avec Groupe de recherche en informatique, image, automatique et instrumentation de Caen (1995-....) (laboratoire) et de Normandie Université (2015-....) (autre partenaire) .

Le président du jury était Ahmed Toumi.

Le jury était composé de Mondher Farza, Ridha Ben Abdennour, Ahmed Toumi, Mohamed Chaabane, Mohammed M'Saad.

Les rapporteurs étaient Mohamed Chaabane.

mots clés

• Systèmes non linéaires -- Thèses et écrits académiques
• Bioréacteurs -- Thèses et écrits académiques
• Observateurs à grand gain -- Thèses et écrits académiques
• Observateurs continus-discrets -- Thèses et écrits académiques
• Observateurs adaptatifs -- Thèses et écrits académiques
• Programmation non linéaire -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Les résultats présentés dans cette thèse s’articulent autour de la synthèse d’observateurs d’état et adaptatifs pour des classes de systèmes non linéaires avec des sorties échantillonnées. Un observateur continu-discret a tout d’abord été proposé pour une classe de systèmes comportant des incertitudes et avec des sorties échantillonnées. Cet observateur a été dans un premier temps présenté sous forme impulsionnel avant d’être mis sous forme prédictive de sortie. Ensuite, un observateur adaptatif a été proposé pour une classe de systèmes comportant des coefficients constants inconnus linéairement paramétrisés pour l’estimation de ces coefficients simultanément avec l’état. La synthèse de l’observateur initialement conçu pour fonctionner avec des sorties continues a été ensuite étendue au cas de la paramétrzation non linéaire et des sorties échantillonnées. Les performances des différents observateurs proposés ont été illustrées à travers plusieurs exemples en simulation tout au long de la thèse.

Titre traduit

Synthesis of observers for nonlinear systems

Résumé

The results given in this thesis deal with state and adaptive observers design for classes of nonlinear systems with sampled outputs. A continuous-discrete observer has been first proposed for a class of systems involving some uncertainties and which outputs are sampled. This observer has been first proposed under an impulsive form before being put under an output predictive form. Next, an adaptive observer has been proposed for a class of systems involving some unknown linearly parameterized coefficients in order to on-line estimate these coefficients simultaneously with the state. The design of the observer, initially achieved by assuming continuous measurements, has been extended to the case of nonlinear parametrization and sampled outputs. The performance and main properties of the proposed observers have been illustrated in simulation by considering many examples throughout this thesis.