Academic literature on the topic 'Commande à base d’observateur'

L'adoption par l'Union Européenne de normes de rejets plus contraignantes implique une meilleure gestion des stations d'épuration. L'utilisation de modèles de simulation dynamique dans des schémas de commande en boucle fermée constitue une alternative intéressante pour répondre à ce problème. Sur la base du modèle ASM 1, un modèle réduit est ici élaboré pour le procédé à boues activées en aération séquentielle, en vue de la commande optimale du système d'aération. Les simplifications considérées sont de deux types : (i) les dynamiques lentes du système sont identifiées au moyen d'une méthode d'homotopie, puis éliminées du modèle ; (ii) des simplifications plus heuristiques consistant à prendre en compte un composé organique unique et à éliminer la concentration des composés organiques azotés sont ensuite appliquées. Elles conduisent à un modèle simplifié de 5 variables. L'application d'une procédure d'identification paramétrique permet alors de démontrer que le comportement dynamique du modèle simplifié est en bonne adéquation avec celui du modèle ASM 1 sur un horizon de prédiction de plusieurs heures, même lorsque les concentrations de l'influent ne sont pas connues. Il est également vérifié que le modèle proposé est observable et structurellement identifiable, sous des conditions d'aérobiose et d'anoxie, à partir des mesures en ligne des concentrations en oxygène dissous, ammoniaque et nitrate. Le modèle simplifié développé présente ainsi toutes les propriétés requises pour une future utilisation au sein de schémas de commande en boucle fermée, en vue de la commande optimale des petites stations d'épuration à boues activées.

Cet article vise à présenter la sémiotique de l’observateur de Jacques Fontanille formulée en 1989 dans son premier ouvrage intitulé Les espaces subjectifs. Introduction à la sémiotique de l’observateur. Cette théorie sémiotique peut être considérée comme une réponse au double défi lancé d’une part par la narratologie et d’autre part par le cognitivisme. Le premier défi est lié à la question du point de vue en narratologie et le deuxième defi porte sur la question de la subjectivité en science cognitive. Fontanille réagit contre ce double défi en formulant l’idée d’un observateur. Nous avons d’abord examiné le concept d’énonciation énoncée qui sert de base à la construction de la sémiotique de l’obervateur. Ensuite, nous avons mis en examen la typologie des observateur d’une part et d’ature part ce que Fontanille appelle l’espace subjectif. Fontanille se propose de distinguer les quatre types d’observateur: Focalisateur, Spectateur, Assistant et Participant-Assistant. L’espace subjectif est construit par l’interaction entre observateur et informateur ayant pour conséquence la mise en commun de l’espace de l’énoncé et de l’espace de l’énonciation. Pour confirmer la validité de cette théorie, nous avons revu brièvement quelques exemples donnés par Fontanille dans son ouvrage. A notre avis, la sémiotique de l’observateur est une méthode solide pour l’analyse du storytelling de l’espace.

Cet article vise à présenter la sémiotique de l’observateur de Jacques Fontanille formulée en 1989 dans son premier ouvrage intitulé Les espaces subjectifs. Introduction à la sémiotique de l’observateur. Cette théorie sémiotique peut être considérée comme une réponse au double défi lancé d’une part par la narratologie et d’autre part par le cognitivisme. Le premier défi est lié à la question du point de vue en narratologie et le deuxième defi porte sur la question de la subjectivité en science cognitive. Fontanille réagit contre ce double défi en formulant l’idée d’un observateur. Nous avons d’abord examiné le concept d’énonciation énoncée qui sert de base à la construction de la sémiotique de l’obervateur. Ensuite, nous avons mis en examen la typologie des observateur d’une part et d’ature part ce que Fontanille appelle l’espace subjectif. Fontanille se propose de distinguer les quatre types d’observateur: Focalisateur, Spectateur, Assistant et Participant-Assistant. L’espace subjectif est construit par l’interaction entre observateur et informateur ayant pour conséquence la mise en commun de l’espace de l’énoncé et de l’espace de l’énonciation. Pour confirmer la validité de cette théorie, nous avons revu brièvement quelques exemples donnés par Fontanille dans son ouvrage. A notre avis, la sémiotique de l’observateur est une méthode solide pour l’analyse du storytelling de l’espace.

Le présent article vise à dégager les significations que des enseignants et enseignantes de quelques écoles secondaires du Gabon attribuent à la citoyenneté et à l’éducation à la citoyenneté sur la base d’un sondage effectué auprès d’une soixantaine d’entre eux, dont plusieurs enseignent l’éducation civique. Le contexte de la démocratie est évoqué, sur fond d’exigences sociales nouvelles, contexte qui commande un regard renouvelé sur l’éducation civique dispensée à l’école. Les points de vue exprimés, qui font écho à l’expérience personnelle et professionnelle des pédagogues concernés, rendent compte d’une conception quelque peu normative de la citoyenneté bien qu’ouverte sur la participation, mais aussi de l’obligation qu’a l’école d’assurer une éducation civique plus robuste malgré les obstacles sociaux et scolaires rencontrés.

Les émotions, objet d’étude neuroscientifique relativement récent encore, ne sont plus considérées aujourd’hui comme des perturbations, du « bruit de fond » brouillant le signal de la raison, mais comme une composante cruciale de la vie psychique [1]. Le modèle des neurosciences affectives élaboré par Jaak Panksepp s’appuie sur une approche pluridisciplinaire et fait la part belle à la phylogenèse des émotions, tout en critiquant l’approche selon lui biologiquement réductrice de la psychologie évolutionniste [2]. D’après le modèle de Panksepp, nous avons hérité de lointains ancêtres nos systèmes émotionnels de base, et partageons ce « trésor archéologique » avec de nombreux mammifères, dont nos plus proches cousins les grands singes [3]. Le modèle des neurosciences affectives propose une vision étagée de la vie émotionnelle et motivationnelle, les émotions de base ayant leurs substratums dans des structures et circuits cérébraux profonds et phylogénétiquement anciens, et les processus sémantiquement et épisodiquement élaborés et contrôlés faisant appel au néocortex.Ce modèle intéresse à plusieurs titres la psychiatrie, nombre de troubles mentaux pouvant être décrits en termes de perturbation émotionnelle. Tout d’abord, les troubles psychiatriques peuvent être analysés en tant que dysfonctionnements d’un ou plusieurs des systèmes de commande des émotions de base, ces endophénotypes permettant ainsi d’éclaircir la physiopathologie des troubles [4]. Ensuite, l’intérêt porté aux structures et circuits neuraux de ces systèmes, et donc aux substances neurochimiques impliquées, ouvre de nouvelles perspectives de recherche et de pratique psychopharmacologiques. Enfin, la prise en compte de tels systèmes permet d’enrichir notre vision de la psychothérapie et de la relation médecin-patient.

Résumé On propose un modèle selon lequel les signifiés du langage sont acquis à partir de représentations produites de façon intrinsèque par un « générateur de représentations » de type darwinien. Ces représentations sont constituées de formants de base qui, lorsqu’ils sont repris dans la formation de signifiés, correspondent à des traits sémantiques ou sèmes. Ces représentations intérieurement générées s’ajustent aux réalités par des processus de sélection sur la base de tests empiriques et sociaux gérés par trois fonctions psychiques fondamentales qui sont la perception, l’évaluation et l’action. Elles acquièrent le statut de représentations sémantiques par association avec les signifiants, principalement par le jeu de tests sociaux. Au plan sémantique, chacune des trois fonctions psychiques commande des groupements différenciés de sèmes. Ceux régis par la fonction de perception possèdent des sèmes de type « substance » (et correspondent dans le vocabulaire principalement aux noms); ceux régis par l’évaluation possèdent des sèmes de type « valeur » (et correspondent principalement aux adjectifs et aux adverbes); ceux régis par l’action possèdent des sèmes de type « procès » (et correspondent principalement aux verbes). Ces trois sortes de groupements sémantiques sont disjonctifs. Ils sont combinables à des niveaux surordonnés et sont utilisés dans les calculs du système cognitif. Au total, on suggère que le langage, nouveau venu dans la phylogenèse, emprunte des mécanismes et fonctions qui l’y ont précédé.

Appareil de table conçu en premier lieu pour l’étudiant, mais utile aussi à l’enseignant, la calculatrice auto-correctrice Classmate 88 est préparée pour exécuter trois fonctions. En plus de calculer à l’aide des quatre opérations de base comme toute bonne calculatrice, la Classmate 88 peut fournir, sur commande et ce par choix au hasard, des problèmes et les corriger un à un, ou fournir une série de problèmes avec ou sans réponse, au gré de son utilisateur. Au cours de l’année académique 1976-77 une étude exploratoire a été menée dans quatre classes du second cycle du primaire de la Commission Scolaire de Sainte-Foy, en vue de déterminer les utilités de cet appareil dans la classe même. Puis une expérience a été réalisée en 1977-78, dans huit classes du second cycle du primaire de la Commission Scolaire de Sainte-Foy. Le but de cette expérience était d’évaluer les gains d’apprentissage des utilisateurs de la Classmate 88 dans les domaines suivants de techniques opératoires : addition, soustraction, multiplication, division, fractions et décimaux. Il sera fait rapport dans cet article, des résultats de ces deux expériences.

Ce travail de thèse porte, en premier lieu et principalement, sur le diagnostic à base de modèle d’une classe de SLC (Systèmes Linéaires à Commutations). Une problématique récurrente dans ce type de problème concerne la prise en considération de façon explicite les deux aspects, continu et discret, constituant un SLC. Dans ce cadre, nous avons proposé une méthodologie de détection et de localisation de défauts qui combine les outils initialement dédiés au diagnostic des systèmes continus et d’autres spécifiques aux SED (Systèmes à Evénement Discrets). L’approche proposée est conçue autour de trois modules : deux types de générateurs de résidus (issus de l’Automatique continue) et un estimateur en-ligne de l’état discret, appelé diagnostiqueur (issu de l’Automatique événementielle). Notre diagnostiqueur utilise les deux types de résidus, provenant de la partie continue, afin d’identifier le mode de fonctionnement du SLC et d’isoler les défauts de capteurs. Les résidus utilisés pour la localisation des défauts de capteurs sont générés à travers un générateur développé autour d’un schéma DOS (Dedicated Observer Scheme) à base d’observateurs hybrides,à la fois robustes vis-à-vis des entrées inconnues et sensibles aux défauts de capteurs. En second lieu, sur la base des résultats obtenus à l’aide de l’approche de diagnostic développée, nous avons proposé une approche préliminaire de synthèse de lois de commande tolérantes aux défauts de capteurs stabilisante via un retour d’état. Cette approche permet de préserver les performances nominales du système (situation non défaillante)en présence d’un défaut de capteurs. L’idée consiste à reconfigurer le retour d’état en remplaçant le vecteur d’état estimé à partir d’une sortie en défaut par un autre estimé à partir d’une sortie saine. La redondance des estimations est assurée dans cette approche par un banc d’observateurs hybrides robustes qui fournit plusieurs estimations correctes des vecteurs d’état et de sorties
This thesis focuses, in first and foremost, on the model-based diagnosis of a class of SLC (Switched Linear Systems). The basic idea is to consider the continuous and discrete aspects, forming an SLC, explicitly.In this context, we proposed a methodology for detecting and locating faults that combines the tools originally dedicated to the continuous systems and the DES (discrete event systems) diagnosis. The proposed approach is designed around three modules: two types of residual generators (from the continuous Automatic) and anon-line estimator of the discrete state, called diagnoser (from the event Automatic). Our diagnoser uses the residual generators issue from the continuous part to identify the SLC mode and isolate sensor faults.Residues used for fault location sensors are generated through a generator developed around a scheme DOS(Dedicated Observer Scheme) based on hybrid observers. These observers are robust vis-à-vis the unknown input and sensitive to sensor faults. Secondly, based on the obtained results using the previous diagnosis approach, we proposed a preliminary approach for fault-tolerant state-feedback control law synthesis. This approach preserves the nominal performance of the system (as non-defaulting) in the presence of defective sensors. The idea is to reconfigure the state feedback by replacing the state vector estimated from defected output by another estimated from non-defected one. Redundancy estimates is provided in this approach by a bank of robust hybrid observer that provides several accurate estimates of state vectors and outputs

Cette thèse traite des problématiques de détection/estimation des défauts et de commande tolérante aux défauts par conception intégrée. L’objectif est de concevoir des stratégies de contrôle capables de maintenir une performance robuste et acceptable même en présence de défauts. Les systèmes considérés sont de nature dynamique et sont à multi-modèles. Les approches proposées, dans le cadre de la thèse, consistent à formaliser la conception intégrée des unités de détection/estimation et de contrôle tolérant aux défauts sous la forme d’inégalités matricielles linéaires afin de surmonter la difficulté posée par le couplage observateur/contrôleur. Ces approches offrent la possibilité de considérer les différentes interactions entre le système, l’unité de détection/estimation et l’unité de contrôle. Cela permet d’assurer une analyse de stabilité globale du système en boucle fermée, et des performances robustes en termes de détection/estimation, de contrôle et de compensation des défauts. La thèse est composée principalement de trois parties. Dans la première partie, les résultats sur le contrôle, en présence de défauts capteurs ou actionneurs, sont établis pour les systèmes linéaires à commutation. Dans la deuxième partie, des extensions aux systèmes non-linéaires à commutation avec des défauts de capteurs et d’actionneurs sont proposées. Finalement, la troisième partie est constituée d’une étude complète d’un système à base d’énergies renouvelables. Il s’agit d’un système de nature multi-sources et multi-charges conçu pour répondre à plusieurs demandes et est assujetti à l’intermittence des énergies renouvelables
This thesis deals with the fault detection/estimation and fault-tolerant control challenges through integrated design. The aim is to design control strategies able to maintain robust and acceptable performance even in the presence of faults. The considered systems are dynamic in nature and are multi-model. The approaches proposed in this thesis consist in formalizing the integrated design of the detection/estimation and fault-tolerant control units in the form of linear matrix inequalities to overcome the difficulty posed by the observer/controller coupling. These approaches provide the ability to consider the different interactions between the system, the detection/estimation unit, and the control unit. Therefore, ensuring a global stability analysis of the closed-loop system and robust performances in terms of detection/estimation, control, and fault compensation. The thesis is mainly composed of three parts. In the first part, results on the control in the presence of sensor or actuator faults are established for switched linear systems. In the second part, extensions to switched nonlinear systems with sensor and actuator faults are proposed. Finally, the third part consists of a complete study of a renewable energy system. It is a multi-source/multi-load system designed to meet multiple demands and is subject to the intermittency of renewable energies

Dans cette thèse porte sur la modélisation, la simulation et la commande de systèmes complexes. En utilisant le logiciel de calcul symbolique Maple, nous avons généré des modèles, orientés suivant différents objectifs dictés par les impératifs du diagnostic, de la surveillance et de l'aide à la conduite. Ces modèles basés aussi bien sur les approches robotiques qu'énergétiques, mettent en évidence les propriétés et les particularités de la dynamique du véhicule en fonction de la trajectoire suivie. Ainsi nous avons proposé un découpage dynamique du véhicule en plusieurs blocs fonctionnels, dont nous avons étudié l'évolution des termes de couplages et nous avons présenté un découpage énergétique du système global. Dans le cadre d'un projet ANR, nous avons mis en œuvre l'approche robotique afin de développer le modèle dynamique à 16 ddl pour un tracteur 'Grégoire G7' robotisé et nous avons validé nos algorithmes d'identification de paramètres dynamiques en utilisant des données réelles et un simulateur de conduite réaliste développé sur Scaner Studio (Oktal). Concernant l'observation, nous avons développé des observateurs robustes par mode glissants. Les attributs de la route sont estimés avec ces observateurs. Le critère de renversement a été testé sur la dynamique d'une voiture Citroën C5 et du tracteur G7. Afin de disposer d'un démonstrateur expérimental, un dispositif à base d'une boite de capteurs a été conçu en utilisant la nouvelle technologie Arduino. Enfin nous avons modélisé le comportement dynamique d'un kart électrique instrumenté. Avec Matlab/Simulink et Bond Graph, nous avons réalisé un simulateur pour ce véhicule
This thesis deals with the modeling, simulation and control of mechatronic systems. Symbolic computation software Maple was used to generate several models with different targets for diagnosis purposes, monitoring and driver assistance. These models based both on robotic and energetic approaches, highlight the properties and characteristics of the vehicle dynamics according to the trajectory and allow to achieve Fault , Detection and Isolation (FDI) development. This initial work led to mechatronics and energy analysis applied to All Terrain Vehicles (ATV). A dynamic spiting of the studied vehicle in several functional blocks was carried out. The evolution of the coupling terms was studied and defining a global energetic sub-division for the whole system. Within the framework of the ANR project, a 16 degrees of freedom (DOF) dynamic model was developed for a farm grape harvester (G7) and for C5 car. Dynamic parameters Identification using real data in driving simulation environment proposed by Oktal (SCANeR Studio). Regarding the robust observers development, the sliding mode theory was applied. The road profiles (slope, tilt,drift) are estimated with observers. The criterion of rollover has been tested on the dynamics of a Citroen C5 car and on the G7.240.In order to have an experimental demonstrator a device using the new Arduino technology containing a set of sensors has been developed. In a last part, the dynamic behaviour of an electric kart with the field-oriented control (FOC) of its electrical engine are given. With Matlab/Simulink software and Bond Graph, a simulator of the electrical Kart has been developed

Le travail présenté dans ce mémoire nous a permis d’étudier d’un point de vue théorique et numérique le transfert de chaleur couplé par rayonnement et conduction à travers un milieu semi-transparent, gris et non diffusant dans une géométrie multidimensionnelle 2D. Ces deux modes de transfert de chaleur sont décrits par un couplage non linéaire de l’équation de la chaleur non linéaire (CT) et de l’équation du transfert radiatif (ETR). Nous avons présenté des résultats d’existence, d’unicité locale de la solution pour le système couplé avec des conditions aux limites de type Dirichlet homogènes en utilisant le théorème du point fixe de Banach. Par ailleurs, les travaux réalisés nous ont permis de mettre au point un code de calcul qui permet de simuler la température. Nous avons utilisé la quadrature S_N pour la discrétisation angulaire de l’ETR. La discrétisationde l'ETR dans la variable spatiale est effectuée par la méthode de Galerkin discontinue (DG) et en éléments finis pour l'équation de la chaleur non linéaire. Nous avons démontré la convergence du schémanumérique couplé en utilisant la méthode du point fixe discret. Le modèle discret, sous la forme d’équations différentielles ordinairesnon linéaires obtenu après une approximation nous a permis de fairel’analyse et la synthèse d’estimateurs d’état et de lois de commandepour la stabilisation. Grâce à la structure particulière du modèle età l’aide du DMVT. Nous avons proposé un observateur d’ordre réduit.D’autre part nous avons réussi à construire une matrice de gain quiassure la stabilité de l’observateur proposé. Une extension au filtrage $\mathcal{H}_{\infty}$ est également proposée. Une nouvelleinégalité matricielle (LMI) est donnée dans le cas d’une commandebasée observateur. Nous avons étendu à l’approche d’ordre réduit dans le cas de la commande basée observateur et nous avons montré la stabilité sous l’action de la rétroaction. De même une extension au filtrage $\mathcal{H}_{\infty}$ est également proposée. Tous les résultats sont validés par des simulations numériques
This thesis investigates the theoretical and numerical analysis of coupled radiative conductive heat transfer in a semi-transparent, gray and non-scattering 2D medium. This two heat transfer modes are described by the radiative transfer equation (RTE) and the nonlinear heat equation (NHE). We proved the existence and uniqueness of the solution of coupled systems with homogeneous Dirichlet boundary conditions using the fixed-point theorem. Moreover, we developed a useful algorithm to simulate the temperature in the medium. We used the quadrature $S_{N}$ for the angular discretization of the RTE. The spatial discretization of RTE was made by the discontinuous Galerkin method (DG) and the finite element method for the non-linear heat equation. We have shown the convergence and the stability of the coupled numerical scheme using the discrete fixed point. The discrète model obtained after an approximation allowed us to do the analysis and synthesis of state estimators and feedback control design for stabilization of the system. Thanks to the special structure of the model and using the Differential Mean Value Theorem (DMVT), we proposed a reduced order observer and we construct a gain matrix, which ensures the exponential stability of the proposed observer and guarantees the boundedness of the estimate vector. An extension to $\mathcal{H}_{\infty}$ filtering is also provided. We have extended the reduced order approach in the case of the observer-based controller and we proved the exponential stability under the control feedback law. Similarly, an extension to $\mathcal{H}_{\infty}$ filtering is also provided. The obtained results were validated through several numerical simulations

Le travail de recherche effectué dans cette thèse a été principalement consacré aux problèmes l’état d’observation et de commande des systèmes électrique sans capteurs. Trois contributions principales ont été faites en utilisant le concept de grand gain et retour de sortie commande adaptative non linéaire pour UPS en ligne. Cette thèse traite la synthèse d’observateur pour les systèmes non linéaires avec des applications sur le machine synchrones à aimant permanent et machine asynchrone a doublé alimentation. En particulier, nous nous intéressons essentiellement aux contraintes effet d’échantillonnage et d’estimation des variables d'état mécaniques et magnétiques non mesurées. La première contribution est un observateur du type grand gain qui permet de réaliser une estimation relativement précise des variables d’état m´mécaniques et magnétiques des moteurs synchrones à partir des mesures disponibles des courants et tensions statoriques. Nous traitons la synthèse d’observateur à grand gain dynamique pour une classe de systèmes non linéaires globalement Lipschitz à sorties échantillonnées. Dans la deuxième contribution, nous avons proposé un roman non standard HGO pour non- injective relation de retour de sortie application à vitesse variable en fonction aux aérogénérateurs asynchrones. Pendant ce temps, un modèle de système réduit est analysé, fourni par le test d'observabilité pour vérifier qu'il est possible observateur d'état de synthèse pour le contrôle sensorless. Dans la dernière contribution, un observateur adaptatif pour les états et l'estimation des paramètres sont désigné pour une classe de l'état - affins des systèmes l'application à la rétroaction de sortie commande adaptative non linéaire de triphasés AC/DC convertisseur de puissance pour UPS en ligne. Fondamentalement, le problème concentré sur cascade régulateur adaptatif non linéaire qui est développé fait usage Lyapunov théorie. Les paramètres incertitudes sont traités par les lois de contrôle pratiques dans backstepping techniques de conception avec une capacité d'adaptation
The research work developed in this thesis has been mainly devoted to the observation and sensorless control problems of electrical systems. Three major contributions have been carried out using the high - gain concept and output feedback adaptive nonlinear control for online UPS. In this thesis, we dealt with synthesis of sampled high - gain observers for nonlinear systems application to PMSMs and DFIGs. We particularly focus on two constraints: sampling effect and tracking unmeasured mechanical and magnetic state variables. The first contribution consists in a high gain observer design that performs a relatively accurate estimation of both mechanical and magnetic state variable using the available measurements on stator currents and voltages of PMSM. We propose a global exponential observer having state predictor for a class of nonlinear globally Lipschitz system. In second contribution, we proposed a novel non – standard HGO design for non-injective feedback relation application to variable speed DFIG based WPGS. Meanwhile, a reduced system model is analyzed, provided by observability test to check is it possible synthesis state observer for sensorless control. In last contribution, an adaptive observer for states and parameters estimation are designed for a class of state - affine systems application to output feedback adaptive nonlinear control of three-phase AC/DC boost power converter for online UPS systems. Basically, the problem focused on cascade nonlinear adaptive controller that is developed making use Lyapunov theory. The parameters uncertainties are processed by the practical control laws under backstepping design techniques with capacity of adaptation

L’estimation d’état d’un système non linéaire est essentielle pour la réussite des objectifs importants tels que : la surveillance, l’identification et le contrôle. Les observateurs sont des algorithmes qui estiment l’état actuel en utilisant, entre autres informations, les mesures effectuées par des capteurs. Le problème de synthèse d’observateur pour les systèmes non linéaires est un sujet de recherche majeur traité depuis plusieurs décennies dans le domaine de la théorie du contrôle. Récemment, les recherches ont également porté sur la synthèse des observateurs pour des modèles de plus en plus réels, qui peuvent prendre en compte des perturbations, des capteurs non linéaires et des sorties discrètes. Dans ce contexte, le but de cette thèse concerne la synthèse d’observateurs robustes pour certaines classes de systèmes non linéaires. Dans ce manuscrit, nous distinguons trois parties principales. La première partie porte sur l’analyse des systèmes affines en état, affectés par le bruit, et l’estimation de l’état via le filtre de Kalman à grand gain. Les propriétés de convergence de cet observateur sont fortement influencées par deux variables : le paramètre de réglage du gain de l’observateur et l’entrée du système. Nous présentons un nouvel algorithme d’optimisation, basé sur une analyse de Lyapunov, qui adapte ces deux variables en fonction des perturbations affectant la dynamique et la sortie du système. La nouveauté de cette approche est qu’elle fournit une méthode systématique de réglage du gain et de sélection d’entrée simultanément ce qui améliore l’estimation de l’état en présence de telles perturbations et évite l’utilisation des méthodes basées de type essais-erreurs. La deuxième partie concerne le problème de “redesign” d’observateurs pour des systèmes non linéaires sous une forme générale dont les sorties sont transformées par des fonctions non linéaires. En effet, l’observateur risque alors de ne pas estimer correctement l’état du système si elle ne prend pas en compte les non-linéarités des capteurs. Nous présentons une refonte d’observateur qui consiste en l’interconnexion de l’observateur originel avec un estimateur de sortie basé sur une inversion dynamique, et nous démontrons sa convergence asymptotique via des résultats du petit-gain. Nous illustrons notre méthode en utilisant deux classes de systèmes non linéaires courant dans la littérature : les systèmes affines en l’état avec injection de sortie, et les systèmes avec non-linéarité sous la forme canonique. Enfin, la troisième partie étend notre approche présentée pour les systèmes continus aux systèmes dont les sorties sont non seulement transformées mais également discrétisées dans le temps. Cette propriété ajoutée introduit un défi important ; nous implémentons les techniques de “sample-and-hold” qui mènent à un gain de l’observateur basé sur des inégalités matricielles linéaires. La principale caractéristique des méthodes proposées est la possibilité d’adapter un grand nombre d’observateurs de la littérature à des scénarii plus réalistes. En effet, les capteurs classiques utilisés dans les applications d’ingénierie sont souvent non linéaires ou discrets, alors qu’une hypothèse récurrente dans la conception d’observateurs est la linéarité ou la continuité de la sortie
Estimating the state of a nonlinear system is an essential task for achieving important objectives such as: process monitoring, identification and control. Observers are algorithms that estimate the current state by using, among other information, sensor measurements. The problem of observer design for nonlinear systems has been a major research topic in control for many decades. Recently, there has been an increasing interest in the design of observers for more realistic models, which can include disturbances, sensor nonlinearities and discrete outputs. This thesis concerns the design of robust observers for selected classes of nonlinear systems and we can distinguish three main parts. The first part studies state-affine systems affected by noise, and analyses the state estimation via the so-called high-gain Kalman filter. The convergence properties of this observer are strongly influenced by two variables: its tuning parameter and the properly excited system input. We present a new optimization algorithm, based on Lyapunov analyses, that adapts these variables in order to minimize the effect of both dynamic and output disturbances. The novelty of this approach is that it provides a systematic method of simultaneous tuning and input selection with the goal of improving state estimation in the face of disturbances, and that it avoids the use of trial-and-error based methods. The second part studies the problem of observer redesign for general nonlinear systems whose outputs are transformed by nonlinear functions. Indeed, a given observer might not estimate the system state properly if it does not take into account sensor nonlinearities and, therefore, such an output mismatch needs to be addressed. We present an observer redesign that consists in the interconnection of the original observer with an output estimator based on a dynamic inversion, and we show its asymptotic convergence via small-gain arguments. We illustrate our method with two important classes of systems: state-affine systems up to output injection and systems with additive triangular nonlinearity. Finally, the third part extends our redesign method to systems whose outputs are not only transformed but also discretized in time. This added assumption introduces important challenges; we now implement sample-and-hold techniques leading to an observer gain based on linear matrix inequalities. The main feature of our redesign methods is the possibility to adapt a large number of observers from the literature to more realistic scenarios. Indeed, classical sensors in engineering applications are often nonlinear or discrete, whereas a recurrent assumption in observer design is the linearity or continuity of the output

Dans ce travail sont presentees quelques approches pour la synthese de controleurs robustes avec information partielle sur l'etat (retour de sortie) dans le cas de systemes a temps discret. Dans le cadre de commande predictive, la synthese decoule de la minimisation a chaque instant d'echantillonnage, d'une borne superieure d'un cout quadratique evalue sur un horizon temporel infini. Le probleme d'optimisation qui inclut des contraintes sur l'etat et la commande est formule comme un probleme de programmation semi definie a base d'inegalites matricielles lineaires. Deux voies generales sont poursuivies: l'une basee sur le concept d'ellipsoide invariant et synthese de compensateur dynamique de retour de sortie, l'autre basee sur une formulation etendue permettant la resolution d'un probleme de retour d'etat equivalent a celui du retour de sortie.

Dans ce travail sont présentés quelques approches pour la synthèse de contrôleurs robustes avec information partielle sur l'état (retour de sortie) dans le cas de systèmes à temps discret. Dans le cadre de commande prédictive, la synthèse découle de la minimisation à chaque instant d'échantillonnage, d'une borne supérieure d'un coût quadratique évalué sur un horizon temporel infini. Le problème d'optimisation qui inclut des contraintes sur l'état et la commande est formulé comme un problème de programmation semi définie à base d'inégalités matricielles linéaires. Deux voies générales sont poursuivies: l'une basée sur le concept d'ellipsoi͏̈de invariant et synthèse de compensateur dynamique de retour de sortie, l'autre basée sur une formulation étendue permettant la résolution d'un problème de retour d'état équivalent à celui de retour de sortie initial
This work develops some approaches for the synthesis of partial information robust output feedback controllers in discrete time systems. In the framework of predictive control the synthesis follows the minimization, at each sampling time, of an upper bound for a quadratic cost associated with an infinite time horizon. The optimization problem which takes into account state and control constraints is described in terms of a semi definite programming one including linear matrix inequalities. Two general approaches are investigated: the first one is based on invariant ellipsoidal concept with dynamic output control, the second one makes use of an extended formulation where the initial output feedback control is translated in terms of extended state feedback control

Les études menées permettent d’étendre la méthodologie de commande H∞ aux modèles décrits par des équations différentielles faisant intervenir des ordres de dérivation non entiers. Deux approches sont proposées. La première consiste à réécrire le modèle non entier comme un modèle entier incertain afin de pouvoir utiliser les méthodes de commande H∞ développées pour les modèles entiers. La seconde approche consiste à développer des conditions LMI spécifiques aux modèles non entiers à partir de leur pseudo représentation d’état. Ces deux approches sont appliquées à l’isolation vibratoire d’un pont
The general theme of the work enables to extend H∞ control methodology to fractional order models. Two approaches are proposed. The first one consists in rewriting the fractional order model as an uncertain integer order model in order to use existing H∞ control methods for integer order models. The second approach consists in developing specific LMI conditions for fractional order models based on their pseudo state space representation. These two approaches are applied to the vibratory isolation of a bridge