Academic literature on the topic 'Delayed-Outputs'

Un système dynamique modélise l'évolution d'un système au fil du temps, régie par des lois ou des équations spécifiques. Assurer la stabilité de ces systèmes, sous une action de contrôle donnée, est essentiel pour prévoir leur comportement à long terme. Les méthodes d'analyse de stabilité, telles que la théorie de Lyapunov et la stabilité entrée-état (ISS), fournissent des outils essentiels pour évaluer si un système restera stable. Lorsque la mesure directe de tous les états du système n'est pas possible, des techniques d'estimation, telles que les observateurs et les estimateurs, jouent un rôle crucial en reconstruisant les états internes à partir des mesures disponibles, permettant ainsi un contrôle en retour de sortie efficace. Le développement de schémas d'estimation avancés et de méthodes de conception d'observateurs constitue la principale motivation de cette thèse. Dans ce cadre, trois contributions majeures sont proposées dans cette thèse, détaillées ci-dessous :1. Analyse des schémas d'estimation à horizon glissant robuste (MHE) : Comme la propriété de stabilité exponentielle incrémentale entrée/sortie-état (i-EIOSS) est nécessaire pour synthétiser les paramètres de la fonction de coût dans le contexte du MHE, deux procédures de conception numérique sont d'abord proposées pour garantir qu'un système non linéaire réalise la propriété i-EIOSS et pour calculer les paramètres i-EIOSS associés. Ensuite, la stabilité robuste de l'estimation en horizon glissant (MHE) est prouvée. De nouvelles conditions de conception sont établies et des techniques de prédiction avancées sont introduites. 2. Contributions aux observateurs basés sur les LMIs et les observateurs à grand-gain : Ce chapitre est divisé en deux parties : la première partie traite de la conception d'observateurs pour des systèmes non linéaires via des inégalités matricielles linéaires (LMIs). L'objectif principal est de montrer que, pour certaines familles de systèmes non linéaires, les techniques de conception d'observateurs basées sur les LMIs fournissent toujours des observateurs exponentiellement convergents. La deuxième partie concerne la méthodologie des observateurs à grand-gain. Une nouvelle méthode de conception est proposée pour des systèmes avec des structures non linéaires arbitraires, contrairement aux résultats standards sur la méthodologie des observateurs à grand-gain développés pour les non-linéarités triangulaires. 3. Contributions à la conception d'observateurs pour des systèmes non linéaires avec des mesures retardées : L'idée principale consiste à utiliser une technique d'extension dynamique pour transformer un système avec des sorties non linéaires retardées en un système avec des sorties linéaires et un terme intégral dépendant du retard dans le processus dynamique. Sur la base de cette transformation, de nouvelles conditions de synthèse moins contraignantes sont établies, garantissant la convergence exponentielle de l'observateur malgré les valeurs élevées du retard dans les mesures de sortie<br>A dynamical system models how a system evolves over time, governed by specific laws or equations. Ensuring the stability of such systems, under a given control action, is vital for predicting their long-term behavior. Stability analysis methods, such as Lyapunov's theory and Input-to-State Stability (ISS), provide essential tools to assess whether a system will remain stable. When direct measurements of all system states are not possible, estimation techniques, such as observers and estimators, play a crucial role in reconstructing internal states from available measurements, enabling effective feedback control. Then, developing advanced estimation schemes and observer design methods is the main motivation of this thesis. Towards this end, three major contributions are proposed in this thesis, as detailed below : 1. Analysis of Robust Moving Horizon Estimation (MHE) Schemes: Since the incremental exponential input/output-to-state stability (i-EIOSS) property is required to synthesize the parameters of the cost function in the MHE context, then, first, two numerical design procedures are proposed to ensure that a nonlinear system achieves i-EIOSS property and to compute the associated i-EIOSS parameters. Then, the robust stability of moving horizon estimation (MHE) is proven. Novel design conditions are established and advanced predictions techniques are introduced. 2. Contributions to LMI-based and high-gain-based Observers: This chapter is split into two parts: the first part deals with observer design for nonlinear systems via Linear Matrix Inequalities(LMIs). The main goal consists of showing that for some families of nonlinear systems, the LMI-based observer design techniques always provide an exponential convergent observer. The second part deals with high-gain observer methodology. A novel design method is proposed for systems with arbitrary nonlinear structures contrary to the standard results on high-gain observer methodology developed for triangular nonlinearities. 3. Contributions to observer design for nonlinear systems with delayed measurements: The main idea behind this consists of using a dynamic extension technique to transform a system with delayed nonlinear outputs into a system with linear outputs and a delay-dependent integral term in the dynamic process. Based on this transformation, novel and less conservative synthesis conditions are established, ensuring the exponential convergence of the observer despite the large values of the delay in the output measurements