Dissertations / Theses: 'Ingénierie et théorie des systèmes'

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Bugeaud, Florie. "ISamsara : pour une ingénierie des systèmes de services à base de méréologie et d'hypergraphes." Troyes, 2011. http://www.theses.fr/2011TROY0005.

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Abstract:

L’orientation service et ses enjeux sont aujourd’hui bien connus des entreprises. Pourtant, l’analyse de l'activité des concepteurs de services chez un opérateur de télécommunication ainsi que l’état de l'art sur les théories et modèles du service montrent le caractère encore sous-spécifié de cette notion. Bien qu’ancrés en informatique, nos travaux poursuivent les discussions du courant pluridisciplinaire SSME (Service Science Management and Engineering) en redéfinissant tout d’abord le concept de service selon une perspective systémique. Ils adoptent également une théorie de la relation de service en tant que « relation de circulation » et s’inspirent de divers courants philosophiques permettant d’accéder à une conception ontologique de la réalité sous forme de processus emboîtés et interconnectés. On formalise dès lors le service comme un phénomène dynamique émergeant de la coordination d’éléments hétérogènes et pour lequel la théorie des agencements semble utile. Puis, on propose de représenter et simuler ces « agencements servi-ciels » grâce à un hypergraphe et une ontologie méréo-relationnelle révélant une structure mais aussi les scénarios d’expérience calculés. La méthode et la maquette d’un atelier de modélisation et simulation d’agencements serviciels (iSamsara) proposées ici s’inscrivent dans une volonté de construction d’une réelle Ingénierie des Systèmes de Services. Ces travaux sont expérimentés dans un contexte d’ingénierie des connaissances lié au processus d’étude d’opportunités d’un opérateur télécoms The « service orientation » and its challenges are now well known within companies. How-ever, the analysis of the activities of services designers at a telecommunications operator, as well as the state of the art about the service theories and models show the still ill-specified nature of that term. Our work is anchored in the discipline of computer science, but it pursues the discussion of the SSME multidisciplinary approach (Service Science Management and Engineering). It first redefines the concept of service according to a systemic perspective. It also adopts a theory of the service relationship as a « traffic relationship », and various philosophical inspirations that help us to ontologically conceive reality as nested and interconnected processes. Therefore, we formalize the service as a dynamic phenomenon emerging from the coordination of heterogeneous entities, for which the « agencements theory » seems useful. Then, we propose to represent and simulate these « servicial agencements » with a hypergraph and a mereo-relational ontology revealing the structure but also to the calculated experience’s scenarios. The proposed method and tool’s proof of concept for the modeling and simulation of servicial agencements (iSamsara) are part of the problem of constructing a real Services Systems Engineering. Moreover, this work takes place in a con-text of knowledge engineering related to the process of opportunities study of a telecom operator

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Cherrid, Hadia. "Commande et observateur par modes glissants d'ordre un et deux : application aux systèmes robotisés." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2001. http://www.theses.fr/2001VERS0033.

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Abstract:

Dans la commande des systèmes robotisés, afin de synthétiser des lois de commande, l’état complet du système est souvent nécessaire. Cependant, de manière générale, seules les positions sont mesurées. Leurs dérivés sont le plus souvent non disponibles ou fortement bruités. Ainsi, l’utilisation et l’étude d’observateurs s’avèrent essentielles pour la synthèse de commande. Comme pour les systèmes non linéaires, le principe de séparation n’est plus applicable. Nous nous intéressons à la synthèse de commande et d’observateur qui vont garantir la stabilité du système ainsi que de bonnes performances. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés à la commande de bras manipulateurs à actionneurs électriques et pneumatiques. Nous avons choisi la technique des modes glissants pour assurer la robustesse du système par rapport aux incertitudes paramétriques. Nous avons proposé une amélioration, à l’aide d’une loi d’adaptation supplémentaire, qui nous permet de nous affranchir complètement de la structure du modèle et garantit ainsi une excellente robustesse vis-à-vis des erreurs structurelles. Enfin, pour remédier au problème de réticence rencontré dans les deux schémas proposés, nous avons introduit un ordre supérieur des modes glissants dans la synthèse de commande et d’observateur et ce, dans le cas de systèmes multi-variables. La thèse inclut un tableau récapitulatif comparatif, d’un apport précieux quant au choix de la stratégie de commande et d’observation dédiée à un grand nombre de systèmes lagrangiens. Pour chaque schéma de commande et d’observation proposé, des résultats de simulations et des résultats expérimentaux ont été présentés, validant ainsi l’étude théorique In the control of robotics systems, in order to synthesize control laws, all system state is necessary. Nevertheless, generally, only positions are measured. Their times derivatives are often either not available or contained noise. Therefore, it becomes essential to study and use observers for the control law. As for nonlinear systems, the separation principle is not applicable. We are interested by synthesizing the control and also the observer. Witch will guarantee the stability of the system as well as good performances. We have focused our work on the control of robot manipulators with electric and pneumatic actuators. We have chosen sliding mode technique in order to ensure robustness of the system regarding parameter uncertainties. We have introduced an additional adaptive law to make an enhancement : completely free oneself from the structure of the model. This guaranties an excellent robustness regarding structural errors. At last, to overcome the problem of chattering control in the two precedent schemes, we have introduced the second order in sliding mode to synthesize the controller and observer, in the case of variable systems. The thesis includes a recapitulative and comparative table, to choose the controller and observer strategies for a most number of lagrange’s systems. For each proposed control and observer schemes, we have presented simulation and experimental results which validate the theoretical study

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Freire, Junior José Celso. "Ingénierie de systèmes d'information : une approche de multi-modélisation et de méta-modélisation." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004944.

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Abstract:

Ce travail de recherche est centré sur une proposition pour l'intégration de différents formalismes dans la modélisation soit de modèles de méthodes orientées objets, soit de modèles de systèmes d'information. Pour remplir cet objectif nous avons établi et expérimenté un méta-modèle. Une originalité de notre méta-modèle est son organisation en vues pour décrire des modèles selon des aspects statiques, dynamiques mais aussi semi-formels, formels et informels. Nos propositions sont précédées d'une étude de différents langages et formalismes qui caractérisent les approches actuelles de modélisation. Ce cadre de méta-modélisation est étendu pour favoriser une multi-modélisation de systèmes. D'une manière classique, la multi-modélisation est limitée à l'utilisation de diagrammes complémentaires pour décrire un système. Nous complétons cette forme de multi-modélisation par une étude de relations nécessaires entre différents fragments de modèles décrits avec des formalismes variés : semi-formels, formels ou informels. Pour concrétiser notre proposition nous avons réalisé un premier prototype d'atelier pour illustrer et expérimenter les services que nous attendons d'un atelier de modélisation adapté à des modélisations plus rigoureuses de systèmes d'information. Ce prototype est en réalité un générateur d'ateliers de modélisation basé sur l'utilisation de trois logiciels différents de type générateur d'éditeurs graphiques, générateur d'éditeurs syntaxiques et éditeur paramètre de documents structurés. Notre prototype a été utilisé dans plusieurs situations : méta-modélisation de sous-ensembles des méthodes OMT et OOA, proposition d'un noyau de référentiel de comparaison de modèles de méthodes, multi-modélisation d'un système d'information spécifique (modèle STORM d'applications multimédias) et guidage d'une multi-modélisation au travers d'un canevas standard de dossier de spécifications de systèmes

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El, Moudni Abdellah. "Contribution à la modélisation et à l'analyse des systèmes discrets à échelles de temps multiples : application à la commande optimale." Lille 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LIL10035.

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Abstract:

On présente un contribution à l'étude des systèmes discrets dans les domaines de la modélisation et la réduction de dimensionnalité par des méthodes d'élimination d'une part, et par découplage des dynamiques lorsque les systèmes discrets sont multi-échelle de temps d'autre part. La détermination des lois de commande quasi-optimale est développée sous deux approches utilisant respectivement la matrice de Riccati perturbée et la décomposition temporelle du système global.

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Wasnik, Virag. "Approche conceptuelle et holistique de la modélisation de la fiabilité des systèmes complexes." Electronic Thesis or Diss., Université de Toulouse (2023-....), 2024. http://www.theses.fr/2024TLSEP154.

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Abstract:

L’étude envisagée se place dans un contexte conceptuel d’évaluation multidimensionnelle de la fiabilité d’un système d’architecture mécatronique complexe. Plus précisément, le travail ambitionne le développement d’un cadre méthodologique innovant, en rupture avec les techniques classiques d’évaluation de la probabilité de défaillance d’un système. À l’inverse des approches traditionnelles basées sur des principes de calcul de la fiabilité par remontée progressive d’information composites issues de la combinaison de mesures de fiabilité des composants élémentaires, la méthodologie considérée est biunivoque. Dans une approche matricielle, la proposition décrite à la suite met en relation les états fonctionnel et dysfonctionnel des strates permettant de représenter les différents niveaux de décomposition d’un système complet jusqu’à ses composants de base. La méthodologie proposée part de l’évidence que les défaillances se manifestent toujours au niveau des composants les plus élémentaires, mais trouvent leur origine et propagent leurs effets à des niveaux supérieurs. La défaillance d’un composant élémentaire peut être provoquée par : une cause d’origine externe au système appliquée au composant et le plaçant hors de son cadre nominal de fonctionnement et donc de résistance ; un manque de qualité intrinsèque, lié à un défaut de conception ou de fabrication du composant le rendant inapte à assurer la fonction demandée ; un niveau de sollicitation supérieur à la charge admise, induite par le sous-système au sein duquel il évolue ; un nombre de sollicitations excédant un seuil limite et déclenchant un dysfonctionnement par fatigue. En excluant les problèmes de qualité, facteurs de dysfonctionnements non abordés dans ce travail, la démarche de modélisation de la fiabilité d’un système requiert donc une approche multidimensionnelle reliant les différents niveaux hiérarchiques du système étudié. Cette approche ne peut être uniquement multiéchelle et, si le modèle de fiabilité doit considérer à la fois la dimension spatiale (place de l’entité dans la nomenclature du système), il doit aussi prendre en compte la dimension temporelle (rythme et forme de la sollicitation et dynamique d’apparition de la défaillance). Cette représentation spatio-temporelle du comportement d’un système en fiabilité impose de combiner plusieurs vues. Le travail de thèse s’attache à la caractérisation de ces différentes vues et à leur intégration dans un même cadre méthodologique The study envisaged is placed in a conceptual context of a multidimensional assessment of the reliability of a complex mechatronic architecture system. More specifically, the aim is to develop an innovative methodological framework that breaks with conventional techniques for assessing the probability of failure of a system. Unlike traditional approaches based on the principles of calculating reliability by progressively feeding back composite information derived from the combination of reliability measurements of elementary components, the methodology under consideration is bi-univocal. Using a matrix approach, the proposal described below relates the functional and dysfunctional states of the strata to represent the different levels of decomposition of a complete system down to its basic components.The proposed methodology is based on the evidence that failures always occur at the level of the most elementary components, but originate and propagate their effects at higher levels. The failure of an elementary component can be caused by :a cause external to the system, applied to the component and placing it outside its nominal operating range and therefore resistance ;a lack of intrinsic quality, linked to a design or manufacturing defect in the component, making it incapable of performing the required function;a level of stress in excess of the permissible load, induced by the subsystem within which it operates;a number of stresses exceeding a limit threshold, triggering a malfunction due to fatigue.Excluding quality problems, which are factors in malfunctions not addressed in this work, the process of modelling the reliability of a system therefore requires a multidimensional approach linking the different hierarchical levels of the system under study. This approach cannot be purely multi-scale and, while the reliability model must consider both the spatial dimension (the place of the entity in the system nomenclature), it must also take into account the temporal dimension (the rate and form of stress and the dynamics of failure occurrence). This spatio-temporal representation of a system's reliability behaviour requires a combination of several views. This thesis focuses on characterising these different views and integrating them into a single methodological framework

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Aloui, Adel. "La question de la définition organique de systèmes techniques en conception : cadre théorique et éléments de méthode." Lyon 3, 2008. https://scd-resnum.univ-lyon3.fr/in/theses/2008_in_aloui_a.pdf.

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Abstract:

Depuis quelques décennies, le métier de la conception connaît une évolution constante ; la généralisation des stratégies d'innovation intensive, la réduction des durées de vie des produits, l'évolution de la technologie et l'augmentation du niveau des exigences et des attentes, etc. Ce contexte pousse les entreprises à adopter de nouveaux cadres d'action et à optimiser leur processus de conception. La définition d'architectures organiques de systèmes techniques est une problématique clé de l'ingénierie de conception. Cette thèse contribue à la réflexion générale sur ce thème et notamment sur les méthodes de conception d'architectures. Dans ce mémoire, en se basant sur les concepts de l'ingénierie système, nous proposons une méthodologie de conception d'architectures organiques de systèmes techniques centrée sur la méthode de l'analyse morphologique. La méthodologie proposée est articulée autour d'un certain nombre de modèles de processus qui ont pour but de guider le raisonnement du concepteur dans le processus de définition d'architectures. Elle permet de « systématiser » ce processus sans pour autant le verrouiller par une démarche prescriptive. Par ailleurs, elle permet de supporter une démarche descendante de conception Over time and due to the increasing complexity and the increasing of size of systems, design activity became an important issue. System architecture is a key problematic of the design process. Since the last two decades, architecture gained interest and its importance was framed in three domains: as a way to understand complex systems, to design them, to manage their manufacturing process and to provide long-term rationality. This research contributes on the operationalization efforts of the system architecture concept and its design methodologies. In this memory, our objective is to propose a methodology for architecture design. This methodology is based on systems engineering concepts and morphological analysis method. It articulates some processing models and the potential linkage between two principle concepts: synthesis and abstraction. The proposed methodology helps designers in practice and improves their abilities to more respond to issues that characterize architecture design. It permits an effective top-down design approach to generate system architecture

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Rougé, Charles Jacques Jean. "Résilience et vulnérabilité dans le cadre de la théorie de la viabilité et des systèmes dynamiques stochastiques contrôlés." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2013. http://www.theses.fr/2013CLF22422/document.

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Abstract:

Cette thèse propose des définitions mathématiques des concepts de résilience et de vulnérabilité dans le cadre des systèmes dynamiques stochastiques contrôlés, et en particulier celui de la viabilité stochastique en temps discret. Elle s’appuie sur les travaux antérieurs définissant la résilience dans le cadre de la viabilité pour des dynamiques déterministes. Les définitions proposées font l’hypothèse qu’il est possible de distinguer des aléas usuels, inclus dans la dynamique, et des événements extrêmes ou surprenants dont on étudie spécifiquement l’impact. La viabilité stochastique et la fiabilité ne mettent en jeu que le premier type d’aléa, et s’intéressent à l’évaluation de la probabilité de sortir d’un sous-ensemble de l’espace d’état dans lequel les propriétés d’intérêt du système sont satisfaites. La viabilité stochastique apparaît ainsi comme une branche de la fiabilité. Un objet central en est le noyau de viabilité stochastique, qui regroupe les états contrôlables pour que leur probabilité de garder les propriétés sur un horizon temporel défini soit supérieure à un seuil donné. Nous proposons de définir la résilience comme la probabilité de revenir dans le noyau de viabilité stochastique après un événement extrême ou surprenant. Nous utilisons la programmation dynamique stochastique pour maximiser la probabilité d’être viable ainsi que pour optimiser la probabilité de résilience à un horizon temporel donné. Nous proposons de définir ensuite la vulnérabilité à partir d’une fonction de dommage définie sur toutes les trajectoires possibles du système. La distribution des trajectoires définit donc une distribution de probabilité des dommages et nous définissons la vulnérabilité comme une statistique sur cette distribution. Cette définition s’applique aux deux types d’aléas définis précédemment. D’une part, en considérant les aléas du premier type, nous définissons des ensembles tels que la vulnérabilité soit inférieure à un seuil, ce qui généralise la notion de noyau de viabilité stochastique. D’autre part, après un aléa du deuxième type, la vulnérabilité fournit des indicateurs qui aident à décrire les trajectoires de retour (en considérant que seul l’aléa de premier type intervient). Des indicateurs de vulnérabilité lié à un coût ou au franchissement d’un seuil peuvent être minimisés par la programmation dynamique stochastique. Nous illustrons les concepts et outils développés dans la thèse en les appliquant aux indicateurs pré-existants de fiabilité et de vulnérabilité, utilisés pour évaluer la performance d’un système d’approvisionnement en eau. En particulier, nous proposons un algorithme de programmation dynamique stochastique pour minimiser un critère qui combine des critères de coût et de sortie de l’ensemble de contraintes. Les concepts sont ensuite articulés pour décrire la performance d’un réservoir This thesis proposes mathematical definitions of the resilience and vulnerability concepts, in the framework of stochastic controlled dynamical system, and particularly that of discrete time stochastic viability theory. It relies on previous works defining resilience in the framework of deterministic viability theory. The proposed definitions stem from the hypothesis that it is possible to distinguish usual uncertainty, included in the dynamics, from extreme or surprising events. Stochastic viability and reliability only deal with the first kind of uncertainty, and both evaluate the probability of exiting a subset of the state space in which the system’s properties are verified. Stochastic viability thus appears to be a branch of reliability theory. One of its central objects is the stochastic viability kernel, which contains all the states that are controllable so their probability of keeping the properties over a given time horizon is greater than a threshold value. We propose to define resilience as the probability of getting back to the stochastic viability kernel after an extreme or surprising event. We use stochastic dynamic programming to maximize both the probability of being viable and the probability of resilience at a given time horizon. We propose to then define vulnerability from a harm function defined on every possible trajectory of the system. The trajectories’ probability distribution implies that of the harm values and we define vulnerability as a statistic over this latter distribution. This definition is applicable with both the aforementioned uncertainty sources. On one hand, considering usual uncertainty, we define sets such that vulnerability is below a threshold, which generalizes the notion of stochastic viability kernel. On the other hand, after an extreme or surprising event, vulnerability proposes indicators to describe recovery trajectories (assuming that only usual uncertainty comes into play then). Vulnerability indicators related to a cost or to the crossing of a threshold can be minimized thanks to stochastic dynamic programming. We illustrate the concepts and tools developed in the thesis through an application to preexisting indicators of reliability and vulnerability that are used to evaluate the performance of a water supply system. We focus on proposing a stochastic dynamic programming algorithm to minimize a criterion that combines criteria of cost and of exit from the constraint set. The concepts are then articulated to describe the performance of a reservoir

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Koenig, Damien. "Génération de résidus robustes pour une approche intégrée de diagnostic des systèmes linéaires déterministes ou stochastiques." Nancy 1, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1998_0005_KOENIG.pdf.

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Abstract:

Ce travail porte sur le diagnostic des systèmes linéaires déterministes ou stochastiques et sur la reconfiguration des lois de commande. La première partie est consacrée au diagnostic robuste des systèmes déterministes incertains. Elle concerne préalablement l'estimation d'état robuste, par implantation d'observateurs à entrées inconnues d'ordre plein, réduit ou minimal. A partir de ces résultats, deux approches sont exposées. La première présente une méthode de génération de résidus robustes fondée sur l'estimation complète de l'état du système. Cette estimation nécessite la vérification de la condition classique de découplage des entrées inconnues. Pour l'éviter, nous avons établi une seconde approche, basée quant à elle sur la génération de résidus par bancs d'observateurs d'ordre réduit. Cette approche réalise la détection, l'isolation et la correction de défauts, par décomposition du système en sous-systèmes insensibles aux entrées inconnues et a certains défauts spécifiés. Dans la deuxième partie, les méthodes obtenues pour les systèmes déterministes sont étendues aux systèmes stochastiques. Nous considérons tout d'abord le problème de l'estimation robuste de l'état, en vue de généraliser le filtre de kalman aux systèmes en présence de bruits et d'entrées inconnues. L'originalité de l'étude repose sur deux transformations régulières du système en un sous-système à bruits de dynamique et de mesures decorreles et indépendants des entrées inconnues. Cette solution permet de reconstruire, à l'aide du filtre de kalman conventionnel et des changements de bases effectués, l'état complet du système d'origine. Nous pouvons alors étendre la précédente étude au diagnostic des systèmes stochastiques incertains. Dans ce contexte nous proposons dans le dernier chapitre un nouvel algorithme de détection, d'isolation et d'estimation en ligne des défauts.

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Saouri, Fatima-Zahra. "Stabilisation de quelques systèmes élastiques : analyse spectrale et comportement asymptotique." Nancy 1, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2000_0279_SAOURI.pdf.

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Abstract:

On étudie quelques problèmes de stabilisation de systèmes gouvernés par des équations aux dérivées partielles de type ondes ou poutres, avec un contrôle frontière qui est un bouclage sur l'état. Ce travail est constitué de deux parties. Dans la première, on détermine le taux optimal de décroissance de l'énergie par l'abscisse spectrale de l'opérateur associé au problème. On utilise pour cela la théorie de Shkalikov qui parait mieux adaptée pour des problèmes où les valeurs propres apparaissent dans les conditions au bord, ce qui est le cas pour les problèmes qu'on étudie. Elle demande une adaptation à chacun d'entre eux, notamment pour reconstituer l'opérateur du problème avec sa base de Riesz formée de vecteurs propres. On propose quelques applications de cette méthode (poutre avec contrôle force, contrôle moment. . . ). On donne aussi quelques résultats de stabilité uniforme et non uniforme. Dans la seconde partie, on étudie un modèle de pont roulant formé d'un cable flexible pesant attaché à un chariot se déplacant sur un rail. On montre, dans le cas d'un contrôle linéaire, que la solution tend vers une constante que l'on explicite en fonction de la condition initiale uniquement. Et que dans le cas d'un contrôle non linéaire, la solution tend vers une constante qui dépend de toute la trajectoire.

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Osorio, Gordillo Gloria Lilia. "Observateurs des systèmes singuliers incertains : application au contrôle et au diagnostic." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0103.

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Abstract:

Dans cette thèse, la conception d’observateurs pour les systèmes singuliers linéaires incertains et leurs applications au contrôle et au diagnostic. En effet, nous avons développé des méthodes de reconstruction d’état et d’estimation de défauts est étudié. Les systèmes algèbro-différentiels ou systèmes singuliers peuvent être considérés comme une généralisation des systèmes dynamiques. Ils constituent un puissant outil de modélisation dans la mesure où ils peuvent décrire des processus régis à la fois par des équations différentielles (dynamiques) et des équations algébriques (statiques). La nouvelle structure d’observateurs utilisée dans cette thèse est nommée l’Observateur Dynamique Généralisé (ODG), elle est plus générale que celle d’Observateurs Proportionnels (OP) et d’Observateurs Proportionnels Intégrals (OPI). Cette structure présente une estimation d’état alternative qui peut être considérée comme plus générale que les OP et les OPI, ceux-ci pouvant être considérés comme des cas particuliers de cette structure. L’approche proposée repose sur la paramétrisation des solutions des équations de Sylvester pour éliminer le biais entre l’erreur d’observation et la paire (entrée état). La thèse est organisée comme suit : Dans l’introduction générale, nous présentons la problématique et les objectifs de la thèse ainsi que les principales contributions. Dans le premier chapitre, nous présentons la classe des systèmes singuliers considérée. Nous faisons des rappels sur l’analyse de stabilité et l’utilisation des outils numériques LMI avec lesquels nous vérifions l’existence de conditions de stabilité. Ensuite, nous présentons les méthodes de reconstruction d’état des systèmes singuliers linéaires à savoir l’ODG, l’OP et l’OPI. Dans le deuxième chapitre, nous présentons en détail la procédure de synthèse d’ODG pour les systèmes singuliers continus avec et sans perturbations. Ensuite, nous faisons une extension aux systèmes singuliers en temps discret avec et sans perturbations. Dans le chapitre 3, nous donnons les conditions d’existence et de stabilité robuste de l’ODG pour les systèmes singuliers à paramètres incertains, où l’incertitude est bornée. Dans le chapitre 4, nous présentons une méthode de synthèse de commande stabilisante par retour d’état basée observateur pour une classe de systèmes singuliers linéaires avec et sans perturbations. Le chapitre 5, est consacré au diagnostic. L’étude que nous avons menée est traitée en deux étapes : La première étape est consacrée à la détection et l’isolation des défauts en utilisant un ODG. Cet observateur génère des résidus qui sont en mesure de représenter seulement la présence d’un défaut, de sorte que nous pouvons localiser des défauts multiples. Enfin, la deuxième étape est consacrée à l’estimation des défauts en utilisant un ODG avec une structure modifiée. Ces approches sont développées pour les systèmes singuliers et pour les systèmes singuliers incertains avec ou sans perturbations. Nous terminerons ce mémoire de thèse par une conclusion générale et quelques perspectives In this thesis the observer design for uncertain linear descriptor systems and their applications to control and fault diagnosis is studied. Descriptor systems can be considered as a generalization of dynamical systems. This class of systems include algebraic and differential equations. The observer used in this work has a new structure more general than those presented in the literature. The observer structure proposed has additional degrees of freedom, which provides it robustness in face to variations not considered in the model. The new observer structure used in this thesis, named as generalized dynamic observer (GDO), is designed for different classes of descriptor systems. The asymptotic stability of the observer is proved by Lyapunov analysis through a set of linear matrix inequalities (LMIs). In all cases, the LMI obtained from the Lyapunov analysis is treated by the elimination lemma. The use of the elimination lemma is essential in the development of the stability analysis of the observers, since it allows to obtain the GDO structure. Proportional observers (PO) and proportional-integral observers (PIO) can be considered as particular cases of our observer. The thesis is organized as follows: In the general introduction, the problem formulation is presented, the objectives of the thesis are pointed out, the scope of the investigation and the main contributions are also presented. Chapter 1 introduces descriptor systems as the class of systems considered in this work and presents a review of the state of the art focused on the observers design for these systems. Also we introduce the GDO as an observer with structure more general than that of the PO and the PIO. Chapter 2 develops the GDO for descriptor systems with or without disturbances. Extension of these approaches for discrete-time descriptor systems with or without disturbances are also presented. In Chapter 3, the robust approach of the GDO is treated for parametric uncertain descriptor systems, where the uncertainty is bounded, and for linear parameter varying (LPV) descriptor systems, where the parameters vary inside a polytope. Chapter 4 presents the GDO application to observer-based control with the objective to stabilize descriptor systems that normally are unstable. An extension of this approach to disturbed descriptor systems is also developed. Chapter 5 presents the GDO application to fault diagnosis, which is divided in two parts. The first one is to detect and isolate faults by using a GDO that provides residuals that are able to represent only the presence of one fault, so that we can isolate multiple faults. And the second part is to estimate the faults by using a GDO with a modified structure. These approaches are developed for descriptor systems and for uncertain descriptor systems. The last part is dedicated to general conclusions and some perspectives

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Doublet, Maxime. "Commande tolérante aux défauts et diagnostic des systèmes à retard inconnu par une approche sans modèle." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0188.

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Abstract:

Dans ce travail de thèse, la commande sans modèle a tout d'abord été appliquée et adaptée au cas des systèmes présentant un retard connu ou inconnu. Cette méthode de commande ne nécessitant pas la connaissance précise d'un modèle du système, elle trouve toute son efficacité dans l'appréhension de retards inconnus. Différentes adaptations de l'approche classique, reposant sur la minimisation de critères temporels et fréquentiels, ont été proposées suivant le contexte d'un retard connu, borné ou inconnu. Elles nous ont permis d'élargir le spectre des systèmes considérés et d'améliorer les performances intrinsèques de la commande sans modèle. Les systèmes retardés, qui sont la cible privilégiée de ce travail, ont pu bénéficier de ces améliorations. Le problème du diagnostic des systèmes à retard a ensuite été abordé. Une nouvelle méthode de diagnostic sans modèle a été proposée, fondée sur les principes mêmes de la commande sans modèle. Cette proposition s'appuie sur la seule évolution temporelle des signaux entrée/sortie du système. Par la génération de signaux résiduels, la détection et la localisation de défauts d'actionneurs et du système est assurée sous certaines hypothèses. Finalement, nous avons montré en quoi la commande sans modèle s'apparente à une commande tolérante aux défauts et son efficacité en tant que telle a été prouvée. Une différence importante est à souligner par comparaison à d'autres commandes plus classiques, de type PI par exemple. En effet, la commande sans modèle est non seulement robuste à des signaux perturbateurs basses fréquences en entrée, à l'identique d'une structure PI classique, mais elle permet également de rejeter d’autres types de signaux révélateurs de défauts via l’estimation de certains paramètres de synthèse. Tout au long du mémoire, l'efficacité des approches proposées en commande et en diagnostic est perçue au travers d'exemples académiques In this thesis, the model-free control was applied and adapted to delayed systems whose delay is either known or unknown. This method of control does not require the specific knowledge of a model of the system, it finds all its effectiveness in the apprehension of the unknown delays. Different adaptations of the classical approach, based on the minimization of frequency and temporal criteria, have been proposed in the context of a known, bounded or unknown delay. They allowed us to extend the range of systems considered and to improve the intrinsic performance of the model-free control. The delayed systems, which are the main target of this thesis, were able to benefit from these improvements. The problem of the fault-diagnosis of delayed systems was then addressed. A new method of model-free diagnosis has been proposed, based on model-free control principles. Our proposal only uses the temporal evolution of the system's input and output signals. Due to the generation of residual signals, the detection and localization of actuator/system faults were permitted under certain assumptions. Finally, we have studied the fault-tolerance properties of model-free control and its efficacy has been proven. Compared with more conventional methods, such as the PI Controller for example, a notable difference is to be mentioned. Indeed, unlike a PI controller, the model-free control is robust not only to low-frequency input disturbance signals, but it also allows for the rejection of other signal types by estimating summary parameters. Throughout this report, the effectiveness of the proposed approaches was illustrated in terms of control or diagnosis by multiple academic examples

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Qiu, Siqi. "Modèles graphiques de l'évaluation de Sûreté de Fonctionnement et l'analyse des risques des Systèmes de Systèmes en présence d'incertitudes." Thesis, Compiègne, 2014. http://www.theses.fr/2014COMP2160.

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Abstract:

Les Systèmes de Systèmes (SdSs) sont des grands systèmes dont les composants sont eux-mêmes des systèmes qui interagissent en vue de la réalisation de certaines fonctions, et pour lesquels le dysfonctionnement d'un seul système peut avoir des conséquences graves sur le fonctionnement du SdS entier. Il est donc important que la conception de ces SdSs tienne compte des exigences de Sûreté de Fonctionnement (SdF) et notamment de leur fiabilité et leur disponibilité quand ils sont sollicités. Par ailleurs, il est nécessaire qu'elle s'assure, par le biais d'analyses quantitatives, du respect de ces exigences. L'incertitude est également une partie importante de la thèse, parce qu'il y a toujours des différences entre un système et sa représentation par un modèle. L’objectif de cette thèse est de proposer une méthodologie de conception sûre des SdSs. Il s'agit dans un premier temps de proposer un modèle dysfonctionnel du SdS global intégrant les aspects matériels, les aspects réseaux ainsi que le facteur humain. Dans un second temps, il s'agit d'évaluer des exigences de SdF. Dans un troisième temps, il s'agit de prendre en compte de différents types d'incertitudes dans les modèles. Concernant la partie applicative, le sujet s'articulerait autour de la conception sûre d'un système ferroviaire. La contribution principale de cette thèse réside dans trois aspects. Premièrement, on propose une méthodologie générale pour modéliser des SdSs. Deuxièmement, on considère l'ERTMS Niveau 2 comme un SdS et évalue ses exigences de SdF en tenant compte de l'indisponibilité du SdS comme une propriété émergente. Troisièmement, on modélise quantitativement différents types d'incertitudes dans les modèles proposés en utilisant les théories probabilistes et non probabilistes Systems of Systems (SoS) are large systems whose components are themselves systems which interact to realize a common goal, and for which the malfunction of a single system can have some serious consequences on the performance of the whole SoS. So it’s important that the design of these SoSs takes into account the dependability requirements of safety standard. In this thesis, our interests concern the modeling of SoS and the reliability analysis of SoS under uncertainty which is due to the lack of knowledge related to failure data and model. Therefore, two modeling methods which deal with different issues are applied to model SoSs and the corresponding quantitative reliability analysis is proposed. The objective of this thesis is to propose graphical models for dependability assessment and risk analysis of SoSs under uncertainty. Firstly, it will propose a dysfunctional model of the ERTMS which is considered as an SoS. The model will integrate the hardware aspect, the network aspect and the human factors. Then, it will evaluate some dependability attributes of the whole SoS. Later, it will take different kinds of uncertainties into account quantitatively. The proposed methodology is applied on the ERTMS Level 2. The main contribution of this thesis lies in three aspects. First, we propose a methodology to model and evaluate SoSs. Second, we consider ERTMS Level 2 as an SoS and seek to evaluate its dependability parameters by considering the unavailability of the whole SoS as an emergent property. Third, we model quantitatively different kinds of uncertainties in the proposed models

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Offroy-Chave, Marie. "Ingénierie agroécologique et santé des cultures : Conception innovante de systèmes de cultures recourant aux plantes mycorhizotrophes pour la bioprotection de la tomate contre le flétrissement bactérien." Thesis, Antilles-Guyane, 2015. http://www.theses.fr/2015AGUY0828/document.

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Abstract:

L’ingénierie agroécologique vise à produire des savoirs actionnables, pour concevoir des systèmes de cultures économiquement et écologiquement performants, par la valorisation de régulations naturelles. Notre problématique est centrée sur la santé des cultures, et plus particulièrement sur la bactérie phytopathogène Ralstonia solanacearum, agent du flétrissement bactérien alors qu’une souche extrêmement agressive menace la production de tomates en plein champ en Martinique. La nécessité d’explorer et de développer des alternatives aux méthodes conventionnelles de protection des plantes (variétés résistantes, pesticides), actuellement inefficaces, invite à la mise en œuvre d’une démarche de conception innovante. Nos travaux montrent que la mobilisation d’une barrière rhizosphérique est une stratégie de régulation biologique alternative. Différents processus y contribuent, telle que la mycorhization, symbiose entre racines et champignons mycorhiziens à arbuscules, présents dans la plupart des sols. Nous montrons que la mobilisation de réseaux de mycorhizes indigènes à partir d’un sol agricole permet une mycorhization précoce de la tomate. De plus, l’association de plantes aux propriétés mycorhizotrophes et assainissantes en conditions contrôlées montre des effets bioprotecteurs partiels et ouvre de nouvelles perspectives de combinaisons entre processus. Ces combinaisons sont mobilisables par des leviers d’actions multi-scalaires. Nous avons produit une grille d’analyse générique de ces leviers d’action pour la conception, par des trajectoires d’innovation multidirectionnelles, de « systèmes de culture bioprotégés ». Dans le contexte agricole martiniquais, une démarche d’apprentissage permet en effet l’émergence d’une dynamique de co-conception de systèmes de cultures recourant aux plantes mycorhizotrophes. Nos travaux proposent des outils pour une exploration collective de nouvelles stratégies de gestion durable de la santé des cultures Agroecological engineering aims to produce actionable knowledge to design economically and environmentally efficient cropping systems, based on the exploitation of natural regulation mechanisms. Our issue is centered on crop health, especially on the plant pathogenic bacterium Ralstonia solanacearum (bacterial wilt agent), of which an extremely aggressive strain threatens field tomato production in Martinique. The need to explore and develop alternatives to conventional methods of plant protection (resistant varieties, pesticides), ineffective in our case, calls for the implementation of an innovative design approach. Our work shows that the protection of the roots via the formation of a self-sustaining rhizospheric barrier may be an alternative biological control strategy. Different processes contribute, such as mycorrhizal symbiosis between roots and arbuscular mycorrhizal fungi, which are present in most soils. We show that the mobilization of indigenous mycorrhizal networks from an agricultural soil allows early mycorrhization of tomatoes. In addition, the association of plants with mycorrhizal and sanitizing properties in controlled conditions showed partial bioprotective effects and opens up new prospects for combinations between processes. These combinations may be exploited in various ways. We produced a generic analysis grid of key levers to design "healthy cropping systems " through multi-directional innovation trajectories. In Martinique's agricultural context, a learning process allows the emergence of a dynamic co-design of cropping systems using mycorrhizal plants. Our work thus provides tools for collective exploration of new sustainable management strategies for crop health

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Nguyen, Danh Ngoc. "Contribution aux approches probabilistes pour le pronostic et la maintenance des systèmes contrôlés." Thesis, Troyes, 2015. http://www.theses.fr/2015TROY0010/document.

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Abstract:

Les systèmes de contrôle-commande jouent un rôle important dans le développement de la civilisation et de la technologie moderne. La perte d’efficacité de l’actionneur agissant sur le système est nocive dans le sens où elle modifie le comportement du système par rapport à celui qui est désiré. Cette thèse est une contribution au pronostic de la durée de vie résiduelle (RUL) et à la maintenance des systèmes de contrôle-commande en boucle fermée avec des actionneurs soumis à dégradation. Dans une première contribution, un cadre de modélisation à l'aide d’un processus markovien déterministe par morceaux est considéré pour modéliser le comportement du système. Dans ce cadre, le comportement du système est représenté par des trajectoires déterministes qui sont intersectées par des sauts d'amplitude aléatoire se produisant à des instants aléatoires et modélisant le phénomène de dégradation discret de l'actionneur. La deuxième contribution est une méthode de pronostic de la RUL du système composée de deux étapes : estimation de la loi de probabilité de l'état du système à l'instant de pronostic par le filtre particulaire et calcul de la RUL qui nécessite l'estimation de la fiabilité du système à partir de cet instant. La troisième contribution correspond à la proposition d’une politique de maintenance à structure paramétrique permettant de prendre en compte dynamiquement les informations disponibles conjointement sur l'état et sur l'environnement courant du système et sous la contrainte de dates d'opportunité The automatic control systems play an important role in the development of civilization and modern technology. The loss of effectiveness of the actuator acting on the system is harmful in the sense that it modifies the behavior of the system compared to that desired. This thesis is a contribution to the prognosis of the remaining useful life (RUL) and the maintenance of closed loop systems with actuators subjected to degradation. In the first contribution, a modeling framework with piecewise deterministic Markov process is considered in order to model the overall behavior of the system. In this context, the behavior of the system is represented by deterministic trajectories that are intersected by random size jumps occurring at random times and modeling the discrete degradation phenomenon of the actuator. The second contribution is a prognosis method of the system RUL which consists of two steps: the estimation of the probability distribution of the system state at the prognostic instant by particle filtering and the computation of the RUL which requires the estimation of the system reliability starting from the prognostic instant. The third contribution is the proposal of a parametric maintenance policy which dynamically take into account the available information on the state and on the current environment of the system and under the constraint of opportunity dates

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Joffredo-Le, Brun Sophie. "Continuité de l'expérience des élèves et systèmes de représentation en mathématiques au cours préparatoire : une étude de cas au sein d'une ingénierie coopérative." Thesis, Brest, 2016. http://www.theses.fr/2016BRES0073/document.

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Abstract:

Notre thèse prend appui sur la recherche Arithmétique et Compréhension à l’École Élémentaire (ACE-ArithmÉcole) dont l’objectif est de produire un curriculum en mathématiques au CP. Notre étude se focalise sur le processus d’élaboration d’une partie de ce curriculum, le domaine « Situations » qui propose des séances sur la construction du nombre. Ce domaine s’est construit au sein d’une ingénierie didactique coopérative. Elle regroupe une équipe de recherche, conceptrice des séances et des professeurs du groupe expérimental. Notre travail s'inscrit dans la continuité des recherches produites dans les approches comparatistes en didactique et en particulier dans le cadre du développement de la Théorie de l'Action Conjointe en Didactique. Sur le plan théorique, nos analyses sont menées à l’aulne des notions de : jeux d’apprentissage, système de capacités, de la double dialectique contrat/milieu et réticence/expression. Cette recherche explore trois volets d’analyses. Le premier étudie le dialogue d’ingénierie entre l’équipe de recherche et les professeurs expérimentaux. Elle donne à voir l’importance de la construction d’une continuité de l’expérience des élèves à travers les systèmes de représentation du nombre. Le second volet étudie les modifications opérées par l’équipe de recherche sur les textes de la progression après ce dialogue d’ingénierie. L’avancée du temps didactique que les textes de progression infèrent y est étudiée. Nous mettons en évidence la construction progressive d’un jeu représentationnel réciproque avec des allers-retours entre représentations concrètes et abstraites pour aborder les comparaisons entre les nombres et la notion de différence. Ces analyses donnent à voir comment les représentations deviennent des garants de la continuité didactique par un jeu de traduction représentationnel tout au long de ce curriculum. Nous montrons ainsi comment peuvent se concevoir des ressources en mathématiques dans le cadre d’un travail coopératif chercheurs/professeurs. Nous articulons ces deux premiers volets avec une étude fine de séances effectives, mises en oeuvre à partir des textes de progression. Ces séances sont menées par deux professeures stagiaires et la professeure titulaire de la classe, membre de l’équipe de recherche. Nous montrons comment se construit la continuité de l’expérience des élèves dans l’action conjointe par l’usage des systèmes de représentation. Cette continuité est nécessaire pour une réelle expérience mathématique des élèves. Nous identifions précisément certains gestes d’enseignement nécessaires pour la construction de cette continuité à travers l’usage des systèmes de représentation Our research is based on the ACE-ArithmÉcole (Arithmetic and Comprehension at Elementary School) project. The aim of this research is to build a curriculum for mathematics at 1st grade. We focus our study on how this curriculum is elaborated, particularly on the unit entitled “Situations”, that includes lessons on quantities. This unit has been built within a cooperative didactic engineering process, by a team comprising researchers and teachers of the experimental group. Our study is grounded in the theoretical framework developed within the comparative approach of didactics, notably the Joint Action Theory in Didactics. In order to conduct our theoretical analyses, we refer to the following set of notions: learning games, system of capacities, the contract-milieu dialectics and the expression-reticence dialectics. The analysis work is divided into three parts. First, we examine the engineering dialogue between the research team and the experimental teachers. This part aims at showing the importance of the students' continuity of experience through the systems that represent numbers. Second, we study how the research team modifies the unit texts after this dialogue, and how these texts impact the progress of didactic time. We highlight the progressive building of a reciprocal representation game. So as to tackle comparisons between numbers and the notion of difference, a constant back and forth between concrete and abstract representations is needed. These analyses aim at showing how representations are essential to didactic continuity, through a representation translating game all along the curriculum. So, we show how resources in mathematics within the framework of a cooperative work researchers / teachers can be designed. Then, we articulate the two parts with a fine study of effective lessons, implemented according to the unit texts. These lessons are conducted by two trainee teachers and by the class teacher, who is a member of the research team. We demonstrate how the students’ continuity of experience is built, through joint actions, by the use of representation systems. This continuity is necessary to a true mathematical experience for the students. We particularly identify some teaching gestures that are necessary to build this continuity through the use of representation systems

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Menighed, Kamel. "Commandes coopératives embarquées et tolérantes aux défauts." Electronic Thesis or Diss., Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10071.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse porte sur la tolérance aux défauts dans le cas des systèmes linéaires. Les moyens de communication numériques sont utilisés dans le cadre de la mise en oeuvre d'une architecture de commande tolérante aux défauts pour des systèmes complexes. Une coopération entre les modules de commande/diagnostic assure la tolérance à certains types de défauts qui affectent le système. La commande des systèmes est traditionnellement réalisée à partir d'un calculateur central qui collecte l'ensemble des informations relevées sur le procédé, puis les traite pour élaborer un ensemble de commande qui est appliqué au procédé. Avec le développement des systèmes commandés en réseaux (Networked Control System) et des systèmes embarqués, l'architecture des systèmes s'oriente vers une distribution des algorithmes de commande et de diagnostic. On se propose d'aborder le problème de la conception des stratégies de distribution de diagnostic/commande et de coopération des tâches de commande entre les sous-contrôleurs associés à chaque sous-système qui composent le système complexe et de prendre en compte les défauts des actionneurs et de capteurs affectant les sous-systèmes. Il s'agit alors d'élaborer une stratégie de commande coopérative visant à compenser les effets des défauts affectant le système. Les commandes locales sont des commandes prédictives à base de modèle (MPC: Model Predictive Control). Une analyse de stabilité a été faite en prenant en considération la défaillance du réseau de communication The work presented in this memory of thesis focuses on fault tolerance in the case of linear systems. Digital communication tools are used in the context of the implementation of an architecture for fault tolerant control of complex systems. A cooperation between the control/diagnosis blocks ensures the tolerance to certain types of faults which affect the system. Control systems is traditionally carried out starting from a central computer that collects all information gathered on the process. Then, these information are treated in order to develop a set of command which is applied to the process. Thanks to the development of the Networked System Control and embedded systems, systems architecture is oriented towards a distributed control and diagnostic algorithms. One proposes to address the problem of designing distribution strategies for diagnosis/control and control tasks cooperation between sub-controllers associated at each subsystem comprising the complex system and to take into account the faults on the actuators and sensors that affect the subsystems. Then a cooperative control strategy is proposed. It aims at compensating the effects of the faults affecting the system. Local controls are based on Model Predictive Control (MPC). An analysis of stability was made taking into account the failure of the communication network

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Kaddour, Mahmoud. "Contribution à la surveillance et au contrôle de l'intégrité d'un système de localisation GNSS." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10126/document.

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Abstract:

La décennie en cours a marqué l’arrivée irrésistible et irréversible des systèmes GNSS dans la société en le rendant accessibles à tous et indispensable à de nombreuses utilisateurs. L’amélioration des performances et de la fiabilité des systèmes GNSS est parmi les facteurs qui concourent au développement exponentiel du champ des applications et de services GNSS. Cette amélioration repose sur l’utilisation des méthodes d’estimation de la géo-position qui assure un niveau d’intégrité très élevé. Pour cela, ces méthodes doivent intégrer une couche de surveillance d’intégrité bien élaborée. Dans ce travail, nous proposons des approches de contrôle et de surveillance d’intégrité d’une estimation d’une géo-position avec des mesures GNSS. Nous avons fait le choix de développer des approches basées sur un formalisme informationnel : filtre informationnel d’une part, et outils de la théorie de l’information d’autre part. Des résidus basés sur l’information mutuelle sont développés. Avec un seuillage adéquate, ces résidus permettent de détecter et d’exclure des mesures GNSS erronées. Dans ce contexte, d’autres idées ont été également mises à profit afin de robustifier les méthodes développées comme la projection des observations GNSS dans l’espace informationnel ainsi que des fonctions d’optimisation de la prédiction d’un filtre.Les méthodes proposées sont testées et validées avec des données réelles acquises avec un véhicule expérimental équipé de plusieurs systèmes GNSS ouverts The current decade has marked the irresistible and irreversible arrival of the GNSS systems in society by making it accessible and essential to many users. Improved performance and reliability of GNSS systems is among the factors that contribute to the exponential development of the field of GNSS applications and services. This improvement is based on the use of estimation methods of geo-positioning which ensures a very high level of integrity. For this, these methods must incorporate a layer of well-developed autonomous integrity monitoring. In this work, we propose approaches for autonomous integrity monitoring of position estimation using GNSS measurements. We have chosen to develop approaches based on an informational formalism: Informational filter on the one hand and tools of the information theory of the other. Residuals based on mutual information are developed. With an appropriate thresholding, these residuals can detect and exclude GNSS erroneous measurements. In this context, other ideas were also developed in order to robustify the developed methods as the projection of GNSS observations in the information space and the development of optimization function in order to ameliorate the prediction of a filter. The proposed methods are tested and validated with real data acquired with an experimental vehicle with several open GNSS systems

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Hocine, Abdelfettah. "Estimation d'état et diagnostic de systèmes à commutation par filtrage multi-modèle." Electronic Thesis or Diss., Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://www.theses.fr/2006INPL093N.

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Abstract:

Ce travail concerne la détection de défauts sur les systèmes sujets à des changements de mode de fonctionnement. Le système réel est modélisé par un système à commutation markovienne qui est représenté par un ensemble de modèles de fonctionnement (fonctionnements normaux et anormaux) et par une matrice de probabilité de transition de Markov qui contient les probabilités de passage d'un modèle de fonctionnement à un autre. Cette représentation offre un cadre idéal à l'application des méthodes d'estimation multi-modèle. L'intérêt d'utiliser ce type d'estimateurs réside dans le fait qu'en plus de l'estimation de l'état du système, les estimateurs multi-modèles procurent la probabilité d'occurrence ou d'activation de chaque modèle de fonctionnement. Ces probabilités peuvent alors être utilisées pour la détection de défaut. Dans ce travail, nous avons utilisé les spécificités de l'estimation multi-modèle afin de procéder à la détection et l'isolation des défauts qui peuvent affecter un système linéaire. Plusieurs améliorations et aménagements ont été apportés à ce type d’estimateurs dans le but d'augmenter les performances du diagnostic In this thesis, a fault detection method is developed for switching dynamic systems. These systems are represented by several linear models, each of them being associated to a particular operating mode. The proposed method is based on mode probabilities with the aim of finding the system operating mode and estimating the state. The method also uses a priori knowledge information about the mode transition probabilities represented by a Markov chain. This kind of model offers an ideal framework to the application of the multiple model estimation methods. The interest to use this type of estimators lies in the fact that in addition to the state estimation, the multiple model estimators get the probability activation of each model. These probabilities can be used for fault detection purpose. However, several improvements were made to this type of estimators in order to increasing the performances of the diagnosis

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Osorio, Gordillo Gloria Lilia. "Observateurs des systèmes singuliers incertains : application au contrôle et au diagnostic." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0103/document.

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Abstract:

Dans cette thèse, la conception d’observateurs pour les systèmes singuliers linéaires incertains et leurs applications au contrôle et au diagnostic. En effet, nous avons développé des méthodes de reconstruction d’état et d’estimation de défauts est étudié. Les systèmes algèbro-différentiels ou systèmes singuliers peuvent être considérés comme une généralisation des systèmes dynamiques. Ils constituent un puissant outil de modélisation dans la mesure où ils peuvent décrire des processus régis à la fois par des équations différentielles (dynamiques) et des équations algébriques (statiques). La nouvelle structure d’observateurs utilisée dans cette thèse est nommée l’Observateur Dynamique Généralisé (ODG), elle est plus générale que celle d’Observateurs Proportionnels (OP) et d’Observateurs Proportionnels Intégrals (OPI). Cette structure présente une estimation d’état alternative qui peut être considérée comme plus générale que les OP et les OPI, ceux-ci pouvant être considérés comme des cas particuliers de cette structure. L’approche proposée repose sur la paramétrisation des solutions des équations de Sylvester pour éliminer le biais entre l’erreur d’observation et la paire (entrée état). La thèse est organisée comme suit : Dans l’introduction générale, nous présentons la problématique et les objectifs de la thèse ainsi que les principales contributions. Dans le premier chapitre, nous présentons la classe des systèmes singuliers considérée. Nous faisons des rappels sur l’analyse de stabilité et l’utilisation des outils numériques LMI avec lesquels nous vérifions l’existence de conditions de stabilité. Ensuite, nous présentons les méthodes de reconstruction d’état des systèmes singuliers linéaires à savoir l’ODG, l’OP et l’OPI. Dans le deuxième chapitre, nous présentons en détail la procédure de synthèse d’ODG pour les systèmes singuliers continus avec et sans perturbations. Ensuite, nous faisons une extension aux systèmes singuliers en temps discret avec et sans perturbations. Dans le chapitre 3, nous donnons les conditions d’existence et de stabilité robuste de l’ODG pour les systèmes singuliers à paramètres incertains, où l’incertitude est bornée. Dans le chapitre 4, nous présentons une méthode de synthèse de commande stabilisante par retour d’état basée observateur pour une classe de systèmes singuliers linéaires avec et sans perturbations. Le chapitre 5, est consacré au diagnostic. L’étude que nous avons menée est traitée en deux étapes : La première étape est consacrée à la détection et l’isolation des défauts en utilisant un ODG. Cet observateur génère des résidus qui sont en mesure de représenter seulement la présence d’un défaut, de sorte que nous pouvons localiser des défauts multiples. Enfin, la deuxième étape est consacrée à l’estimation des défauts en utilisant un ODG avec une structure modifiée. Ces approches sont développées pour les systèmes singuliers et pour les systèmes singuliers incertains avec ou sans perturbations. Nous terminerons ce mémoire de thèse par une conclusion générale et quelques perspectives In this thesis the observer design for uncertain linear descriptor systems and their applications to control and fault diagnosis is studied. Descriptor systems can be considered as a generalization of dynamical systems. This class of systems include algebraic and differential equations. The observer used in this work has a new structure more general than those presented in the literature. The observer structure proposed has additional degrees of freedom, which provides it robustness in face to variations not considered in the model. The new observer structure used in this thesis, named as generalized dynamic observer (GDO), is designed for different classes of descriptor systems. The asymptotic stability of the observer is proved by Lyapunov analysis through a set of linear matrix inequalities (LMIs). In all cases, the LMI obtained from the Lyapunov analysis is treated by the elimination lemma. The use of the elimination lemma is essential in the development of the stability analysis of the observers, since it allows to obtain the GDO structure. Proportional observers (PO) and proportional-integral observers (PIO) can be considered as particular cases of our observer. The thesis is organized as follows: In the general introduction, the problem formulation is presented, the objectives of the thesis are pointed out, the scope of the investigation and the main contributions are also presented. Chapter 1 introduces descriptor systems as the class of systems considered in this work and presents a review of the state of the art focused on the observers design for these systems. Also we introduce the GDO as an observer with structure more general than that of the PO and the PIO. Chapter 2 develops the GDO for descriptor systems with or without disturbances. Extension of these approaches for discrete-time descriptor systems with or without disturbances are also presented. In Chapter 3, the robust approach of the GDO is treated for parametric uncertain descriptor systems, where the uncertainty is bounded, and for linear parameter varying (LPV) descriptor systems, where the parameters vary inside a polytope. Chapter 4 presents the GDO application to observer-based control with the objective to stabilize descriptor systems that normally are unstable. An extension of this approach to disturbed descriptor systems is also developed. Chapter 5 presents the GDO application to fault diagnosis, which is divided in two parts. The first one is to detect and isolate faults by using a GDO that provides residuals that are able to represent only the presence of one fault, so that we can isolate multiple faults. And the second part is to estimate the faults by using a GDO with a modified structure. These approaches are developed for descriptor systems and for uncertain descriptor systems. The last part is dedicated to general conclusions and some perspectives

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Mellinger, Philippe. "Estimation d'incertitudes d'identification modale avec et sans entrées connues : théorie, validation, application." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S102/document.

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La détermination des caractéristiques vibratoires est une étape cruciale lors du processus de certification d'une structure ou lors de l'évaluation de sa détérioration. Quelle que soit la technique utilisée, l'identification des modes d'une structure nécessite d'effectuer des essais de vibration. Durant ces essais, on effectue des mesures qui permettent d'observer la réponse du système à une excitation connue, partiellement connue ou inconnue. Les méthodes d'identification modale sont des méthodes globales. Elles permettent de déterminer les modes de la structure à partir d'un post-traitement des données mesurées. Certaines techniques d'identification modale, telles que les méthodes basées sur la minimisation d'erreur de modélisation ARX ou les méthodes sous-espaces, se sont fortement répandues dans le monde industriel ces quinze dernières années. Cependant, malgré ce succès, ces méthodes ne fourniront jamais les paramètres modaux exacts de la structure étudiée. En effet, à cause de nombreuses sources d'erreurs (e.g. bruits sur les capteurs, bruits environnementaux), l'identification modale à partir de données réelles ne peut mener qu'à des estimations des paramètres modaux. Une estimation est par définition entachée d'une erreur statistique, la variance. Le but de cette thèse est l'étude approfondie de l'estimation de cette erreur statistique. Le manuscrit est découpé en trois partie. La première concerne la description détaillée de deux familles d'identification modale (minimisation d'erreur de modélisation ARX et méthodes sous-espace). La seconde partie décrit le principe de l'estimation des incertitudes et fournit les chaînes de propagation des variances. La troisième partie présente une validation poussée de ces méthodes dans le but d'une utilisation opérationnelle Determinination of vibration characteristics is a crucial step for structure certification or health monitoring. Whatever the method, modes identification of a structure requires vibration tests. During these tests, measurements are made in order to observe responses of the system to known, partially known or unknown excitations. Modal identification methods are global methods. They allow the determination of modes from data post-treatment. Some modal identification methods, such as those based on ARX modelisation error minimisation or subspace methods, have been largely spread into the industry for about fifteen years. Despite this succes, these methods will never provide exact results. Indeed, due to numerous error sources (e.g. sensor noises, environmental noises), modal identifications based on measured data can only lead to modal parameters estimations. By definition, an estimation is subject to statistical errors, also called variances. The purpose of this thesis is to give an in-depth study of these statistical errors estimation. This document is divided in three parts. Firstly, a description of two kind of modal identification methods (ARX modelisation error minimisation and subspace methods) is given. Secondly, the uncertainty estimation principle is explained and propagation schemes of variances are given. Finally, the third part provides an in-depth validation of these methods in order to proceed to industrial utilisations

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El, Ayeb Béchir. "Méthodes, langages et outils de spécification et de construction des systèmes de diagnostic." Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10054.

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Spécification et construction méthodiques de systèmes de diagnostic pour les grandes installations industrielles. Recherche d'un langage de spécification et des outils de construction des systèmes de diagnostic. Proposition d'une méthode de spécification pour structurer une installation en hiérarchies et graphes de composants abstraits, ainsi qu'un langage pour spécifier les différents composants

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Doublet, Maxime. "Commande tolérante aux défauts et diagnostic des systèmes à retard inconnu par une approche sans modèle." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0188/document.

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Dans ce travail de thèse, la commande sans modèle a tout d'abord été appliquée et adaptée au cas des systèmes présentant un retard connu ou inconnu. Cette méthode de commande ne nécessitant pas la connaissance précise d'un modèle du système, elle trouve toute son efficacité dans l'appréhension de retards inconnus. Différentes adaptations de l'approche classique, reposant sur la minimisation de critères temporels et fréquentiels, ont été proposées suivant le contexte d'un retard connu, borné ou inconnu. Elles nous ont permis d'élargir le spectre des systèmes considérés et d'améliorer les performances intrinsèques de la commande sans modèle. Les systèmes retardés, qui sont la cible privilégiée de ce travail, ont pu bénéficier de ces améliorations. Le problème du diagnostic des systèmes à retard a ensuite été abordé. Une nouvelle méthode de diagnostic sans modèle a été proposée, fondée sur les principes mêmes de la commande sans modèle. Cette proposition s'appuie sur la seule évolution temporelle des signaux entrée/sortie du système. Par la génération de signaux résiduels, la détection et la localisation de défauts d'actionneurs et du système est assurée sous certaines hypothèses. Finalement, nous avons montré en quoi la commande sans modèle s'apparente à une commande tolérante aux défauts et son efficacité en tant que telle a été prouvée. Une différence importante est à souligner par comparaison à d'autres commandes plus classiques, de type PI par exemple. En effet, la commande sans modèle est non seulement robuste à des signaux perturbateurs basses fréquences en entrée, à l'identique d'une structure PI classique, mais elle permet également de rejeter d’autres types de signaux révélateurs de défauts via l’estimation de certains paramètres de synthèse. Tout au long du mémoire, l'efficacité des approches proposées en commande et en diagnostic est perçue au travers d'exemples académiques In this thesis, the model-free control was applied and adapted to delayed systems whose delay is either known or unknown. This method of control does not require the specific knowledge of a model of the system, it finds all its effectiveness in the apprehension of the unknown delays. Different adaptations of the classical approach, based on the minimization of frequency and temporal criteria, have been proposed in the context of a known, bounded or unknown delay. They allowed us to extend the range of systems considered and to improve the intrinsic performance of the model-free control. The delayed systems, which are the main target of this thesis, were able to benefit from these improvements. The problem of the fault-diagnosis of delayed systems was then addressed. A new method of model-free diagnosis has been proposed, based on model-free control principles. Our proposal only uses the temporal evolution of the system's input and output signals. Due to the generation of residual signals, the detection and localization of actuator/system faults were permitted under certain assumptions. Finally, we have studied the fault-tolerance properties of model-free control and its efficacy has been proven. Compared with more conventional methods, such as the PI Controller for example, a notable difference is to be mentioned. Indeed, unlike a PI controller, the model-free control is robust not only to low-frequency input disturbance signals, but it also allows for the rejection of other signal types by estimating summary parameters. Throughout this report, the effectiveness of the proposed approaches was illustrated in terms of control or diagnosis by multiple academic examples

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Pérez, Estrada Abraham Jashiel. "Observateurs adaptatifs des systèmes LPV : application à la commande et au diagnostic." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0069.

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Abstract:

Dans cette thèse, la conception d’observateurs pour les systèmes linéaires à paramètres variables (LPV) et leurs applications au diagnostic et à la commande tolérante aux fautes est étudiée. Un système LPV peut approcher le comportement dynamique non linéaire via un ensemble de modèles linéaire interpolés par un mécanisme dépendant de variables de planification. L’observateur utilisé dans cette recherche s’appelle l’Observateur Dynamique Généralisé (GDO), où l’idée principale est d’ajouter une structure dynamique pour augmenter ses degrés de liberté, dans le but d’obtenir une précision en régime permanent et d’améliorer la robustesse de l’erreur d’estimation contre les perturbations et les incertitudes paramétriques. Par conséquent, cette structure peut être considérée comme plus générale qu’un observateur proportionnel ou qu’un observateur proportionnel intégral. Le sujet traite de la synthèse de GDO pour les systèmes LPV avec des variables d’ordonnancement mesurées et non mesurées, telles que les systèmes quasi-LPV, dans lesquels les variables d’ordonnancement sont des fonctions de signaux endogènes (les états, les entrées ou les sorties), au lieu de signaux exogènes. Les conditions d’existence et de stabilité de chaque structure de GDO sont définies par l’approche de Lyapunov en utilisant une fonction de Lyapunov qui peut être indépendante dépendante des paramètres. La conception est obtenue en termes d’un ensemble d’inégalités matricielles linéaires (LMIs). Les applications d’ingénierie illustrent la performance et l’efficacité des approches proposées. Dans la dernière partie, une stratégie de commande tolérante aux fautes (FTC) pour les systèmes LPV polytopiques, afin de maintenir le système proche des performances souhaitées et de préserver les conditions de stabilité en présence de défauts d’actionneurs. Une unité de diagnostic des défauts est construite pour estimer les états, les défauts d’actionneurs et la variation des paramètres, ces informations sont essentielles à la loi FTC In this thesis, the observer design for linear parameter-varying systems and their applications to fault diagnosis and fault-tolerant control is studied. A linear parameter-varying (LPV) system can approximate the nonlinear dynamic behavior through a set of linear state space models that are interpolated by a mechanism depending on the scheduling variables. The observer used in this research is called generalized dynamic observer (GDO), where the principal idea is to add dynamics structure to increase its degrees of freedom, with the purpose of achieving steady-state accuracy and improve robustness in estimation error against disturbances and parametric uncertainties. Therefore, this structure can be considered as more general than a proportional observer and proportional-integral observer. It addresses the GDO synthesis for LPV systems with measured and unmeasured scheduling variables such as the quasi-LPV system, in which the scheduling variables are functions of endogenous signals such as states, inputs, or outputs instead of exogenous signals. Conditions of existence and stability for each GDO structure are given through the Lyapunov approach using parameter-independent Lyapunov function or parameter-dependent Lyapunov function. The design is obtained in terms of a set of linear matrix inequalities. Engineering applications are used to illustrates the performance and effectiveness of the proposed approaches. It considers a fault-tolerant control (FTC) strategy for polytopic LPV systems to maintain the current system close to the desired performance and preserve stability conditions in the presence of actuator faults. A fault diagnosis unit is built to estimate the states, the actuator faults, and the parameter variation. That information is essential to the FTC law

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Favre, Jean-Marie. "Une approche pour la maintenance et la ré-ingénierie globale des logiciels." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00724676.

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Abstract:

Alors que l'informatique est résolument tournée vers l'avenir, cette thèse se concentre sur le passé ; non pas par nostalgie mais plutôt parce que le futur des logiciels âgés est une question d'actualité. Plus particulièrement trois thèmes sont abordés : la maintenance, la ré-ingénierie et la programmation globale. L'objectif de cette étude est d'explorer l'intersection entre la ré-ingénierie et la programmation globale, domaine que nous avons baptisé ré-ingénierie globale. L'idée principale est de réutiliser des concepts et des techniques de programmation détaillée. En fait nous proposons de définir la programmation globale en distinguant 4 aspects du logiciel : l'architecture, la manufacture, la variation et l'évolution. Un modèle abstrait basé sur des concepts ensemblistes est proposé pour modéliser les différentes entités de programmation globale. La technologie relative à ce domaine est ensuite décrite en considérant aussi bien l'état de l'art que l'état de la pratique. La différence entre ces deux aspects souligne l'intérêt de la ré-ingénierie globale. A titre d'illustration, nous étudions le cas des préprocesseurs en tant qu'outils de programmation globale. Ces outils de bas niveau provenant des années 70 sont traditionnellement utilisés pour décrire des familles de programmes. Pour faciliter la compréhension de tels artefacts nous proposons d'utiliser des techniques comme l'évaluation partielle, l'analyse inter-procédurale de flot de données ou encore le découpage. Ces techniques, définies de manière rigoureuse, s'appuient sur la sémantique dénotationnelle du préprocesseur utilisé. Un prototype montrant leur utilité a été réalisé. Il prouve qu'une approche basée sur des fondements théoriques issus de la programmation détaillée est applicable pour résoudre des problèmes pratiques de programmation globale.

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Tarrit, Claude René. "Étude d’un Dispositif Pédagogique Instrumenté Complexe et de ses propriétés : une approche épistémique et méthodologique, le cas d’une université brésilienne." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL12015/document.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous œuvrons à résoudre une énigme en implémentant une recherche en cours d’action : comment un dispositif pédagogique instrumenté complexe – DPIC – est devenu un service pédagogique instrumenté complexe – SPIC ? Et plus précisément : quels sont les ingrédients qui ont participé à l’effectivité du couplage d’une université et d’un environnement numérique de formation et comment étudier ces modes d’émergence et d’existence dans un registre méso organisationnel et décisionnel au niveau du mésosystème ? Cette énigme est résolue en mobilisant le DPIC comme un objet frontière et des outils épistémiques et méthodologiques tels que l’approche dispositive, l’approche écologique/systémique et la théorie de l’activité. L’analyse consiste à réaliser une lecture holistique de l’histoire. Cette approche méthodologique met en évidence la propension d’un dispositif à générer des objets définis comme connexes. L’exploration des propriétés de ces objets connexes démontre qu’il est possible de définir un continuum historique et de défaire les discontinuités inhérentes aux traces informatiques laissées par l’activité In this thesis, we are working to solve an enigma by implementing a “research in action”: how has complex instrumented educational dispositif – CIED – become complex instrumented educational service – CIES ? And more specifically: what are the ingredients that have participated in the effectiveness of the coupling of a university and a learning management system and how can we study the modes of emergence and existence in a meso organizational and decisional register and at the mesosystem class ?This enigma is solved by mobilizing the CIED as a boundary object and epistemological and methodological tools such as: the dispositive approach, the ecological / systemic approach and activity theory. The analysis involves achieving a holistic reading of history. This methodological approach highlights the propensity of a dispositif to generate objects defined as related objects. The exploration of the properties of these related objects shows that it is possible to define a historical continuum and undo the discontinuities of the activity inherent in the computer traces

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Barbu, Vlad. "Estimation des chaînes semi-markoviennes et des chaînes semi-markoviennes cachées en vue d'applications en fiabilité et en biologie." Compiègne, 2005. http://www.theses.fr/2005COMP1568.

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Abstract:

Dans la première partie de ma thèse je me suis intéressé au modèle semi-markovien à temps discret et à l'estimation non-paramétrique associée. Les résultats obtenus sont appliqués pour déduire des estimateurs de la fiabilité des systèmes et des mesures associées. Les propriétés asymptotiques des estimateurs sont étudiées. Un exemple illustre le calcul pratique des mesures de la fiabilité. La deuxième partie de ma thèse est consacrée à l'estimation des modèles semi-markoviens cachés. Les propriétés asymptotiques des estimateurs sont étudiées et un algorithme EM pour obtenir les estimateurs est proposé. Une application en génétique pour l'estimation des îlots CpG dans une séquence d'ADN illustre l'intérêt de nos recherches The first part of my thesis concerns the discrete time semi-Markov models and the associated nonparametric estimation. The obtained results are used for deriving estimators of the systems reliability and of the associated measures. The asymptotic properties of the estimators are studied. An example illustrates how to practically compute the reliability indicators. The second part of my thesis is devoted to the estimation of hidden semi-Markov models. The asymptotic properties of the estimators are studied and an EM algorithm is proposed. An application in genetics for detecting the CpG islands in a DNA sequence shows the interest of our researches

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Fallet-Fidry, Geoffrey. "Contribution à la modélisation et au traitement de l'incertain dans les analyses de risques multidisciplinaires de systèmes industriels : application à la source froide d'une unité de production d'énergie." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0273.

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Abstract:

La complexité croissante des systèmes industriels nécessite de démontrer que l?ensemble des risques est maitrisé. Parmi les approches développées en ce sens, l'AiDR, développée par EDF R&D et le CRAN, apparait comme une solution intéressante grâce à un modèle unifié multidisciplinaire, générique et outillé. Elle dispose cependant d'un potentiel d'amélioration pour la modélisation et le traitement des connaissances (issues du REX statistique et d'avis d'experts). Celles-ci sont souvent entachées d'incertain influant sur la pertinence des résultats fournis aux décideurs. Si l'incertain dû au caractère aléatoire des phénomènes physiques est bien appréhendé par la théorie des probabilités, l'incertain dû à l'imperfection des connaissances (incertain épistémique) l'est beaucoup moins. L'un des enjeux est donc de disposer d'une approche adaptée à la modélisation et au traitement conjoint des deux incertains. En ce sens, la théorie de l'évidence constitue une alternative intéressante pour modéliser et traiter de façon plus cohérente et plus flexible les deux incertains. Nos travaux proposent trois contributions majeures. Tout d'abord, la formalisation de l'élicitation des risques par avis d'experts par des outils de collecte plus flexibles et plus complets. Ensuite, nous proposons un modèle de risques évidentiel pour représenter de façon cohérente les différentes expressions des connaissances et apprécier les risques. Enfin, nous proposons des supports pour la prise de décision en univers incertain pour la représentation des résultats et l'identification des contributeurs à l'incertain et à sa réduction. L'application de ces contributions sur un cas industriel réel met en évidence leur faisabilité et leurs apports au regard d'approches plus conventionnelles. Elle permet également de dégager des perspectives pour le développement de l'AiDR The increasing complexity of industrial systems involves to demonstrate that all the risks are under control. Among the approaches developed, the IRA (developed from several years ago by EDF and CRAN) seems to be a relevant solution by proposing multidisciplinary, generic and unified model. However, these approaches should be improved with regards to modeling and processing of knowledge (provided by statistical experience feedback and expert judgments). This knowledge contains different types of uncertainty that influence the relevance of the results provided to the decision-makers. If the probabilistic framework is well adapted to deal with the uncertainties due to the natural variability of a physical phenomenon, it will be better to choose another framework to deal with the uncertainties due to the lack or imperfection of knowledge (epistemic uncertainties). One issue is to develop an approach adapted to the modeling and to the treatment of the two types of uncertainties. In that way, the evidence theory is an interesting framework to provide more coherent and more flexible modeling and processing of knowledge and uncertainties. Our works propose three main contributions. The first one concerns the formalization of the risks quantification by expert judgments by proposing more complete and flexible assessment tools. The second contribution provides an evidential risks model allowing to represent the different knowledge expressions a more coherent way and to estimate all the risks. Finally, in the last contribution, some tools are proposed for decision-making in uncertain environment. The implementation of these contributions on a real industrial application highlights their feasibility as well as their contributions with regard to more conventional approaches. It also allows us to identify new prospects development for the IRA approach

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Jarrou, Abderrahmane. "Diagnostic de défauts et commande tolérante aux défauts des systèmes à énergie renouvelable." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0052.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour objectif de développer pour un système de production d’énergies renouvelables multi-sources des outils méthodologiques de diagnostic de défauts et de commande tolérante à ces mêmes défauts. Dans ce contexte on considère un système de production-stockage et consommation d’énergie intelligent, capable de réagir dynamiquement à son contexte d’usage et dont la consommation d’énergie est mesurée et contrôlée grâce à des systèmes de surveillance. A partir de ces flux d’informations, les performances énergétiques de bâtiments existants (récents et anciens) peuvent être surveillées, évaluées et contrôlées par le développement de méthodologies et d’outils s’appuyant sur des facteurs pertinents tels que le comportement de l’usager, les prévisions météorologiques, l’occurrence de défauts, ... Cette thèse propose l’élaboration d’un schéma de commande optimale pour contrôler les conditions climatiques du bâtiment. L’objectif est d’assurer le confort des occupants avec le minimum d’énergie consommée. Une approche MPC (model predictive control) est proposée tout d’abord dans contexte centralisé, puis déclinée dans une version distribuée pour des bâtiments de grandes dimensions. En présence de défauts, les performances énergétiques des bâtiments sont dégradées et il convient de mettre en œuvre une commande tolérante à ces défauts (FTC). Le schéma FTC proposé repose sur un diagnostic des instruments du bâtiment (capteur et actionneur) qui adapte les lois de commande en sorte que les performances actuelles restent proches des performances désirées. Dans la thèse ces approches sont développées dans un cadre de modélisation linéaire puis bilinéaire. Les résultats de simulation montrent l’efficacité des méthodes proposées The aim of this thesis work is to develop methodological tools for fault diagnosis and fault tolerant control for a multi-source renewable energy production system. In this context we consider an intelligent energy production-storage and consumption system, capable of reacting dynamically to its context of use and whose energy consumption is measured and controlled by monitoring systems. Based on these information flows, the energy performance of existing buildings (new and old) can be monitored, evaluated and controlled by developing methodologies and tools based on relevant factors such as user behaviour, weather forecasts, occurrence of faults, ... This thesis proposes the development of an optimal control scheme to control the climatic conditions of the building. The objective is to ensure the comfort of the occupants with the minimum energy consumption. A MPC (model predictive control) approach is first proposed in a centralized context, then declined in a distributed version for large buildings. In the presence of faults, the energy performance of buildings is degraded and a fault-tolerant control (FTC) should be implemented. The proposed FTC scheme is based on a diagnosis of the building instruments (sensor and actuator) that adapts the control laws so that the current performance remains close to the desired performance. In the thesis these approaches are developed in a linear and then bi-linear modeling framework. Simulation results show the efficiency of the proposed methods

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Fallet-Fidry, Geoffrey. "Contribution à la modélisation et au traitement de l'incertain dans les analyses de risques multidisciplinaires de systèmes industriels - Application à la Source Froide d'une unité de production d'énergie." Phd thesis, Université de Lorraine, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781498.

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Abstract:

Face à la complexité croissante des systèmes industriels, il est aujourd'hui primordial de démontrer que l'ensemble des risques est maitrisé. En ce sens, différentes approches ont été développées ces dernières années afin de proposer une vision globale des risques techniques, humains, organisationnels et environnementaux. Parmi elles, celle développée depuis plusieurs années par EDF et intitulée AidR (Analyse intégrée Des Risques) apparait comme une solution intéressante en proposant un modèle unifié à la fois multidisciplinaire, générique et outillé. Cependant, ces approches disposent aujourd'hui d'un potentiel d'amélioration en termes de modélisation et de traitement des connaissances (issues principalement du retour d'expérience statistique et des avis d'expert). En effet, ces connaissances sont bien souvent entachées d'incertain qui influe sur l'ensemble du processus d'appréciation des risques et donc sur la pertinence des résultats issus de ces études. Si l'incertain dû au caractère aléatoire des phénomènes physiques est généralement bien appréhendé grâce à la théorie des probabilités, l'incertain dû à l'imperfection des connaissances l'est beaucoup moins. L'un des enjeux majeurs actuels est donc de disposer d'une approche adaptée à la modélisation et au traitement conjoints des différents incertains afin de fournir des résultats les plus pertinents possibles aux décideurs. Pour satisfaire à cet objectif, la théorie de l'évidence constitue une alternative intéressante pour modéliser et traiter de façon à la fois plus cohérente et plus flexible des connaissances et leur incertain. En s'appuyant sur cette théorie, nos travaux proposent trois contributions majeures pour la modélisation et le traitement de l'incertain. La première concerne la formalisation de l'élicitation des risques par avis d'experts en proposant différents outils pour une collecte flexible et plus complète de ces derniers (identification des risques). La seconde contribution aboutit à un modèle de risques évidentiel permettant de représenter de façon cohérente les différentes expressions des connaissances et d'apprécier les différents risques (analyse des risques). Enfin, la dernière contribution porte sur la proposition de supports à la prise de décision en univers incertain (évaluation des risques). Ces supports concernent à la fois la représentation des résultats et des éléments pour l'identification des contributeurs à l'incertain et à sa réduction. L'application de ces contributions sur un cas réel de l'industriel EDF permet ensuite de mettre en évidence leur faisabilité ainsi que leurs apports au regard d'approches plus conventionnelles. Elle nous permet également de dégager de nouvelles perspectives de recherche pour le développement de cette méthodologie.

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Hocine, Abdelfettah. "Estimation d'état et diagnostic de systèmes à commutation par filtrage multi-modèle." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00135049.

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Abstract:

Ce travail concerne la détection de défauts sur les systèmes sujets à des changements de mode de fonctionnement. Le système réel est modélisé par un système à commutation markovienne qui est représenté par un ensemble de modèles de fonctionnement (fonctionnements normaux et anormaux) et par une matrice de probabilité de transition de Markov qui contient les probabilités de passage d'un modèle de fonctionnement à un autre. Cette représentation offre un cadre idéal à l'application des méthodes d'estimation multi-modèle. L'intérêt d'utiliser ce type d'estimateurs réside dans le fait qu'en plus de l'estimation de l'état du système, les estimateurs multi-modèles procurent la probabilité d'occurrence ou d'activation de chaque modèle de fonctionnement. Ces probabilités peuvent alors être utilisées pour la détection de défaut. Dans ce travail, nous avons utilisé les spécificités de l'estimation multi-modèle afin de procéder à la détection et l'isolation des défauts qui peuvent affecter un système linéaire. Plusieurs améliorations et aménagements ont été apportés à ce type d'estimateurs dans le but d'augmenter les performances du diagnostic.

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Rocha, Loures de Freitas Eduardo. "Surveillance et diagnostic des phases transitoires des systèmes hybrides basés sur l'abstraction des dynamiques continues par réseau de Pétri temporel flou." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2006TOU30022.

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Abstract:

Les systèmes de surveillance et de supervision jouent un rôle majeur pour la sécurité des installations industrielles et la disponibilité des équipements. Signaler le plus tôt possible à l'opérateur les écarts détectés par rapport au comportement nominal prévu est fondamental pour la mise en œuvre des actions préventives et correctives sur le procédé. Certains types d'installations tels que les procédés chimiques et de traitement par lots (batch systems) présentent une grande complexité pour la commande/surveillance en raison de leur caractère hybride (aspects continus et discrets étroitement liés), du nombre de variables mis en jeu et de la complexité de leurs relations. Cette complexité est accentuée par la nécessité de nombreux changements de modes opératoires qui conduisent à de nombreuses phases transitoires. La surveillance de ces phases transitoires est délicate. Le nombre élevé de variables à considérer rend difficile l'interprétation du comportement du procédé. En cas de défaut, un diagnostic devient alors une tâche complexe. Les écarts, même marginaux, par rapport au comportement nominal souhaité doivent être surveillés de façon à avertir l'opérateur sur des évolutions non prévues qui peuvent aboutir à une défaillance. Les écarts marginaux peuvent indiquer un dysfonctionnement qui dégénère lentement ou encore une conduite inadéquate de l'opérateur ou du système de pilotage. Pour faire face à la complexité, le système de commande/surveillance est hiérarchisé selon la hiérarchie procédurale proposée par la norme ISA88. Notre démarche de surveillance et diagnostic se situe à deux niveaux hauts de cette hiérarchie procédurale : i) au niveau d'une opération et plus particulièrement lors du transitoire du mode opératoire (MOt) où les relations d'influence entre les variables sont faiblement connues ou non connues, ii) au sein d'une phase où les relations d'influence sont connues dans un intervalle de temps appartenant à l'horizon du mode opératoire. Concernant la complexité des relations des variables mises en jeu, il n'est pas toujours facile et forcément nécessaire une modélisation précise de la dynamique du procédé. Dans ce cas, les approches qualitatives permettent une représentation avec un degré d'abstraction plus en adéquation avec le niveau haut de surveillance considéré. Pour cela, nous proposons une abstraction des dynamiques continues basée sur un raisonnement temporel et événementiel compatibles avec les niveaux de la hiérarchie de surveillance. Cette abstraction est basée sur un partitionnement temporel flou de la dynamique des variables importantes définissant ainsi un ensemble d'états qualitatifs. Des mécanismes de vérification et de rétablissement de cohérence temporelle entre les variables sont proposés de façon à décrire les relations dynamiques locales existantes. Pour son pouvoir de représentation et pour rester cohérent avec une approche hiérarchique basée réseau de Petri, les Réseaux de Petri Temporels Flous ont été choisis The supervision and monitoring systems have a major role to the security of an industrial plant and the availability of its equipments. Forewarn the operator earliest about the deviations of the process nominal behaviour is fundamental to carry out preventive and corrective actions. Some kind of industrial plants like the chemical process and batch systems set significant complexities to the monitoring and supervision systems because of their hybrid nature (discrete and continuous interactions), the number of active variables and the complexity of theirs behaviour relations. This complexity becomes more pronounced in systems characterized by numerous operating mode changes leading to a numerous transitory phases. The monitoring of these transitory phases is a delicate issue. The large amount of variables to be taken into account leads to a difficult reasoning and interpretation of the process behaviour. In case of fault, the diagnosis becomes then a complex task. The marginal deviations of process behaviour may indicate a dysfunction that degenerates slowly or be caused by operator misbehaviour or piloting system fault. To cope with this complexity we propose a hierarchical monitoring and control system completed by a procedural decomposition proposed by the ISA88 norm, defining from the upper level the recipes, procedures, operations, phases and tasks. Our monitoring and diagnosis approach is located at two high levels of this procedural hierarchy: i) at the operation level, particularly on the transition period of operating modes where the influence relations between the variables are weekly or not known, ii) at the phase level where the influence relations are known in a period of time belonging the transition operating mode horizon. .

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Settouti, Lotfi. "Systèmes à base de traces modélisées : modèles et langages pour l'exploitation des traces d'interactions." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10019.

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Abstract:

Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet < personnalisation des environnements informatiques pour l'apprentissage humain (EIAH) > financé par la Région Rhône-Alpes. La personnalisation des EIAH est essentiellement dépendante de la capacité à produire des traces pertinentes et exploitables des activités des apprenants interagissant avec un EIAH. Dans ce domaine, l'exploitation des traces relève explicitement plusieurs problématiques allant de sa représentation de manière normalisée et intelligible à son traitement et interprétation en temps différé ou en temps réel au moment même de l'apprentissage. La multiplication des pratiques et des usages des traces requiert des outils génériques pour soutenir leurs exploitations. L'objectif de cette thèse est de définir les fondements théoriques de tels outils génériques permettant l'exploitation des traces d'interaction. Ceci nous a amené à définir la notion de Systèmes à Base de Trace modélisées : une classe de systèmes à base de connaissances facilitant le raisonnement et l'exploitation des traces modélisées. L'approche théorique proposée pour construire de tels systèmes s'articule autour de deux contributions : (1) La définition d'un cadre conceptuel définissant les concepts, l'architecture et les services mobilisés par les SBT. (2) La définition d'un cadre formel pour les systèmes à base de traces modélisées. Plus précisément, la proposition d'un langage pour l'interrogation et la transformation de trace modélisées à base de règles permettant des évaluations ponctuelles et continues. La sémantique formelle de ce langage est définie sous forme d'une théorie des modèles et d'une théorie de point fixe, deux formalismes habituellement utilisés pour décrire la sémantique formelle des langages de représentation de connaissances This thesis is funded by the Rhône-Alpes Region as a part of the project < Personalisation of Technology-Enhanced Learning (TEL) Systems >. Personalising TEL Systems is, above all, dependent on the capacity to produce relevant and exploitable traces of individual or collaborative learning activities. In this field, exploiting interaction traces addresses several problems ranging from its representation in a normalised and intelligible manner to its processing and interpretation in continuous way during the ongoing TEL activities. The proliferation of trace-based exploitations raises the need of generic tools to support their representation and exploitation. The main objective of this thesis is to define the theoretical foundations of such generic tools. To do that, we define the notion of Trace-Based System (TBS) as a kind of Knowledge-based system whose main source of knowledge is a set of trace of user-system interactions. This thesis investigates practical and theoretical issues related to TBS, covering the spectrum from concepts, services and architecture involved by such TBS (conceptual framework) to language design over declarative semantics (formal framework). The central topic of our framework is the development of a high-level trace transformation language supporting deductive rules as an abstraction and reasoning mechanism for traces. The declarative semantics for such language is defined by a (Tarski-style) model theory with accompanying fixpoint theory

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Menighed, Kamel. "Commandes coopératives embarquées et tolérantes aux défauts." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00545412.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse porte sur la tolérance aux défauts dans le cas des systèmes linéaires. Les moyens de communication numériques sont utilisés dans le cadre de la mise en oeuvre d'une architecture de commande tolérante aux défauts pour des systèmes complexes. Une coopération entre les modules de commande/diagnostic assure la tolérance à certains types de défauts qui affectent le système. La commande des systèmes est traditionnellement réalisée à partir d'un calculateur central qui collecte l'ensemble des informations relevées sur le procédé, puis les traite pour élaborer un ensemble de commande qui est appliqué au procédé. Avec le développement des systèmes commandés en réseaux (Networked Control System) et des systèmes embarqués, l'architecture des systèmes s'oriente vers une distribution des algorithmes de commande et de diagnostic. On se propose d'aborder le problème de la conception des stratégies de distribution de diagnostic/commande et de coopération des tâches de commande entre les sous-contrôleurs associés à chaque sous-système qui composent le système complexe et de prendre en compte les défauts des actionneurs et de capteurs affectant les sous-systèmes. Il s'agit alors d'élaborer une stratégie de commande coopérative visant à compenser les effets des défauts affectant le système. Les commandes locales sont des commandes prédictives à base de modèle (MPC : Model Predictive Control). Une analyse de stabilité a été faite en prenant en considération la défaillance du réseau de communication.

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Fragkoulis, Dimitrios. "Détection et localisation des défauts provenant des capteurs et des actionneurs : application sur un système non linéaire." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00339630.

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Abstract:

Dans cette thèse nous nous sommes intéressés à la détection, l'isolation et l'identification de défauts pour une classe de systèmes dynamiques continus non linéaires avec entrées affines. Nous avons focalisé notre étude sur les défauts additifs qui apparaissent au niveau des actionneurs et des capteurs. En supposant que nous disposons de l'état du système, des algorithmes de détection, d'isolation et d'identification de défauts basés sur des observateurs adaptatifs ont été développés. Le premier algorithme proposé traite les défauts actionneurs et est constitué de deux banques d'observateurs adaptatifs ayant une structure particulière qui nous permet d'isoler des défauts simples et multiples. La première banque est dédiée à la détection et l'identification du défaut ; ensuite sur la base des valeurs candidates, issues de l'identification, la deuxième banque isole l'actionneur en défaut. Un deuxième algorithme est proposé pour les défauts capteurs. Avant de traiter le problème, nous avons reformulé le modèle avec l'aide d'un filtre, ce qui a permis d'augmenter l'état du système et ainsi transformer les capteurs du système originel en actionneurs du nouveau système augmenté. Ce deuxième algorithme est basé sur la création d'une banque d'observateurs adaptatifs non linéaires, où chaque observateur isole le défaut associé à chaque capteur. Les avantages de la méthode proposée est qu'il ait possible de détecter, d'isoler et d'identifier les défauts simples, multiples et simultanés. La pertinence de ces deux algorithmes est examinée à partir de résultats de simulation obtenus sur un modèle académique de la littérature et sur un modèle d'un procédé de traitement des eaux usées en présence de bruit de mesure.

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Prié, Yannick. "Vers une phénoménologie des inscriptions numériques. Dynamique de l'activité et des structures informationnelles dans les systèmes d'interprétation." Habilitation à diriger des recherches, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00655574.

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Abstract:

Ce mémoire est l'occasion de présenter nos travaux à l'Université Claude Bernard Lyon 1. Il est composé de trois parties, la première visant à proposer une thématisation originale des liens entre activité et inscriptions numériques de l'activité sous la forme de structures informationnelles, les deux suivants étant consacrés à nos thématiques principales de recherche qui sont, d'une part la lecture active audiovisuelle et les systèmes d'interprétation, et d'autre part les systèmes à base de traces modélisées. Le premier chapitre est consacré à l'exploration des liens entre l'activité informatiquement médiée et les représentations qui y sont impliquées. Une première étude critique décrit la notion d'inscription de connaissances proposée par B. Bachimont au sein d'une théorie du support pour permettre de penser la rencontre ou l'expérience qu'une conscience fait des dispositifs technologiques et des inscriptions. Cette proposition vise à thématiser la numéricité des inscriptions et nous intéresse donc à ce titre, mais elle se révèle à notre sens insuffisante pour penser un individu actif engagé dans un processus de manipulation d'inscriptions. Une seconde étude est alors consacrée aux liens entre action, activité et inscriptions dans les théories dites " post-cognitivistes " de la cognition. Les inscriptions soutiennent l'activité et la sous-tendent tout à la fois, et nous nous intéresserons particulièrement aux inscriptions dans leur perception et leur manipulation par un être humain suivant la théorie instrumentale. Cependant, les inscriptions en tant qu'elles peuvent être numériques ne sont que peu thématisées. Notre dernière étude est orientée autour de la proposition de penser la notion de structure informationnelle et les instruments associés comme permettant d'articuler le monde numérique à l'activité humaine et l'activité humaine au monde numérique. Une structure informationnelle est une inscription numérique en acte, objectivable, mais non obligatoirement canonique, c'est-à-dire manipulée explicitement par le système. Cette proposition permet de penser le côté humain de l'activité instrumentée tout en conservant le calcul et les représentations associées comme préoccupation informatique. Nous présentons également la notion d'espace informationnel qu'un utilisateur énacte, et les directions de recherche ouvertes par nos propositions. Le deuxième chapitre est principalement consacré à la présentation de nos travaux sur les systèmes de lecture active audiovisuelle. Nous proposons d'abord une étude rapide sur le cadre général des technologies intellectuelles comme soutenant le travail intellectuel, l'activité ouverte d'interprétation et de manipulation d'inscriptions de connaissances personnelles. De telles inscriptions et réinscriptions se font au sein de ce que nous proposons d'appeler des systèmes d'interprétation qui offrent aux utilisateurs la possibilité de manipuler consciemment des structures informationnelles de toutes sortes, par exemple sous la forme de données, de schémas ou de feuilles de style et de formulaires, et de partager celles-ci comme réifications de pratiques. La lecture active audiovisuelle est une activité intellectuelle qui s'effectue dans un système d'interprétation permettant de construire des hypervidéos à partir d'annotations. Nous présentons alors nos travaux autour du projet Advene (Annotate Digital Video, Exchange on the NEt), notamment les modèles associés, l'outil générique Advene pour l'annotation et la construction d'hypervidéos, ainsi que quelques applications de lecture active associées à l'analyse des interactions et la critique filmique. Nous pouvons alors tirer un bilan des presque dix ans de ce projet et proposer quelques directions pour la suite. Le troisième et dernier chapitre présente essentiellement nos travaux sur les traces numériques. Nous définissons d'abord la notion de trace en général comme inscription permettant de viser le passé au cours d'une interprétation et présentons comment les traces d'activité médiées sont largement utilisées au sein de systèmes variés allant de l'analyse à la réflexivité. Nous considérons que l'enjeu est de manipuler des traces numérique explicites définies comme " inscriptions canoniques temporellement orientées " dans des systèmes d'interprétation orientés trace. Nous pouvons alors présenter la notion de trace modélisée comme un certain type de trace explicite, ainsi que nos travaux dans ce cadre depuis plus de dix ans : l'approche Musette, le cadre général des systèmes de base de traces modélisées (SBTm) ainsi que la formalisation des traces et des transformations pour construire des systèmes de gestion de bases de traces (SGBT). Différents travaux applicatifs sont ensuite présentés qui permettent d'illustrer les différentes utilisations des traces modélisées dans des contextes applicatifs variés, visant notamment le support à l'awareness, à la remémoration, à la réflexivité, à la redocumentation et au partage, ou encore à la reprise d'activité.

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Wang, Zhanjun. "Optimisation avancée pour la recherche et la composition des itinéraires comodaux au profit des clients de transport." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2015. http://www.theses.fr/2015ECLI0029/document.

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Abstract:

Avec les problèmes présents dans le secteur de transport, qu'ils soient financiers ou environnementaux, la mobilité avancée peut y remédier avec la mise à profit de la complémentarité entre les différents modes de transport. Dans ce contexte, nous nous focalisons dans cette thèse à la mise en œuvre d'un système d’information de transport avec la recherche et la composition des itinéraires comodaux pour les clients. L'enjeu est d'être capable de répondre aux attentes des usagers avec des solutions satisfaisantes permettant de proposer des itinéraires optimaux pour gérer efficacement l’intermodalité. Dans un souci pratique, nous fournirons des itinéraires attractifs respectant les contraintes imposées même pour les requêtes simultanées. Nous utilisons des techniques d'accélération permettant de réduire l'espace de recherche pour la planification d’itinéraire. Les itinéraires attractifs sont décomposés en sections de route sur lesquelles les différentes demandes et les offres disponibles sont mises en relation. Les combinaisons des sections de route permettent d'aboutir à un ensemble de solutions intéressantes. L’aspect distribué et dynamique du problème nous a permis d'employer une modélisation basée sur le paradigme agent. Ainsi, l’alliance entre les systèmes multi-agents et les algorithmes génétiques que nous avons mis en place s'avère très utile pour gérer l’articulation de l’intermodalité entre ces différents modes de transport. Les résultats de simulation présentés montrent l’efficacité des méthodes proposées Nowadays, the environment impact of transport is significant. In an attempt to address these problems, in this work, we are interested in the implementation of a transport information system, which integrates the existing means of transport to respond users' requests, including public transport and the shared transport like carpooling and car-sharing. In this context of application, we elaborate algorithms to provide attractive paths with respect to the imposed constraints, even for simultaneous requests. Different acceleration techniques for path planning are used to reduce the search space for a better performance. The attractive paths are divided into route sections on which the available offers are allocated to different requests, which is treated as one resource allocation problem using metaheuristics algorithms. With consideration of the distributed and dynamic aspects of the problem, the solving strategy makes use of several concepts like multi-agents system and different optimization methods. The proposed methods are tested with realistic scenarios with instances extracted from real world transport networks. The obtained results indicate that our proposed approaches can efficiently solve the itinerary planning problems by providing good and complete solutions

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Ménigot, Sébastien. "Commande optimale appliquée aux systèmes d'imagerie ultrasonore." Phd thesis, Université François Rabelais - Tours, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00657980.

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Abstract:

Les systèmes d'imagerie médicale ultrasonore ont considérablement amélioré le diagnostic clinique par une meilleure qualité des images grâce à des systèmes plus sensibles et des post-traitements. La communauté scientifique de l'imagerie ultrasonore a consenti à un très grand effort de recherche sur les post-traitements et sur le codage de l'excitation sans s'intéresser, outre mesure, aux méthodes de commande optimale. Ce travail s'est donc légitimement tourné vers les méthodes optimales basées sur l'utilisation d'une rétroaction de la sortie sur l'entrée. Pour rendre applicable ces méthodes, ce problème complexe de commande optimale a été transformé en un problème d'optimisation paramétrique sous-optimal et plus simple. Nous avons appliqué ce principe au domaine de l'imagerie ultrasonore : l'échographie, l'imagerie harmonique native et l'imagerie harmonique de contraste avec ou sans codage de la commande. La simplicité de l'approche nous a permis, par une modification de la fonction de coût, de l'adapter à l'imagerie harmonique. Cette adaptation montre que la méthode peut être appliquée à l'imagerie ultrasonore en générale. Aujourd'hui, les enjeux de l'imagerie ultrasonore portent non seulement sur les traitements des excitations ou des images mais aussi sur les capteurs. Ce point nous a conduit naturellement à rechercher la commande optimale des transducteurs capacitifs (cMUT) afin de les adapter à une utilisation plus large en imagerie ultrasonore codée. Nos méthodes de compensation et de codage par commande optimale procurent des résultats très prometteurs qui vont au delà de nos espérances. Le champ d'applications de nos méthodes de codage optimal est large et nous n'en voyons pas forcément encore toutes les limites. L'atout majeur de nos approches est leur simplicité d'utilisation et d'implémentation. En effet, elles ne nécessitent pas d'informations a priori difficilement accessibles sur les outils utilisés ou milieux explorés. Notre système s'adapte automatiquement aux variations qui peuvent être liées au vieillissement du capteur ou à la modification du milieu exploré.

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Bezzaoucha, Souad. "Commande tolérante aux défauts des systèmes non linéaires représentés par des modèles de Takagi-Sugeno." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0120.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la représentation T-S des systèmes non linéaires et les non-linéarités qui leur sont associées (saturation et paramètres variants dans le temps) pour la commande et le diagnostic. Ainsi, une nouvelle approche utilisant la transformation par secteurs non linéaires permet de ré-écrire le système sous forme polytopique en prenant en compte la présence de paramètres variants dans le temps. Cette forme polytopique est ensuite utile pour la synthèse d'observateurs assurant l'estimation simultanée de l'état et des paramètres du système. Une application au diagnostic est également considérée en comparant les valeurs des paramètres estimés en ligne avec leurs valeurs nominales supposées connues et représentatives du mode de fonctionnement non défaillant. Concernant la commande, la contrainte de saturation est représentée sous forme de modèle T-S et est intégrée au modèle du système. La synthèse de plusieurs lois de commande assurant la stabilité du système bouclé, en prenant en compte les limites de saturation est proposée. La poursuite de modèle de référence est également traitée avec la mise en évidence des conditions structurelles de poursuite pour les modèles non linéaires sous forme T-S. L'accent est mis sur les différents critères de choix de commande en fonction des buts recherchés A first contribution of this thesis is to propose a systematic procedure to deal with the state and parameter estimation for nonlinear time-varying systems. It consists in transforming the original system into a T-S model with unmeasurable premise variables using the sector nonlinearity transformation. Then a joint state and parameter observer is designed and the convergence conditions of the joint state and parameter estimation errors are established. The second contribution of this thesis is the stabilization problem under saturation constraints. In fact, we aim to present a new approach for the saturation nonlinearity study, where the sector nonlinearity transformation is used to represent the nonlinear behaviour of a saturated actuator under a T-S form. The T-S representation of the saturation is used to integrate the limitation constraints into the control synthesis, such that the system stability is ensured and the controller gains are calculated according to the saturation level. The model reference tracking control problem is also addressed. It aims to highlight the encoutered difficulties and the proposed solutions to achieve the tracking objective. Through analytical studies, by presenting clear structural conditions and control strategies, we try to point and answer some major interogations, that are : "how the model reference is to be chosen ? " and "which tracking criterion to consider to achieve a certain objective ? ". The case of constrained control input is also considered with a special focus on the anticipation for the saturated control

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Saleh, Majd. "Digital ecosystem : towards a system of information systems." Thesis, Compiègne, 2018. http://www.theses.fr/2018COMP2413.

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Abstract:

Récemment, avec les progrès technologiques rapides que nous observons dans le domaine des Technologies de l'Information et de la Communication (TIC), de nombreux Systèmes d'Information (SI) sont introduits dans nos vies à la maison ou au travail. Cela entraînera des défis croissants pour les utilisateurs, tels que la nécessité de gérer d'énormes quantités de ressources et la difficulté de collaborer avec les autres. Afin de trouver la bonne information au bon moment pour prendre des décisions éclairées, les utilisateurs doivent rechercher des ressources réparties dans de nombreux SI (courriels, réseaux sociaux, pages wiki, notes électroniques, etc.). Le processus de recherche de ressources dans différents SI est coûteux et prend du temps; il doit donc être optimisé. L'émergence des Écosystèmes Numériques (DE) offre aux utilisateurs le potentiel d'améliorer l'accessibilité et la coordination des différents systèmes.D'autre part comparable à un DE, un système de systèmes d'information (SoIS) est composé de SI intégrés qui sont hétérogènes et fonctionnent indépendamment de manière autonome, mais qui sont mis en réseau pour un objectif commun.L'objectif mentionné précédemment, pourrait être l'organisation et le partage de ressources hétérogènes. Cette thèse se concentre sur le passage des Écosystèmes Numériques à un système de systèmes d'information en tant que solution aux défis émergents auxquels sont confrontés les utilisateurs de différents SI dans un contexte de collaboration. Le SoIS donne l'occasion d'explorer comment la collaboration peut être améliorée grâce à une combinaison de différents SI dans l'environnement numérique des organisations. Dans ce contexte, nous avons défini un modèle sémantique et un modèle architectural de SoIS. Nous avons ensuite développé un prototype, appelé MEMORAeSoIS, basé sur ces modèles comme support de collaboration. Ce prototype peut offrir la possibilité d'indexer, de partager, d'annoter et de recommander des ressources importantes provenant de différents SI Recently, with the rapid technological advancement that we are witnessing in the domain of Information and Communication Technology (ICT), many Information Systems (ISs) are introduced into our lives either at home or at work. That will cause growing challenges for the users, such as the need for managing huge amounts of resources and the difficulty to collaborate with others. In order to find the right information at the right time to make educated decisions, users have to look for resources distributed in many ISs (emails, social networks, wiki pages, electronic notes etc.). The process of searching for resources in different ISs is costly and time-consuming; therefore it needs to be optimized. The emergence of Digital Ecosystems (DE) presents the users with the potential for improving the accessibility and coordination of different systems. On the other hand, comparable to DE, a System of Information Systems (SoIS) is comprised of integrated ISs which are heterogeneous and independently operable on their own but are networked together for a common goal. The goal, as mentioned before, might be organizing and sharing of heterogeneous resources.This thesis focuses on moving from Digital Ecosystems towards a System of Information Systems as a solution to the emergent challenges facing users of different ISs in a collaboration context. The SoIS gives the opportunity to explore how collaboration can be enhanced through a combination of different ISs in the digital environment of organizations. In this context, we defined a semantic model and an architectural model of SoIS. We then developed a prototype, called MEMORAeSoIS, based on these models as collaboration support. This prototype can provide the ability to index, share, annotate, and recommend important resources coming from different ISs.Recently, with the rapid technological advancement that we are witnessing in the domain of Information and Communication Technology (ICT), many Information Systems (ISs) are introduced into our lives either at home or at work. That will cause growing challenges for the users, such as the need for managing huge amounts of resources and the difficulty to collaborate with others. In order to find the right information at the right time to make educated decisions, users have to look for resources distributed in many ISs (emails, social networks, wiki pages, electronic notes etc.). The process of searching for resources in different ISs is costly and time-consuming; therefore it needs to be optimized. The emergence of Digital Ecosystems (DE) presents the users with the potential for improving the accessibility and coordination of different systems. On the other hand, comparable to DE, a System of Information Systems (SoIS) is comprised of integrated ISs which are heterogeneous and independently operable on their own but are networked together for a common goal. The goal, as mentioned before, might be organizing and sharing of heterogeneous resources.This thesis focuses on moving from Digital Ecosystems towards a System of Information Systems as a solution to the emergent challenges facing users of different ISs in a collaboration context. The SoIS gives the opportunity to explore how collaboration can be enhanced through a combination of different ISs in the digital environment of organizations. In this context, we defined a semantic model and an architectural model of SoIS. We then developed a prototype, called MEMORAeSoIS, based on these models as collaboration support. This prototype can provide the ability to index, share, annotate, and recommend important resources coming from different ISs

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Clément, Antoine. "Détection de nouveauté pour le monitoring vibratoire des structures de génie civil : approches chaotique et statistique de l'extraction d'indicateurs." Phd thesis, Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1348/.

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Abstract:

Le suivi vibratoire de l'état des ouvrages de génie civil vise à anticiper une défaillance structurale par la détection précoce d'endommagement. Dans ce contexte, la détection de nouveauté constitue une approche particulièrement adaptée à l'analyse des signaux compte tenu des difficultés à modéliser une structure unique et soumise à de nombreux facteurs extérieurs influant sur la dynamique vibratoire. Le premier objectif du travail de thèse consiste à observer dans quelle mesure la détection de nouveauté parvient à détecter un endommagement dans un contexte fortement perturbé par des variations environnementales d'une part, et par une excitation de nature impulsionnelle, d'autre part. Le deuxième objectif est de proposer et d'étudier un nouvel indicateur vectoriel, désigné par JFV (pour Jacobian Feature Vector). Le calcul du JFV s'appuie sur la reconstruction de la trajectoire du système dynamique observé dans son espace des phases. Cette approche exploite les développements scientifiques récents réalisés en théorie des systèmes dynamiques non linéaires, parfois qualifiée de théorie du chaos. Le JFV est comparé aux coefficients de modèles auto-régressifs (AR), couramment utilisés en analyse des séries temporelles. Pour réaliser ce travail de thèse, plusieurs cas d'études expérimentaux sont utilisés dont notamment une maquette de structure en bois sur laquelle l'excitation est contrôlée et des variations environnementales sévères sont imposées. Enfin, différentes approches de modélisation statistique des indicateurs normalisés sont mises en œuvre dans le but de comparer leurs aptitudes respectives à la définition d'un seuil de classification robuste The aim of structural health monitoring of civil structure is the early detection of damage to prevent tructure failure. But modelling the behaviour of such structure is a very challenging task due to it uniqueness and to the effect of environmental parameters on the dynamic. In this context, the novelty detection approach appears to be well adapted since it avoids the need of prior hypothesis on the nature of the dynamical behaviour, and integrates all variability factors. The work of this thesis has two principal aims. The first one is to quantify the ability of novelty detection to discriminate damage under strong environmental variations and impulse excitation. The second one is to introduce a new damage sensitive feature, referred as Jacobian Feature Vector (JFV). The JFV calculation is based on the reconstructed state space which exploits the progress achieved in the theory of non-linear dynamical systems, also known as chaos theory. The comparison between AR parameters, widely used for time series analysis, and the JFV is carried out on several case studies. One of them is a three storey wooden laboratory structure subjected to strong environmental variations and controlled excitation. Finally, since the last step of novelty detection is decision making based on statistical modelling of the normalized damage sensitive features, the robustness of several approaches for the setting of the classification threshold is investigated

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Clément, Antoine. "Détection de nouveauté pour le monitoring vibratoire des structures de génie civil : Approches chaotique et statistique de l'extraction d'indicateurs." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00687065.

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Abstract:

Le suivi vibratoire de l'état des ouvrages de génie civil vise à anticiper une défaillance structurale par la détection précoce d'endommagement. Dans ce contexte, la détection de nouveauté constitue une approche particulièrement adaptée à l'analyse des signaux compte tenu des difficultés à modéliser une structure unique et soumise à de nombreux facteurs extérieurs influant sur la dynamique vibratoire. Une telle approche présente un double intérêt consistant à éviter de formuler des hypothèses a priori sur le comportement dynamique et à intégrer tous les facteurs de variabilité. Ce travail de thèse poursuit ainsi deux objectifs. Le premier objectif consiste à observer dans quelle mesure la détection de nouveauté parvient à détecter un endommagement dans un contexte fortement perturbé par des variations environnementales d'une part, et par une excitation de nature impulsionnelle, d'autre part. Le deuxième objectif est de proposer et d'étudier un nouvel indicateur vectoriel, désigné par JFV (pour Jacobian Feature Vector). Le calcul du JFV s'appuie sur la reconstruction de la trajectoire du système dynamique observé dans son espace des phases. Cette approche exploite les développements scientifiques récents réalisés en théorie des systèmes dynamiques non linéaires, parfois qualifiée de théorie du chaos. Le JFV est comparé aux coefficients de modèles auto-régressifs (AR), couramment utilisés en analyse des séries temporelles. Pour réaliser ce travail de thèse, plusieurs cas d'études expérimentaux sont utilisés dont notamment une maquette de structure en bois sur laquelle l'excitation est contrôlée et des variations environnementales sévères sont imposées. \indent Les indicateurs AR et JFV sont extraits des signaux vibratoires relatifs aux différents cas d'études et normalisés par le biais du concept de distance de Mahalanobis. Les résultats expérimentaux montrent que, pour les deux indicateurs vectoriels, la détection de l'endommagement est favorisée par une sollicitation comportant une composante de bruit. Une excitation purement instationnaire, constituée de séquences aléatoires d'impulsions, dégrade de façon significative les performances de détection. Les variations environnementales génèrent une forte variabilité des indicateurs, rendant difficile l'ajustement d'un modèle statistique robuste dédié à la discrimination des dégradations. Seuls les niveaux d'endommagement extrêmes sont repérés dans la configuration d'essai la plus pénalisante. L'analyse comparée des coefficients AR et du JFV met en évidence une dispersion beaucoup plus grande des composantes de ce dernier, conduisant à une sensibilité plus faible. Une étude paramétrique montre cependant que la sensibilité du JFV peut être améliorée par une optimisation des méthodes de sélection des paramètres de reconstruction de l'espace des phases. Face aux performances limitées des indicateurs AR et JFV dans certains cas très défavorables, un autre indicateur est proposé, basé sur la corrélation croisée des informations portées par une paire de capteurs. Cet indicateur présente une performance intéressante sur un cas d'étude complexe combinant variations environnementales fortes et sollicitation purement instationnaire. Une discussion est également proposée sur la façon de répartir les mesures de référence dans les différentes bases de données nécessaires à l'application de la démarche de détection de nouveauté. Enfin, différentes approches de modélisation statistique des indicateurs normalisés sont mises en oeuvre dans le but de comparer leurs aptitudes respectives à la définition d'un seuil de classification robuste.

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Teglia, Yannick. "Ingénierie et robustesse des systèmes embarqués sécuritaires." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066183.

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Abstract:

Les composants de sécurité de type carte à puce (smartcard) ou les systèmes sur puce (System On Chip) à fonction sécuritaire sont soumis depuis plus d'une dizaine d'années à une nouvelle classe d'attaques appelées attaques par canaux cachés (Side Channel Attack). Ces attaques visent à obtenir des informations du composant en utilisant par exemple sa consommation en courant ou son rayonnement électromagnétique. Par extension ces attaques permettent aussi de perturber le fonctionnement du composant par injection de fautes au moyen de faisceaux lasers ; le but étant de récupérer des secrets ou d'obtenir des privilèges. Dans cette thèse, nous présenterons un état de l'art de ces menaces ainsi que diverses contributions à des contre-mesures contre les. Ceci sera illustré au moyen de publications et brevets, mettant en œuvre divers paradigmes pour lutter contre les fraudes. Nous montrerons notamment que les protections peuvent se situer au niveau arithmétique, algorithmique ou électronique et que des combinaisons sont possibles et souhaitables Nous aborderons aussi le sujet des générateurs de nombres aléatoires, nécessaires à la création de contre mesures, sous la perspective de tests statistiques qui permettent d’en évaluer la qualité. Nous dresserons enfin des perspectives de recherche quant au devenir des attaques tout autant que des contre-mesures dans des systèmes hétérogènes où la sécurité est un compromis entre le coût, la performance et la résistance du système.

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Bezzaoucha, Souad. "Commande tolérante aux défauts de systèmes non linéaires représentés par des modèles de Takagi-Sugeno." Phd thesis, Université de Lorraine, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00948345.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la représentation T-S des systèmes non linéaires et les non-linéarités qui leur sont associées (saturation et paramètres variants dans le temps) pour la commande et le diagnostic. Ainsi, une nouvelle approche utilisant la transformation par secteurs non linéaires permet de ré-écrire le système sous forme polytopique en prenant en compte la présence de paramètres variants dans le temps. Cette forme polytopique est ensuite utile pour la synthèse d'observateurs assurant l'estimation simultanée de l'état et des paramètres du système. Une application au diagnostic est également considérée en comparant les valeurs des paramètres estimés en ligne avec leurs valeurs nominales supposées connues et représentatives du mode de fonctionnement non défaillant. Concernant la commande, la contrainte de saturation est représentée sous forme de modèle T-S et est intégrée au modèle du système. La synthèse de plusieurs lois de commande assurant la stabilité du système bouclé, en prenant en compte les limites de saturation est proposée. La poursuite de modèle de référence est également traitée avec la mise en évidence des conditions structurelles de poursuite pour les modèles non linéaires sous forme T-S. L'accent est mis sur les différents critères de choix de commande en fonction des buts recherchés.

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Chevalier, Catherine. "Conflit et théorie des systèmes : contribution à une théorie des systèmes complexes." Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMPD920.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour objet principal d'interroger les conceptions du conflit à l'œuvre dans les théories des systèmes en vue tout à la fois : de proposer une définition du conflit dans les systèmes complexes, d'élaborer des stratégies d'actions vis-à-vis de ces conflits, et de tenter de contribuer à une théorie des systèmes complexes. A cette fin, deux pôles sont méthodologiquement articulés : un pôle théorique qui correspond au cadre d'une théorie des systèmes complexes, et un pôle recherche-action qui porte sur les conflits autour d'un projet nécessitant une coopération intra-organisationnelle. Première étape de ce travail, la recherche-action menée dans les systèmes médico-sociaux du département de la Somme a abouti d'une part à une réflexion sur une organisation en guichet unique social et à des préconisations concrètes correspondantes, d'autre part à la détermination des conflits latents ou explicites. Une seconde étape a alors consisté à différencier trois théories des systèmes : une première systémique issue de la Théorie Générale des Systèmes fondée par Ludwig von Bertalanffy, une seconde systémique qui correspond à la théorie de la modélisation présentée dans la Théorie du Système Général de Jean-Louis Le Moigne, une troisième systémique issue des théories de l'auto-organisation et de l'autopoièse. Une troisième étape a permis la mise en relation du concept de conflit avec les concepts de système et de complexité à travers la lecture critique d'ouvrages de Jean-Louis Le Moigne, Yves Barel, Edgar Morin et Niklas Luhmann. Le conflit est alors défini comme un processus de transformations de différences en antagonismes puis en contradictions ou en paradoxes qui peut devenir explicite par polarisation. Il résulte de cette recherche théorique et empirique que toute stratégie d'action vis-à-vis de la complexité devrait considérer l'aspect paradoxal de tout système complexe.

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Bartolami, Eline. "Ingénierie et auto-assemblage de systèmes biomoléculaires multivalents." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2015. http://www.theses.fr/2015ENCM0017.

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Abstract:

Les systèmes naturels ont montré l'intérêt de la multiplication des interactions pour une cible, permettant d'améliorer l'affinité et de moduler la spécificité de reconnaissance. Il est ainsi important pour des applications biologiques de concevoir des systèmes multivalents et biocompatibles. Le travail entreprit au cours de ce doctorat porte sur le développement de nouvelles méthodologies pour accéder à des systèmes multivalents originaux.Ainsi, nous avons conçu, par synthèse multi-étapes, une nouvelle plate-forme fonctionnalisée, basée sur un châssis α-PNA pour la reconnaissance multivalente d'oligonucléotides. Ce nouveau système peut potentiellement être impliqué dans la reconnaissance sélective multipoint d'ADN.En parallèle, nous avons préparé des clusters multivalents d'iminosucres sur des châssis peptidiques, construits à partir de ligations click sans métaux, pour l'inhibition enzymatique de glycosidases. En effet, des systèmes multivalents ont été récemment développés en tant qu'inhibiteurs de glycosidases. Cependant, leur méthodologie de synthèse repose quasiment exclusivement sur la ligation azoture-alcyne catalysée au cuivre, ce qui limite son application biologique en raison de sa toxicité. Nos travaux ont ainsi conduit à l'identification d'inhibiteurs efficaces d'α-mannosidases par une approche synthétique sans métaux.Dans le contexte de la vectorisation d'oligonucléotides, il existe un besoin de concevoir des systèmes dynamiques qui permettent un relargage contrôlé. Nous avons appliqué une stratégie d'auto-assemblage, par ligation click de type acylhydrazone, pour la génération in situ de clusters biomoléculaires à partir de châssis peptidiques et de ligands d'acides aminés modifiés. Etant donné le caractère dynamique de la ligation qui confère une adaptabilité au système, nous avons démontré que a) la présence d'une cible permet d'assister la formation des clusters par sélection de certains composants et b) l'ADN peut être relargué par échange de ligands. Cette technique efficace et rapide d'auto-assemblage de fragments a ensuite permis de réaliser un criblage pour sonder l'effet de l'architecture et de la valence sur la complexation. Ce projet a finalement conduit à l'identification de vecteurs efficace pour la transfection de siARN sur cellules.Enfin, dans un dernier projet, nous avons exploité diverses techniques orthogonales et chimiosélectives de ligations click dans le but de générer des nanostructures peptidiques. Deux cages ont ainsi été obtenues par la formation de ligations acylhydrazones et thiol-maléimides selon une approche one-pot.En résumé, ces travaux d'ingénierie et d'auto-assemblage de systèmes biomoléculaires multivalent ont permis le développement de méthodes innovantes pour répondre à des besoins d'actualité et permettre la construction de systèmes multivalents destinés à la reconnaissance d'oligonucléotides, la vectorisation et l'inhibition enzymatique Natural systems are inspiring in showing that the combination of multiple interactions enables improvement in binding affinity and selectivity for a target. Thus, the design of synthetic and biocompatible multivalent systems is of great importance for biological applications. The work described in this PhD thesis aims at developing novel methodologies for generating functional multivalent systems.In order to engineer multivalent systems for the recognition of oligonucleotides, we elaborated a multi-step synthesis of functionalized α-PNA scaffolds bearing side-groups. This new scaffold can potentially serve for the multi-point sequence-selective recognition of DNA.Multivalent nanoconstructs are emerging tools for enzyme inhibition. In this context, we prepared multivalent clusters of iminosugars – by metal-free click ligations on peptide scaffolds – as candidates for glycosidases inhibition. Although such enzyme inhibitors based on iminosugar clusters were recently reported, their synthesis relies almost exclusively on copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition, which notorious toxicity represents a serious limitation for biological applications. Our approach demonstrates that iminosugar clusters can be prepared in a metal-free fashion and exhibit strong multivalent effects for the inhibition of α-mannosidases. Multivalent biomolecular systems are also candidates for gene delivery application. In this context, the design of dynamic systems is of interest for achieving controlled release. We implemented a self-assembly strategy, using the acylhydrazone click ligation, for the in situ generation of biomolecular clusters starting from peptide scaffolds and modified amino acids building blocks. We showed that, whereas both compounds are ineffective for DNA complexation, the mixed system spontaneously expresses cationic clusters that effectively complex DNA. We further demonstrated that, given the dynamic character of the acylhydrazone ligation, the system is able to a) adapt to the presence of the DNA target by selecting the optimal building blocks for the cluster self-assembly, and b) trigger DNA release by component exchange. This modular and versatile self-assembly approach was further exploited to perform a fragments screening varying molecular structure and valency. Thereby, we identified new and effective vectors for the transfection of siRNA in living cells.The last project described in this manuscript deals with the generation of cage-type peptide nanoconstructs by using a set of orthogonal and chemoselective click ligations. Two cages, based on acylhydrazone ligation on one side and thiol-maleimide on the other, were obtained successfully in one-pot.In summary, this work has led to the development of novel methodologies for the engineering and self-assembly of multivalent biomolecular nanoconstructs for diverse biological applications such as oligonucleotide recognition, delivery and enzyme inhibition

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Heinkelé, Christophe. "Synthèse modale probabiliste : Théorie et applications." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2008. http://www.theses.fr/2008ECDL0010.

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Abstract:

Le travail de cette thèse est focalisé sur le traitement des incertitudes des paramètres d’un système vibroacoustique. Après plusieurs rappels des techniques numériques pour traiter l’impact de l’aléa de ces paramètres sur le comportement du système, nous avons initié une méthode analytique en nous appuyant d’une part sur les calculs de probabilités classiques et d’autre part sur l’analyse modale. Nous avons ainsi commencé par écrire l’expression analytique de la densité de probabilité de la réponse en fréquence d’un oscillateur harmonique en considérant dans un premier temps que seul la fréquence propre était aléatoire de loi uniforme, puis dans un deuxième temps que seul l’amortissement visqueux était aléatoire (de loi uniforme également). Dans un troisième temps nous avons considéré un couple de variables aléatoires. Cette dernière résolution nous a permis d’envisager ensuite la superposition de n oscillateurs et d’écrire la densité de probabilité d’un système vibrant à un degrés de liberté : c’est ce que nous avons désigné par l’analyse modale probabiliste. Nous présentons une application à la poutre d’Euler-Bernoulli traitée par la méthode des éléments finis. Dans cette thèse, nous présentons des techniques numériques de traitement de l’aléa (Projection sur un chaos polynômial), mais un pas vers l’identification des paramètres et de leur aléa a également été tenté. Dans ce cadre, nous utilisons d’abord des méthodes d’identification non paramétrique, puis nous exposons une famille de méthodes basées sur les enveloppes de la réponse du système données par la résolution analytique The work developed in this phd-thesis is focused on the treatment of the uncertainties of the parameters of a vibro-acoustical system. After several recalls of numerical techniques to treat the impact of the randomness of these parameters on the behaviour of the system, we initiated an analytical method by using on one hand classical calculations of probability and on the other hand the modal analysis. So we began by writing the analytical expression of the probability density function of the frequency response of a harmonic oscillator by considering at first that only the natural frequency is random and governed by an uniform law, then in a second time that only viscous damping was random (of uniform law too). In a third time we considered the couple as being random. By using this last resolution allowed us to superpose n oscillators and to write the probability density funstion of a vibrating system of n degrees of freedom: we called this method the probabilistic modal analysis. We introduce an application on the Euler-Bernoulli beam treated by finite elements method. In this thesis, we introduce numerical techniques about the treatment of the randomness upon parameters (projection on the polynomial chaos), but a step towards the identification of parameters and their randomness was also tried. In this frame, first we use methods of nonparametric identification, then we display a family of methods based on the envelopes of the frequency response of the system given by the analytical resolution

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Lazrag, Ayadi. "Théorie de contrôle et systèmes dynamiques." Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE4060/document.

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Abstract:

Cette thèse est divisée en trois parties. Dans la première partie, nous commençons par décrire des résultats très connus en théorie du contrôle géométrique tels que le théorème de Chow-Rashevsky, la condition de rang de Kalman, l'application Entrée-Sortie et le test linéaire. De plus, nous définissons et nous étudions brièvement la contrôlabilité locale au voisinage d'un contrôle de référence au premier et au second ordre. Dans la deuxième partie, nous donnons une preuve élémentaire du lemme de Franks linéaire pour les flots géodésiques qui utilise des techniques basiques de théorie du contrôle géométrique. Dans la dernière partie, étant donnée une variété Riemanienne compacte, nous prouvons un lemme de Franks uniforme au second ordre pour les flots géodésiques et on applique le résultat à la théorie de la persistance. Dans cette partie, nous introduisons avec plus de détails les notions de contrôlabilité locale au premier et au second ordre. En effet, nous donnons un résultat de contrôlabilité au second ordre dont la preuve est longue et technique This thesis is devided into three parts. In the first part we begin by describing some well known results in geometric control theory such as the Chow Rashevsky Theorem, the Kalman rank condition, the End-Point Mapping and the linear test. Moreover, we define and study briefly local controllability around a reference control at first and second order. In the second part we provide an elementary proof of the Franks lemma for geodesic flows using basic tools of geometric control theory. In the last part, given a compact Riemannian manifold, we prove a uniform Franks' lemma at second order for geodesic flows and apply the result in persistence theory. In this part we introduce with more details notions of local controllability at first and second order. In fact, we provide a second order controllability result whose proof is long and technical

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Jézéquel, Louis. "Synthèse modale : théorie et extensions." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO19066.

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Abstract:

Cette étude propose un formalisme général permettant d'englober les diverses méthodes de synthèse modale. Ainsi l'analyse de la symétrie entre les formulations primale et duale a débouché sur de nouvelles procédures. L'introduction d'opérateurs intégraux a de plus permis d'analyser leur efficacité. L'utilisation d'une famille de modes de branche autorise l'identification des modèles modaux à partir de tests vibratoires simples. Un contrôle optimal des caractéristiques de frontière a abouti à la définition de modèles très efficaces malgré le faible nombre de degrés de liberté utilisés. Les lois de comportement des matériaux et des interfaces sont présentées de façon à faire ressortir les hypothèses simplificatrices permettant d'étendre les méthodes de synthèse modale aux structures visco-élastiques et non-linéaires. En particulier on justifie l'utilisation des modes complexes et non-linéaires. Ces derniers sont rattachés à la transformation normale et leur stabilité est étudiée à l'aide de la transformation de Poincaré. Plusieurs méthodes d'identification des modèles à partir d'essais dynamiques sont exposés. De nouvelles procédures expérimentales et numériques sont proposées dans le cas de forts amortissements et de non-linéarités localisées aux interfaces. Tout au long de cette étude de nombreux résultats numériques et expérimentaux sont utilisés pour illustrer les divers développements et pour vérifier l'efficacité des diverses méthodes de synthèse modale This study proposes a general formalism which permits the inclusion of the diverse methods of modal synthesis. Thus, the analysis of the symetry between the primal and dual formulations led to new procedures. Furthermore, the introduction of integral operators allowed the analysis of their efficiency. The definition of a new family of modes allows the identification of modal models based on simple vibratory tests. Optimal control of boundary characteristics led to the definition of highly efficient models despite the low number of degrees of freedom utilised. The behavior laws of the materials and of the interfaces are presented in such a way as to derive simplifying hypotheses which allow the modal synthesis methods to be extended to visco-elastic and non-linear modes. In particular, the utilisation of complex and non-linear modes is justified. The latter are linked to the normal transformation and their stability is studied through the use of the Poincaré transformation. Several methods for identifying models from dynamic trials are stated. New experimental and numerical procedures are proposed in the case of strong damping and of non-linearities localized on the interfaces. Throughout the study many numerical and experimental results are utilised to illustrate the diverse developments and to verity the efficiency of the diverse methods of modal synthesis

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Ramadour, Philippe. "Modèles et langage pour la conception et la manipulation de composants réutilisables de domaine." Aix-Marseille 3, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX30092.

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Abstract:

Le domaine de la conception des systèmes d'information est un secteur très demandeur en techniques et méthodes nouvelles visant à améliorer la qualité des produits et la performance des processus de conception. Ces besoins ont tait émerger des méthodes et outils innovants, aujourd'hui largement adoptés et utilisés. II est maintenant possible d'envisager une approche de développement basée sur la réutilisation de composants existants et éprouvés. Une telle approche doit permettre de réduire le temps de conception des systèmes d information, d'en améliorer la qualité et d'en faciliter la maintenance. . . Cinq résultats essentiels ont été produits à l'issue de ce travail de recherche. Une démarche de conception de systèmes de réutilisation permet d'identifier les connaissances de domaine à réutiliser, de les abstraire afin de taire apparaître la variabilité du domaine et de les discriminer. Cette démarche s'appuie sur un méta-modèle de domaine. Celui-ci offre un ensemble de concepts pour spécifier les buts, activités et objets d'un domaine. II peut être utilisé aussi bien lors de la modélisation de champs d'application que de méthodes d'ingénierie des systèmes d' information. Un modèle de composants réutilisables de domaine permet d'opérationnaliser, en vue de leur réutilisation, les connaissances ainsi formalisées en les structurant sous forme de composants de domaine. Des opérateurs et un processus de manipulation de composants sont décrits. Ils visent à supporter et guider l'ingénierie par réutilisation. Enfin, une plate-forme logicielle pour la conception et la manipulation de composants de domaine a été spécifiée et développée pour supporter l'ensemble de la démarche.

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Bruneau, Marina. "Une méthodologie de Reverse Engineering à partir de données hétérogènes pour les pièces et assemblages mécaniques." Thesis, Compiègne, 2016. http://www.theses.fr/2016COMP2267/document.

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Abstract:

Cette thèse traite d'une méthodologie de Reverse Engineering (RE) d'assemblages mécaniques à partir de données hétérogènes dans un contexte routinier. Cette activité consiste à partir d'un produit ou d'un assemblage, à récupérer la donnée numérique en partant de la donnée physique dans le but de reconstruire sa maquette numérique. Plusieurs techniques de numérisation peuvent être employées et permettent de générer des données de différents types (ex : nuage de points, photographies). Ces dernières sont utilisées comme données d'entrée à notre processus de RE et peuvent aussi être associées à des données liées au produit, existantes au préalable, telles que des mises en plan ou encore une version antérieure de la maquette numérique du produit. Le traitement de l'ensemble de ces données, dites "hétérogènes", requiert une solution qui soit capable de gérer d'une part, l'hétérogénéité des données et des informations qu'elles contiennent et d'autre part, l'incomplétude de certaines données qui est liée au bruit ou à la technologie utilisée pour numériser l'assemblage (ex : scanner ou photographie). Enfin la pertinence des informations extraites lors de la phase de traitement doit permettre, dans certains cas, de générer des modèles CAO paramétrés, propres à l'activité de RE de l'entreprise ou du domaine d'application. L'état de l'art sur la reconnaissance de formes dans des données hétérogènes ainsi que sur la gestion de connaissances dans le cadre d'activités routinières, propose des approches qui traitent soit d'un seul type de données, soit du RE de pièce unique ou soit elles ne permettent pas d'obtenir un modèle CAO qui soit exploitable (paramétrage géométrique des entités) pour une activité de RE. Cette thèse propose une méthodologie nommée Heterogeneous Data Integration for Reverse Engineering (HDI-RE) et qui se décompose en trois étapes : la segmentation, la signature et la comparaison avec une base de connaissances. Le but de cette méthode est d'automatiser le processus de RE et notamment en ce qui concerne les étapes de reconnaissance de composants dans les données d'entrée et d'aide à la reconstruction de modèles CAO (paramétrés ou non) en récupérant des informations géométriques et topologiques dans des données d'entrée. Pour cela, ces dernières sont segmentées afin d'en extraire des informations qui sont en suite formalisées sous la forme de signatures. Les signatures générées sont ensuite comparées à une base de connaissances comportant un ensemble de signatures de différents types et appartenant à des produits ou objets déjà connus. Le calcul des similarités issu de la comparaison permet d'identifier les composants présents dans les données en entrée. L'apport scientifique de ces travaux repose principalement sur l'utilisation de signatures qui, en fonction du souhait de l'utilisateur, permettent de reconstruire une maquette numérique en sortie du processus de RE avec trois niveaux d'information : un niveau global, un niveau géométrique et topologique ou un niveau fonctionnel. Par rapport à chaque niveau et du type de données traité, un mécanisme de signature dédié est proposé This thesis deals with a methodology of Reverse Engineering (RE) of mechanical assemblies from heterogeneous data in a routine context. This activity consists, from the existing data of a part or an assembly, in rebuilding their digital mock-up. The data used in entrance of our process of RE can be drawings, photos, points clouds or another existing version of the digital mock-up. The proposed approach, called Heterogeneous Data Integration for Reverse Engineering (HDI-RE), is divided into three steps : the segmentation, the signature and the comparison of the initial data with a knowledge database. The signatures of the studied object are compared with the signatures of the same type existing in the database in order to extract components ordered by similarity (distance with the object). The parameterized digital mock-up which is the most similar to the object is then extracted and its parameters identified from the initial data. Data set processing, called "heterogeneous" data, requires a solution which is able to manage on one hand, the heterogeneousness of the data and the information which they contain and on the other hand, the incompleteness of some data which are in link with the noise (into points cloud) or with the technology used to digitize the assembly (ex: scanner or photography)

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Dissertations / Theses on the topic 'Ingénierie et théorie des systèmes'

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