Tesis: "Filtrage variant dans le temps"

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Krémé, Ama Marina. "Modification locale et consistance globale dans le plan temps-fréquence". Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2021. http://www.theses.fr/2021AIXM0340.

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Aujourd'hui, il est devenu facile de retoucher des images, par exemple de flouter une région, ou de la modifier pour faire disparaître ou apparaître un objet, une personne, etc. La retouche d'images fait partie des outils de base de la plupart des logiciels d'édition d'images. Dans le cadre des signaux audio, il est souvent plus naturel d'effectuer de telles retouches dans un domaine transformé, en particulier le domaine temps-fréquence. Là encore, c'est une pratique assez courante, mais qui ne repose pas nécessairement sur des arguments théoriques solides. Des cas d'applications incluent la restauration de régions du plan temps-fréquence où une information a été perdue (par exemple l'information de phase), la reconstruction d'un signal dégradé par une perturbation additive bien localisée dans le plan temps-fréquence, ou encore la séparation de signaux localisés dans différentes régions du plan temps-fréquence. Dans cette thèse, nous proposons et développons des méthodes théoriques et algorithmiques pour résoudre ce type de problème. Nous les abordons dans un premier temps comme un problème de reconstruction de données manquantes dans lequel il manque certaines phases des coefficients temps-fréquence. Nous formulons mathématiquement le problème, puis nous proposons trois méthodes pour le résoudre. Dans un second temps, nous proposons une approche qui consiste à atténuer une source de dégradation avec l'hypothèse que celle-ci est bien localisée dans une région spécifique du plan temps-fréquence. Nous obtenons la solution exacte du problème qui fait intervenir des opérateurs appelés multiplicateurs de Gabor
Nowadays, it has become easy to edit images, such as blurring an area, or changing it to hide or add an object, a person, etc. Image editing is one of the basic tools of most image processing software. In the context of audio signals, it is often more natural to perform such an editing in a transformed domain, in particular the time-frequency domain. Again, this is a fairly common practice, but not necessarily based on sound theoretical arguments. Application cases include the restoration of regions of the time-frequency plane where information has been lost (e.g. phase information), the reconstruction of a degraded signal by an additive perturbation well localized in the time-frequency plane, or the separation of signals localized in different regions of the time-frequency plane. In this thesis, we propose and develop theoretical and algorithmic methods to solve this issue. We first formulate the problem as a missing data reconstruction problem in which the missing data are only the phases of the time-frequency coefficients. We formulate it mathematically, then we propose three methods to solve it. Secondly, we propose an approach that consists in attenuating a source of degradation with the assumption that it is localized in a specific region of the time-frequency plane. We consider the case where the signal of interest is perturbed by an additive signal and has an energy that is more widely spread in the time-frequency plane. We formulate it as an optimization problem designed to attenuate the perturbation with precise control of the level of attenuation. We obtain the exact solution of the problem which involves operators called Gabor multipliers

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Bonnetat, Antoine. "Etude et conception d'algorithmes de correction d'erreurs dans des structures de conversion analogique-numérique entrelacées pour applications radar et guerre électronique". Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0289/document.

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L’ évolution des systèmes radar et de guerre électronique tend à concevoir desrécepteurs numériques possédant des bandes instantanées de plus en plus larges. Cette contraintese reporte sur les Convertisseurs Analogique-Numérique (CAN) qui doivent fournir une fréquenced’échantillonnage de plus en plus élevée tout en conservant une puissance dissipée réduite. Unesolution pour répondre à cette demande est le CAN à Temps Entrelacés (ET-CAN) qui paralléliseM CANs pour augmenter la fréquence d’échantillonnage d’un facteur M tout en restant dansun rapport proportionné avec la puissance dissipée. Cependant, les performances dynamiquesdes ET-CANs sont réduites par des défauts d’entrelacements liés à des différences de processusde fabrication, de leur tension d’alimentation et des variations de température. Ces défautspeuvent être modélisés comme issus des disparités d’offsets, de gains ou décalages temporels etglobalement comme issus des disparités de réponses fréquentielles. Ce sont sur ces dernièresdisparités, moins traitées dans la littérature, que portent nos travaux. L’objectif est d’étudierces disparités pour en déduire un modèle et une méthode d’estimation puis, de proposer desméthodes de compensation numérique qui peuvent être implémentées sur une cible FPGA.Pour cela, nous proposons un modèle général des disparités de réponses fréquentielles desET-CANs pour un nombre de voies M quelconques. Celui-ci mélange une description continuedes disparités et une description discrète de l’entrelacement, résultant sur une expression desdéfauts des ET-CANs comme un filtrage à temps variant périodique (LPTV) du signal analogiqueéchantillonné uniformément. Puis, nous proposons une méthode d’estimation des disparitésdes ET-CANs basée sur les propriétés de corrélation du signal en sortie du modèle, pour Mvoies quelconques. Ensuite, nous définissions une architecture de compensation des disparitésde réponses fréquentielles des ET-CANs et nous étudions ses performances en fonction de sesconfigurations et du signal en entrée. Nous décrivons une implémentation de cette architecturepour M=4 voies entrelacées sur cible FPGA et nous étudions les ressources consommées afin deproposer des pistes d’optimisation. Enfin, nous proposons une seconde méthode de compensationspécifique au cas M=2 voies entrelacées, dérivée de la première mais travaillant sur le signalanalytique en sortie d’un ET-CAN et nous la comparons à une méthode similaire de l’état del’art
The evolution of radar and electronic warfare systems tends to develop digitalreceivers with wider bandwidths. This constraint reaches the Analog to Digital Converters(ADC) which must provide a sample rate higher and higher while maintaining a reducedpower dissipation. A solution to meet this demand is the Time-Interleaved ADC (TIADC)which parallelizes M ADCs, increasing the sampling frequency of an M factor while still ina proportionate relation to the power loss. However, the dynamic performance of TIADCsare reduced by errors related to the mismatches between the sampling channels, due to themanufacturing processes, the supply voltage and the temperature variations. These errors canbe modeled as the result of offset, gain and clock-skew mismatches and globally as from thefrequency response mismatches. It is these last mismatches, unless addressed in the literaturethat carry our work. The objective is to study these errors to derive a model and an estimationmethod then, to propose digital compensation methods that can be implemented on a FPGAtarget.First, we propose a general TIADC model using frequency response mismatches for any Mchannel number. Our model merge a continuous-time description of mismatches and a discretetimeone of the interleaving process, resulting in an expression of the TIADC errors as a linearperiodic time-varying (LPTV) system applied to the uniformly sampled analog signal. Then,we propose a method to estimate TIADC errors based on the correlation properties of theoutput signal for any M channel. Next, we define a frequency response mismatch compensationarchitecture for TIADC errors and we study its performance related to its configuration and theinput signal. We describe an FPGA implementation of this architecture for M=4 interleavedchannels and we study the resources consumption to propose optimisations. Finally, we proposea second compensation method, specific to M=2 interleaved channels and derived from the firstone, but working on the analytical signal from the TIADC output and we compare it to a similarstate-of-the-art method

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Luzi, Alexandru. "Commande variant dans le temps pour le contrôle d'attitude de satellites". Thesis, Toulouse, ISAE, 2014. http://www.theses.fr/2014ESAE0006/document.

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Cette thèse porte sur la commande variant dans le temps avec comme fil directeur l’application au contrôle d’attitude de satellites. Nous avons étudié trois types de commande: une commande à commutation, une commande LPV et une commande adaptative directe. Pour cette dernière nous avons proposé des résultats théoriques nouveaux portant sur la structuration du gain et de l’adaptation. Les résultats ont été validés en simulation et sont testés à bord d’un satellite. En partant de la loi à commutation actuellement utilisée sur les satellites Myriade, une première partie de nos travaux est dédiée à la commande LPV. Notre approche, basée sur la spécification des objectifs de commande à travers un modèle de référence LPV, permet d'obtenir de nouveaux algorithmes exprimés dans ce formalisme. Testées en simulation, ces lois de commande répondent à la problématique de notre application. Toutefois, le choix du modèle de référence LPV s'avère délicat. Cette difficulté a été levée en utilisant la commande adaptative. Dans cette approche, les spécifications sur le comportement temps-variant sont traduites par des contraintes au niveau des lois d'adaptation des gains de commande. Nous introduisons ainsi une nouvelle méthode de synthèse de lois adaptatives structurées. Les preuves de stabilité établies s'appuient sur des outils de la théorie de Lyapunov. Les résultats obtenus sur un simulateur complet montrent l'intérêt de tels algorithmes adaptatifs. Ils permettent en particulier de modifier la dynamique du satellite selon les capacités disponibles des actionneurs. Sur la base de ces résultats, une campagne d’essai en vol sur le satellite PICARD est actuellement en cours
This manuscript considers time varying control, with a strong emphasis on a satellite attitude control application. Three types of control structures have been studied: a switch-based approach, LPV control and direct adaptive control. In this last field we have introduced new theoretical results which allow structuring the gain and the adaptation law. The results have been validated in simulation and are currently tested on board a satellite. Starting from the switch-based control law currently implemented on the Myriade satellites, a first part of our work isdedicated to LPV control. Based on the specification of the control objectives by using of an LPV reference model, our approach allows obtaining new control algorithms expressed within this framework. The simulations carried out with theLPV algorithms obtained by using this method show that they meet the needs of our application. Nonetheless, the choice of a reference model proves to be difficult. This obstacle has been surpassed by using direct adaptive control. In this approach, specifications regarding the timevarying behaviour are added through constraints on the laws defining the control gains adaptation. We thus introduce anew synthesis method, based on which structured adaptive control laws are obtained. Stability proofs are established based on tools of the Lyapunov theory.The results obtained on a complete simulator show the interest of using such adaptive algorithms, which allow in particular to modify the satellite dynamics depending on the available capacity of the actuators. Based on these positive results, a fight-test campaign on the PICARD satellite is underway

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Alvarez, Jarquin Nohemi. "Consensus variant dans le temps : application à la formation de véhicles". Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112092/document.

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Les multiples applications liées aux systèmes multi-agents en réseau, tels que les satellites en formation, les oscillateurs couplés, les véhicules aériens sans pilote, entre autres, ont été, sans aucun doute, une motivation majeure dans le développement de cette thèse, qui est consacrée à l’étude du consensus de systèmes dynamiques et à la commande en formation de robots mobiles non holonomes. Dans le contexte du consensus, nous étudions la topologie en anneau avec de liens de communication variant dans le temps. Notamment, la communication peut être perdue pendant de longs intervalles de temps. Nous donnons de conditions suffisantes pour le consensus qui restent simples à vérifier, par exemple, en utilisant le théorème du petite gain. En suite, nous abordons le problème de consensus en supposant que la topologie de communication est variable. Nous établissons que le consensus est atteint à condition qu’il existe toujours un chemin de communication du type « spanning-tree » pendant un temps de séjour minimal. L'analyse s'appuie sur la théorie de stabilité des systèmes variant dans le temps et les systèmes à commutation. Dans le contexte de la commande en formation de véhicules autonomes nous adressons le problème de commande en suivi de trajectoire sur ligne droite en suivant une approche type maître-esclave. Nous montrons que le suivi global peut être obtenu à partir d’un contrôleur qui possède la propriété d’excitation persistante. En gros, le mécanisme de stabilisation dépend de l’excitation du système par une quantité qui est proportionnelle à l’erreur de suivi. Ensuite, la méthode est utilisée pour résoudre le problème de suivi de formation de plusieurs véhicules interconnectés sur la base d’une topologie « spanning-tree ». Nous donnons des conditions de stabilité concernant les modèles cinématique et dynamique, en utilisant la seconde méthode de Lyapunov
The multiple applications related to networked multi-agent systems such as satellite formation flying, coupled oscillators, air traffic control, unmanned air vehicles, cooperative transport, among others, has been undoubtedly a watershed for the development of this thesis. The study of cooperative control of multi-agent systems is of great interest for his extensive field work and applications. This thesis is devoted to the study of consensus seeking of multi-agents systems and trajectory tracking of nonholonomic mobile robots.In the context of consensus seeking, first we study a ring topology of dynamic agents with time-dependent communication links which may disconnect for long intervals of time. Simple checkable conditions are obtained by using small-gain theorem to guarantee the achievement of consensus. Then, we deal with a network of dynamic agents with time-dependent communication links interconnected over a time-varying topology. We establish that consensus is reached provided that there always exists a « spanning-tree » for a minimal dwell-time by using stability theory of time-varying and switched systems. In the context of trajectory tracking, we investigate a simple leader-follower tracking controller for autonomous vehicles following straight lines. We show that global tracking may be achieved by a controller which has a property of persistency of excitation tailored for nonlinear systems. Roughly speaking the stabilisation mechanism relies on exciting the system by an amount that is proportional to the tracking error. Moreover, the method is used to solve the problem of formation tracking of multiple vehicles interconnected on the basis of a « spanning-tree » topology. We derive stability conditions for the kinematic and dynamic model by using a Lyapunov approach

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Agulhari, Cristiano Marcos. "Stabilité et commande des systèmes linéaires variant dans le temps aux paramètres incertains". Phd thesis, INSA de Toulouse, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00822689.

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Resumen

Les principales contributions de cette thèse concernent le développement de méthodes pour la synthèse de contrôleurs et pour l'analyse de la stabilité des systèmes linéaires, soit variant ou invariant dans le temps. Concernant les systèmes invariant dans le temps, le but est la synthèse de contrôleurs robustes d'ordre réduit pour les systèmes en temps continu qui présentent des paramètres incertains. La méthode présentée pour la synthèse est basée sur une technique en deux étapes, o'u un gain de retour d'état est construit dans la première étape, et appliqué à la deuxième, fournissant le contrôleur robuste souhaité. Chaque étape consiste à la résolution de conditions sous la forme d'inégalités matricielles linéaires. Dans le cas des systèmes variant dans le temps, en général, en fonction des informations disponibles, deux modèles mathématiques peuvent être utilisés. D'un côté, pour des systèmes dont les éléments variant dans le temps sont bornés mais pas complètement connus, on peut utiliser des modèles dépendant de paramètres variants, ce qui donne une représentation polytopique. Dans ce cas là, la technique de stabilisation proposée est basée sur la méthode en deux étapes, pour générer des contrôleurs dépendants des paramètres. On suppose que les paramètres sont mesurables en ligne, et les contrôleurs sont synthétisés pour qu'ils soient robustes à des bruits de mesures. De l'autre côté, si les dynamiques variantes dans le temps sont connues, on peut traiter directement le système sans utiliser aucune paramétrisation. Deux techniques de synthèse sont proposées pour ce cas : la construction des gains stabilisants en utilisant directement la matrice de transition d'état, et une technique de synthèse conçue à partir d'un nouveau critère de vérification de la stabilité du système. La validité des méthodes proposées est illustrée par plusieurs exemples numériques, qui montrent la qualité des résultats qui peuvent être obtenus.

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Hénocq, Xavier. "Contrôle d'erreur pour transmission de flux vidéo temps réel sur réseaux de paquets hétérogènes et variant dans le temps". Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10020.

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Resumen

Cette thèse s'inscrit dans la problématique de la transmission point à point et multipoint d'applications de visioconférence sur réseau de paquets. Notre objectif est de définir des mécanismes capables d'assurer une qualité de service convenable à ces applications malgré les problèmes de pertes de paquets et de délais de transmission caractérisant ce type de réseau. Une premier mécanisme de contrôle d'erreur basé FEC compatible avec le standard H263+ est proposé. Ce mécanisme s'appuie sur un algorithme d'optimisation débit-distorsion des débits source et canal. Cette optimisation prend en compte le canal par l'intermédiaire d'une métrique de distorsion incorporant la distorsion de codage de source et la distorsion de canal modélisées par un processus de Elliot-Gilbert. Ce mécanisme conduisant à une protection inégale des images, un format de transport adapté aux données inégalement protégées est proposé. Nous étendons ensuite le mécanisme ainsi développé au codage hiérarchique standard. Par la suite, le mécanisme précédent est inséré dans un schéma de régulation de débit multicouche adapté au contexte multipoint hétérogène. Cette régulation s'appuie sur une représentation concise de l'état du réseau fourni par un mécanisme d'agrégation des rapports des récepteurs et se fait suivant un critère d'optimisation de la qualité perçue par l'ensemble des récepteurs. Les temps de latence induits par les FEC et l'interdépendance des différents niveaux de scalabilité sont deux limitations majeures des méthodes précédemment envisagées pouvant être évitées par les techniques de codage par description multiples étudiées dans la seconde partie de cette thèse. Une méthode basée sur des expansions de signal sur base de fonctions redondantes (frame expansion) est envisagée. Nous faisons un parallèle entre les frame expansions et les codes correcteurs définis dans le domaine des réels. Enfin, nous proposons un schéma de codage vidéo par description multiples.

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Pons, Renaud. "Diagnostic à bases de modèles et maintenance des systèmes dynamiques variant dans le temps". Toulouse 3, 2000. http://www.theses.fr/2000TOU30197.

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Dimogianopoulos, Dimitrios. "Commande adaptative des systèmes linéaires à paramètres constants et lentement variant dans le temps". Compiègne, 1999. http://www.theses.fr/1999COMP1230.

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Resumen

Cette thèse concerne la commande adaptative des systèmes linéaires pouvant garantir une performance élevée du processus en boucle fermée. Dans un premier temps nous proposons un schéma combinant un algorithme standard d'identification par Moindres Carrés (MC) accouplé à un contrôleur inédit. Ce schéma s'applique à des systèmes à paramètres constants dans le temps (CT). Ce contrôleur adaptatif a été appliqué à la commande d'un processus réel (un générateur de vapeur). Ensuite, nous étudions une classe de systèmes à paramètres variant dans le temps (MT). Dans le but d'obtenir une identification réussie, nous proposons un algorithme MC récursif pouvant s'accommoder des particularités des systèmes VT. L'usage de cet algorithme assure que la matrice de covariance reste toujours bornée. Alors, elle peut être utilisée pour modifier des paramètres estimés ne correspondant pas à des modèles commandables, Le schéma de commande est complété par l'adoption d'un contrôleur continu par placement des pôles. La stabilité du système en boucle fermée a été démontrée. Finalement, nous proposons un algorithme MC non récursif pour l'estimation des paramètres MT. Cet algorithme conserve l'optimalité de la solution du problème d'estimation même quand une modification des paramètres estimés est nécessaire. A cause du temps de traitement des données hors ligne, les paramètres sont obtenus périodiquement. Ainsi, nous complétons cet algorithme avec un contrôleur hybride Celui-ci fonctionne en continu mais ses paramètres sont obtenus, eux aussi, périodiquement. L'analyse de stabilité de la boucle fermée est effectuée et les signaux restent toujours bornés.

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Andaloussi, Chafik. "Propriétés structurelles des systèmes linéaires à paramètres variant dans le temps : approche bond-graph". Ecole Centrale de Lille, 2007. http://www.theses.fr/2007ECLI0004.

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Resumen

Cette thèse étudie des propriétés structurelles sur les modèles bond graphs. La motivation principale est de contribuer à la résolution des problèmes liés à l’étude des propriétés structurelles et au calcul du système inverse d’un système LTV à l’aide de l’utilisation des propriétés et des avantages offerts par une représentation graphique telle que le bond graph. Cette problématique est abordée dans le cas de modèles bond graphs linéaires à paramètres variant dans le temps et des outils adéquats ont été proposés. De nouveaux concepts ont été introduits : en définissant la notion d’anneau bond graph non commutatif, une nouvelle règle de gain ou "règle de Riegle" est introduite en bond graph. Grâce à l’introduction de la notion de l’algèbre différentielle et à l’aide des opérateurs (delta et sigma), il est possible de calculer graphiquement les termes des matrices de commandabilité/observabilité en utilisant des règles adéquates basées sur le calcul de la longueur des chemins causaux entrées-états/états-sorties. Il est aussi montré que les règles graphiques de l’étude de la structure à l’infini restent applicables dans un anneau bond-graph. Pour aller plus loin dans l’introduction de l’outil d’algèbre différentielle aux bond graphs, l’étude des propriétés d’inversibilité d’un modèle anneau bond-graph a été abordée. Dans ce contexte et grâce à la notion des chemins causaux entrées-sorties disjoints, il est possible de faire une analyse de l’inversibilité directement à partir de son modèle BG. Il est également montré que la notion de bicausalité et l’obtention graphique de la paramétrisation différentielle en utilisant la règle de Riegle est rendue possible
This thesis aims at the study of the structural properties on the bond-graph models. The principal motivation is to contribute to the resolution of the problems related on the study of the structural properties and calculation of the inverse system of a LTV system using of the properties and the advantages offered by a graphical representation such as the bond-graph. These problems are approached in the case of linear bond-graphs models with time varying parameters and the adequate tools were proposed. To achieve these goals, new concepts and tools were introduced. In particular, defining the concept of noncommutative bond-graph ring, a new gain rule known under the name of “Riegle rule” is introduced in bond-graph. In addition, thanks to the introduction of the notion of the differential algebra and using of the operators (delta and sigma), it became possible to graphically calculate the terms of the matrices of commandability/observability by using appropriate rules based on calculation length of the causal paths inputs-states/states-outputs. It is also shown that the graphic rules of the study of the infinite structure remain applicable in a bond-graph ring. Finally, to go further in the introduction of the algebra tool and modules to the bond-graphs, the study of the properties of inversibility of a bond-graph ring model was approached. In this context and basing on the disjoint input-output causal paths notion, it is possible to make an analysis of the inversibility directly from its BG model. It is also shown that the bicausality concept and graphic determination of the differential parameterization by using the rule of Riegle are made possible

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Tjokronegoro, Harijono Abidin. "Estimation adaptative des paramètres de systèmes variant dans le temps et détection de ruptures". Grenoble INPG, 1990. http://www.theses.fr/1990INPG0145.

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Ces recherches portent sur les problèmes de limitation des capacités d'adaptation des algorithmes récursifs d'estimation paramétrique, pour le cas des systèmes non-stationnaires, et en cas d'existence de changement brusque de paramètres du système. Deux approches permettant de résoudre sous forme de combinaison linéaire de fonctions du temps, et la mise en œuvre de techniques de détection de ruptures. Ce mémoire de thèse est divisé alors en deux parties, la modélisation et l'identification de systèmes non-stationnaires est traitée dans la première partie, et l’étude des méthodes de détection de ruptures de modèles est réalisée dans la deuxième partie. Nous distinguons deux groupes de méthodes de détection de ruptures, celles fondées sur l'erreur de prédiction, et celles fondées sur l'erreur sur les paramètres estimés. Deux nouvelles méthodes appartenant au deuxième groupe ont été proposées dans ce mémoire

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Mesnager, Laurent. "Estimation en temps petit de densités conditionnelles dans des problèmes de filtrage non linéaire". Paris 11, 1996. http://www.theses.fr/1996PA112243.

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L'objet de cette these est l'etude en temps petit de la densite du filtre non normalise dans un probleme de filtrage non lineaire. Dans un premier temps, en s'inspirant d'une methode utilisee par ben arous pour etudier le noyau de la chaleur hypoelliptique, on obtient le comportement en temps petit de la densite hors du cut-locus et sur la diagonale dans le cas d'un probleme de filtrage non lineaire avec bruits decorreles. Les outils importants sont alors la geometrie sous-riemanienne, la methode de laplace et le calcul de malliavin partiel. Les termes dominants sont, dans ce cas, identiques a ceux obtenus dans le cas du noyau de la chaleur. La difference essentielle reside dans le fait que le developpement est ecrit avec des integrales iterees en l'observation. Ensuite, on montre qu'on peut encore ecrire un developpement de la densite hors du cut-locus, dans le cas d'un probleme de filtrage avec bruits correles, d'abord en supposant une hypothese de commutation entre certains champs de vecteurs puis dans le cas general. L'obtention de ce developpement necessite, en plus des outils utilisees dans le cas decorrele, l'utilisation de la formule de decomposition des flots de kunita-bismut et l'introduction d'un temps d'arret portant sur un flot associe au bruit d'observation. Un nouveau comportement exponentiel est alors mis en evidence. Plus precisement, il apparait dans le terme exponentiel dominant, en plus de la distance sous-riemanienne, des integrales iterees en l'observation

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Alberi-Morel, Marie-Line. "Egalisation lineaire adaptative et spatio-temporelle de canaux variant dans le temps : application dans un environnement radio-mobile". Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112104.

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Le canal radio-mobile, milieu tres dispersif et fluctuant dans le temps, engendre des interferences entre symboles (ies) et une perte d'informations. Aussi, un traitement d'egalisation s'avere necessaire lors de la reception pour retrouver le signal emis initialement. En outre, dans un contexte de hauts debits, les systemes de communications numeriques transmettent les informations par blocs. Les algorithmes d'egalisation doivent donc atteindre des performances correctes en un temps tres court. Le but de ce rapport est d'etudier l'egalisation lineaire de sequences courtes par des filtres adaptatifs et spatio-temporels qui les traitent de maniere repetitive. L'etude est realisee dans le cas de l'algorithme supervise, le looping lms, et celui aveugle, le looping cma. En effet, leur faible complexite algorithmique les rend tres populaire dans le monde industriel. Nous allons voir, d'abord, comment et sous quelles conditions la diversite spatio-temporelle - i. E. Utilisation de plusieurs capteurs pour capter le signal ou surechantillonnage du signal recu par rapport a la periode symbole - ameliore les performances asymptotiques et transitoires d'une egalisation lineaire. Ensuite, nous analysons l'egalisation lineaire par ces algorithmes, sur des blocs de donnees radio-mobiles dans un cadre spatio-temporel. Nous montrons, dans une etude comparative, qu'ils peuvent devenir aussi competitifs, sous certaines conditions, que des algorithmes issus de la famille des moindres carres qui ont la propriete de converger rapidemment. Nous allons egalement voir comment ces algorithmes combines lineairement peuvent contribuer a l'amelioration des performances de l'egalisation lineaire de sequences courtes. Enfin, comme l'environnement radio-mobile est un milieu tres fluctuant, nous etudions a l'aide d'un critere, appele degre de non-egalisabilite (dne), comment l'egaliseur spatio-temporel reagit face a trois types de variations pouvant se produire dans ce milieu (saut, derive aleatoire et deterministe).

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Jridi, Maher. "Etude, modélisation et amélioration des performances des convertisseurs analogique numérique entrelacés dans le temps". Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13517.

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Dans un contexte où les systèmes communicants fleurissent, les Convertisseurs Analogique Numérique CAN doivent suivre les demandes des nouveaux standards de télécommunications. Un convertisseur seul, ne peut pas allier rapidité, précision et faible consommation de puissance. Dans le cadre de nos travaux, nous nous sommes intéressés à une structure prometteuse de CAN basée sur l'entrelacement temporel de plusieurs convertisseurs, TIADC. Le taux d'échantillonage augmente proportionnellement avec le nombre de CAN mais des problèmes de disparité entre les différents CAN réduisent la résolution effective du TIADC. Dans ce mémoire, nous avons contribuer à l'étude de ces convertisseurs, notamment aux pertes engendrées par les disparités entre les différents convertisseurs. La structure du TIADC a été modélisé dans un environnement de description matérielle. Plusieurs solutions de calibrations existantes ont été simulé afin de vérifier leur fonctionnement et de pouvoir proposer deux méthodes de correction. Une première méthode en différée visant le domaine de l'instrumentation et une seconde, en ligne visant des applications de télécommunications. La première méthode a été vérifiée par des données expérimentales, la seconde a été implémentée dans un FPGA et ensuite vérifiée par des tests et des mesures.

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Séguret, Serge. "Géostatistique des phénomènes à tendance périodique (dans l'espace-temps)". Paris, ENMP, 1991. http://www.theses.fr/1991ENMP0247.

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L'essentiel du travail est consacre a l'etude du magnetisme terrestre et a sa separation en termes temporel (les perturbations) et spatial (les anomalies). Le comportement quasiment periodique des perturbations temporelles nous a amene a constituer une classe de phenomenes naturels: les phenomenes a tendance periodique. Ils possedent cette particularite qu'au niveau de leurs variations on ne peut definir objectivement une periode etant donne leur caractere fluctuant et imprevisible. Ll n'en est pas de meme de leurs caracteristiques statistiques (variogramme, spectre) qui, elaborees sur un nombre meme restreint de quasi periodes, revelent une composante periodique constituee de peu de frequences. Ces caracteristiques nous ont conduit a utiliser des techniques spectrales elementaires (spectres d'energies, transformee de fourier discrete) conjointement des techniques classiques de geostatistique lineaire (variogramme, krigeage) et d'elaborer des outils d'estimations qui chevauchent les mondes spatiaux et spectraux: le krigeage trigonometrique et l'analyse krigeante trigonometrique, deux manieres d'effectuer le krigeage de coefficients de fourier et donc de generaliser la transformee de fourier discrete. Outre le magnetisme spatio-temporel, deux applications en imagerie sont proposee

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Maginier, Sylvain. "Le filtrage des défauts dans l'analyse de la sécurité dynamique en temps réel des grands réseaux électriques". Phd thesis, Grenoble INPG, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00820621.

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L'analyse de la sécurité dynamique en temps réel est très difficile à réaliser en raison du nombre important de calculs à réaliser en quelques minutes seulement. Jusqu'à aujourd'hui, aucune méthode ne s'est révélée suffisamment efficace pour remplir cette tâche. Dans ce contexte, le filtrage des contingences représente un enjeu majeur puisqu'il permet d'économiser beaucoup de temps de calculs. Le but de nos travaux de recherche a été de mettre au point une stratégie de filtrage basée sur les méthodes d'analyse de la stabilité transitoire existantes. Dans un premier temps, les principales méthodes d'analyse de la stabilité transitoire ont été étudiées et testées à l'aide de quatre réseaux électriques de tailles différentes. Les méthodes qui sont apparues comme les plus efficaces ont ensuite été développées et modifiées, afin d'améliorer leur rapidité, leur fiabilité et leur précision. Deux nouvelles méthodes ont ainsi été crées. La première méthode permet de déterminer très rapidement et de manière très fiable la stabilité du réseau. La deuxième permet de calculer précisément le TEC avec un minimum de simulations. A partir de ces deux méthodes qui ont des caractéristiques complémentaires, une stratégie de filtrage multi-niveau, réalisant un bon compromis entre la rapidité, la fiabilité et la précision, a été proposée.

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Maginier, Sylvain. "Le filtrage des défauts dans l'analyse de la sécurité dynamique en temps réel des grands réseaux électriques". Grenoble INPG, 1998. http://www.theses.fr/1998INPG0168.

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L'analyse de la sécurité dynamique en temps réel est très difficile à réaliser en raison du nombre important de calculs à réaliser en quelques minutes seulement. Jusqu'à aujourd'hui, aucune méthode ne s'est révélée suffisamment efficace pour remplir cette tâche. Dans ce contexte, le filtrage des contingences représente un enjeu majeur puisqu'il permet d'économiser beaucoup de temps de calculs. Le but de nos travaux de recherche a été de mettre au point une stratégie de filtrage basée sur les méthodes d'analyse de la stabilité transitoire existantes. Dans un premier temps, les principales méthodes d'analyse de la stabilité transitoire ont été étudiées et testées à l'aide de quatre réseaux électriques de tailles différentes. Les méthodes qui sont apparues comme les plus efficaces ont ensuite été développées et modifiées, afin d'améliorer leur rapidité, leur fiabilité et leur précision. Deux nouvelles méthodes ont ainsi été crées. La première méthode permet de déterminer très rapidement et de manière très fiable la stabilité du réseau. La deuxième permet de calculer précisément le TEC avec un minimum de simulations. A partir de ces deux méthodes qui ont des caractéristiques complémentaires, une stratégie de filtrage multi-niveau, réalisant un bon compromis entre la rapidité, la fiabilité et la précision, a été proposée
On-line dynamic security analysis is very difficult to realize because of the numerous calculations necessary in just a few minutes. Until now, no methods hâve been able to accomplish this task. In this context, contingency screening is very important because it allows reducing significantly the number of calculations. The scope of this study has been to realize contingency screening with existing transient stability analysis methods. First, the main transient stability analysis methods hâve been studied and tested with four power Systems. Subsequently, the most efficient methods hâve been modified and improved to increase their speed, reliability and accuracy, Following thèse modifications, two new dynamic security analysis methods hâve been designed. The first method allows a quick and accurate détermination of the power System stability. The second method allows the précise CCT calculation within a few simulations. From thèse two methods which hâve complementary characteristics, a multi-level contingency screening method has been proposed. This screening method is reliable, accurate and fast

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Jridi, Maher. "Etude, Modélisation et Amélioration des Performances desConvertisseurs Analogique Numérique Entrelacés dans le Temps". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00298981.

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Resumen

Dans un contexte où les systèmes communicants fleurissent, les Convertisseurs Analogique Numérique CAN doivent suivre les demandes des nouveaux standards de télécommunications. Un convertisseur seul, ne peut pas allier rapidité, précision et faible consommation de puissance. Dans le cadre de nos travaux, nous somme intéressé à une structure prometteuse de CAN basée sur l'entrelacement temporel de plusieurs convertisseurs, TIADC. Le taux d'échantillonnage augmente proportionnellement avec le nombre de CAN mais des problèmes de disparité entre les différents CAN réduisent la résolution effective du TIADC. Dans ce mémoire, nous avons contribuer à l'étude de ces convertisseurs, notamment aux pertes engendrées par les disparités entre les différents convertisseurs. La structure du TIADC a été modélisé dans un environnement de description matérielle. Plusieurs solutions de calibrations existantes ont été simulé afin de vérifier leur fonctionnement et de pouvoir proposer deux méthodes de correction. Une première méthode en différé visant le domaine de l'instrumentation et une seconde, en ligne visant des application de élécommunications. La première méthode a été vérifié par des données expérimentales, la seconde était implémenté dans un FPGA et vérifié par des tests et des mesures.

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Kenne, Godpromesse. "Méthodes d'identification pour des systèmes non linéaires avec paramètres variant dans le temps : application aux machines tournantes à induction". Paris 11, 2003. http://www.theses.fr/2003PA112146.

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Resumen

L'objectif de cette thèse est le développement des méthodes d'identification simples à implémenter en temps réel pour des systèmes non linéaires avec paramètres variant dans le temps. Les algorithmes développés sont destinés à l'identification des paramètres afin de permettre leurs mises à jour "en-ligne" dans un schéma de commande. Deux types d'approche sont développés: La première approche est basée sur les observateurs à structure variable (CSV). Dans cette approche, deux types de schéma d'identification des paramètres électriques et du flux rotorique d'un moteur asynchrone (MAS) sont proposés. Le premier et le deuxième schéma sont basés respectivement sur une loi dynamique et une loi d'estimation algébrique convergeant en temps fini. Les résultats en simulation et i1 en implémentation en temps réel ont été comparés à ceux obtenus par la méthode des moindres carrés récursifs (MCR). L'algorithme d'estimation basé sur l'OSV est plus robuste par rapport aux incertitudes paramétriques, aux bruits de mesure et est plus facile à implémenter en temps réel que la méthode MCR. La deuxième approche est basée sur un prédicteur neuronal à base radiale. Nous avons proposé une méthode basée sur ce type de prédicteur pour une classe de systèmes non linéaires plus large. Une application combinant cette méthode avec un observateur à haut gain sur l'identification des paramètres électriques et la vitesse rotorique d'un MAS triphasé a été également étudiée. Les simulations de défaut réalisées permettent l'extension de la méthode aux diagnostics et détection des pannes ainsi qu'à la commande du MAS sans utiliser les capteurs de vitesse. Les résultats expérimentaux obtenus par les deux approches montrent bien la convergence assez rapide des estimés vers leurs vraies valeurs et leurs robustesses par rapport aux variations des paramètres dans le temps, aux bruits de mesure, aux incertitudes paramétriques et du modèle ainsi qu'aux effets d'échantillonnages
This dissertation deals with on-line identification of nonlinear systems with time-varying parameters. The algorithms developed here are potentially useful for the design of the drives that can adjust controller parameters automatically. Another possible application is for the detection of failure. Two approaches have been designed. The first approach is based on the sliding mode observer (SMO). Two identification schemes using this approach have been investigated for electrical parameters and rotor flux estimation of an induction motor. The first and the second scheme are based respectively on the dynamical law and algebraic law which converge in finite time. The simulation and expenmental results have been compared to the results obtained using the recursive least square methods (RLSM). The methods based on the SMO are more robust with respect to parameters uncertainties, measures noises and are more easily implementable than the RLSM method. The second approach is based on the radial basis function neuronal predictor. We proposed parameters estimation scheme using this predictor for a large class of nonlinear systems with time-varying parameters. This method has been combined with high-gain observer to estimate electrical parameters and rotor speed of a three phase induction motor. The method can also be applied to the design of the mot or drives in sensorless control. Real-time implementation results obtained using both approaches show the fast convergence of the estimates to their true values and the robustness of both approaches with respect to time-varying parameters, measures noises, parameters and model uncertainties and sampling effects

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Ariba, Yassine. "Sur la stabilité des systèmes à retards variant dans le temps : théorie et application au contrôle de congestion d'un routeur". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00442454.

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Cette thèse s'inscrit dans une thématique pluridisciplinaire explorant les liens existants entre la théorie de la commande et les réseaux informatiques. L'idée consiste à appliquer les outils de l'Automatique pour la stabilisation du trafic dans les réseaux de communication. Premièrement, nous nous sommes intéressés à l'analyse de stabilité des systèmes à retards variables au travers de deux approches temporelles. D'une part, nous avons considéré la méthode de Lyapunov-Krasovskii dans laquelle nous avons élaboré des fonctionnelles en adéquation avec de nouvelles modélisations du système (segmentation du retard, dérivée temporelle). D'autre part, la stabilité a également été abordée avec une approche entrée-sortie, empruntant alors les outils de l'analyse robuste. Le système à retard est alors réécrit comme l'interconnexion d'une application linéaire avec une matrice constituée d'opérateurs définissant le système original. Après avoir revisité le principe de séparation quadratique, nous développons des opérateurs auxiliaires afin de caractériser au mieux la dynamique retardée et proposer des critères moins pessimistes. Deuxièmement, la méthodologie développée est ensuite utilisée pour le problème de contrôle de congestion d'un routeur lors de communications TCP. Ce protocole de bout en bout est sensible à la perte de paquet et modifie en conséquence son taux d'émission selon l'algorithme du AIMD. Il s'agit alors de commander le taux de perte par l'intermédiaire d'un mécanisme d'Active Queue Management situé au niveau du routeur afin de réguler le trafic. Les résultats théoriques sont ensuite évalués à l'aide du simulateur de réseaux NS-2.

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Bouchired, Steven. "Égalisation de canaux non-linéaires variant dans le temps à l'aide des réseaux de neurones : application au canal satellite mobile". Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT044H.

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Avec l'avènement prochain de la troisième génération de système de télécommunication mobile, les transmissions à haut débit à travers des canaux satellitaires mobiles deviennent un problème de premier ordre. L'objet de cette thèse est l'étude de l'égalisation de canaux de type S-UMTS à l'aide de réseaux de neurones. Le premier chapitre présente les problèmes inhérents aux transmissions à haut débit dans les canaux S-UMTS : bande passante limitée, amplification non-linéaire, et propagation multitrajet. Ces trois phénomènes introduisent de l'interférence entre-symboles (IES) linéaire ou non-linéaire. Le second chapitre s'intéresse aux méthodes fréquemment uitlisées pour combattre cette IES : la linéarisation et l'égalisation. Après une revue rapide de l'état de l'art, les égaliseurs neuronaux sont étudiés. Bien que théoriquement très intéressants sur le plan des performances, ces égaliseurs sont néanmoins confrontés à des problèmes tels que la lenteur de convergence ou la complexité calculatoire. Pour éviter ces problèmes, le troisième chapitre propose l'utilisation d'égaliseurs neuronaux hybrides combinant des structures neuronales simples à des égaliseurs symbole-par-symbole plus classiques. Une étude théorique montre en effet que l'égaliseur linéaire transverse ne parvient pas à éliminer les non-linéarités sans mémoire. L'adjonction d'un réseau neuronal permet de remédier à ce problème. Enfin, le quatrième chapitre applique les égaliseurs neuronaux étudiés à l'égalisation du modèle de canal S-UMTS présenté au premier chapitre. Leurs performances respectives sont comparées à celles d'égaliseurs plus conventionnels. On montre que s'ils apportent un gain de performance mitigé pour la modulation 4-QAM, les réseaux de neurones permettent des réductions de taux d'erreur par symbole spectaculaires pour des modulations à enveloppe non-constante comme la 16-QAM.

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Oster, Julien. "Traitement en temps réel des signaux électrophysiologiques acquis dans un environnement d'imagerie par résonance magnétique". Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10117/document.

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L'acquisition de l'électrocardiogramme (ECG) est recommandée lors d'examens d'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) pour le monitorage des patients et la synchronisation de l'acquisition IRM avec l'activité cardiaque. L'environnement IRM, de par ses trois composantes physiques caractéristiques, perturbe les signaux ECG. Les gradients de champ magnétique compliquent notamment grandement l'analyse de l'ECG de manière non conventionnelle. Le développement de traitements spécifiques est donc nécessaire, les méthodes existantes de détection QRS et de débruitage ne répondant pas de manière satisfaisante à ce problème. Une base de données ECG en IRM a été réalisée, afin de permettre le développement de nouvelles méthodes et leur évaluation selon deux critères : la qualité de détection des battements cardiaques et une estimation du rapport signal sur bruit spécifique à ces enregistrements. Un détecteur QRS capable de traiter ces signaux fortement bruités a été proposé. Cette technique est basée sur la détection et la caractérisation des singularités à partir des lignes de maxima d'ondelettes. Ce détecteur apporte une information sur le rythme cardiaque, primordiale pour la mise en place de nouvelles approches statistiques. Une méthode de débruitage basée sur l'analyse en composantes indépendantes a été présentée. Celle-ci utilise uniquement les signaux ECG. Une approche bayésienne de débruitage, reposant sur une unification de deux modèles (d'ECG et des artefacts de gradient), a été proposée. Enfin, l'approche bayésienne a également été suggérée pour prédire le rythme cardiaque, afin d'améliorer la stratégie de synchronisation
Electrocardiogram (ECG) is required during Magnetic Resonance Imaging (MRI), for patient monitoring and for the synchronization of MRI acquisitions and heart activity. The MRI environment, due to its three characteristic physic components, highly disturbs ECG signals. For instance, the magnetic field gradients strongly complicate the ECG analysis in a non conventional manner. The development of specific signal processing tools is thus required. Existing methods, whether QRS detector or denoising techniques, do not accurately process these signals. A database of ECG acquired in MRI has been built, enabling the development of new processing techniques and their evaluation by using the folllowing two criteria : the cardiac beat detection quality and the signal to noise ratio estimated specifically on these particular recordings. A QRS detector, processing the noisy ECG signals, has been proposed. This technique is based on the singularity detection and characterisation provided by the wavelet modulus maximum lines. This detector provides helpful information on cardiac rhythm, for the development of novel techniques with a statistical approach. A new denoising method based on independent component analysis has been presented. This technique takes only advantage of the ECG signals. Two Bayesian based denoising methods, unifying two models (of ECG and gradient artifacts) in one state-space formulation have been proposed. Bayesian filtering has also been suggested for cardiac rhythm prediction, in order to improve the synchronization strategy

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M'Halla, Anis. "Contribution à la gestion des perturbations dans les systèmes manufacturiers à contraintes de temps". Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00612819.

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Les travaux proposés dans cette thèse s'intéressent à la commande et la surveillance d'une classe particulière de systèmes de production : les systèmes manufacturiers à contraintes de temps de séjour. Nous supposons dans l'étude que les ressources ont déjà été affectées et que l'ordre des opérations est déjà fixé par le module de planification/ordonnancement. Les hypothèses de fonctionnement répétitif avec et sans postes d'assemblage sont adoptées. De manière assez classique pour ce type de problématique, le formalisme utilisé est celui des Réseaux de Petri P-temporels pour l'étude des instants de débuts et de fins des opérations.Une étude de la robustesse des ateliers manufacturiers à contraintes de temps a été développée. La robustesse est abordée avec et sans modification de la commande relative à la robustesse active et à la robustesse passive respectivement, face aux perturbations temporelles. Un algorithme de calcul d'une borne supérieure de la robustesse passive est présenté. De plus, trois stratégies de commande robuste face aux perturbations temporelles ont été développées.Par ailleurs, l'incertitude dans les systèmes de production manufacturière à été étudié. Notre contribution dans ce cadre porte sur l'intégration des résultats concernant la robustesse dans la génération de symptômes et la classification des comptes rendus associés aux différentes opérations en utilisant la logique floue.Partant d'un système commandé, nous avons présenté en détail une démarche à suivre pour la mise en œuvre d'un modèle de surveillance en se basant sur les chroniques et les arbres de défaillance flous. Cette démarche est appliquée à un atelier de production laitière

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Chafouk, Hicham. "Caractérisation des régimes transitoires dans les procédés thermiques : application aux échangeurs de chaleur". Rouen, 2005. http://www.theses.fr/2005ROUES042.

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Notre recherche s'inscrit dans la compréhension et l'amélioration des méthodes de caractérisation des transferts thermiques transitoires dans les échangeurs thermiques. L'application du schéma de MacCormack a permis d'étudier numériquement la réponse transitoire du système à des variations de température et de débit. Un des principaux résultats de nos travaux de recherche est la mise en évidence d'une forte dépendance de la dynamique et de la vitesse des deux fluides. Le rapport de ces constantes de temps varie linéairement en fonction de la vitesse adimensionnelle V*∞ : τ*fs=(αcoV*+ßco)τ*cs. Dans le cas de la configuration co-courant, l'identification des caractéristiques de cette linéarité a montré que les valeurs de αco et ßco sont voisines de αco=2/3 et ßco=1/3. Les expressions analytiques de ces paramètres pour les échangeurs à contre courant ont été proposées. Cette propriété de convexité a permis de proposer les expressions analytiques des constantes de temps pour les échangeurs thermiques à co-courant subissant des variations de débit du fluide circulant dans le tube interne. L'utilisation des expressions des constantes de temps, nous a permis d'écrire le modèle sous la forme d'une représentation d'état et de construire un observateur de Kalman. Cette méthode présente l'avantage de prédire les températures des deux fluides et leurs corrections sans avoir recours à des schémas itératifs
Our research concern the comprehension and the improvement of characterization methods of transient heat transfer in heat exchangers. The application of the method of MacCormack allowed the numerical study of transient response of the system for variations in temperature and flow at the input. One of the principal results of our research consists on the determination of a relationship between dynamics and the two fluids velocities. The ratio of these time-constants varies linearly according to final adimensional velocity V*∞ : τ*fs=(αcoV*+ßco)τ*cs. In the case of the configuration Co-current, the identification of the characteristics of this linearly showed that the values of αco and ßco are close to αco=2/3 and ßco=1/3. The analytical expressions of these parameters were proposed in the case of counter current heat exchanger. This property of convexity allows the analytical characterization of time constants for co-current heat exchangers in the case of hot fluid flow variations. Those expressions of time constants were used in the application of Kalman Observer to correct the prediction and correction of temperatures. This method has the advantage of predicting the fluid temperatures and their corrections without using any iterative methods

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Djeddi, Mounir. "Approches pour l'analyse des signaux à phase polynomiale dans un environnement non gaussien". Paris 11, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010277.

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Le sujet de la thèse porte sur l'étude des approches d'estimation des Signaux à Phase Polynomiale (SPP) noyés par un bruit non gaussien. Nous considérons deux modèles pour le bruit: le premier modèle est défini par une Somme Pondérée de Gaussiennes et le second par des distributions alpha-stables. Dans un premier temps, nous abordons les méthodes classiques d'analyse des SPP. L'utilisation des statistiques d'ordre fractionnaire permet d'obtenir des algorithmes robustes en présence de bruit impulsif; nous exploitons cette propriété pour proposer une Distribution de Wigner-Ville Polynomiale pour l'analyse des SPP. Cette nouvelle distribution, permet de mieux estimer la fréquence instantanée du SPP bruité. La deuxième partie est consacrée aux méthodes récentes d'analyse spectrale adaptées aux SPP. Nous proposons un algorithme MUSIC robuste obtenu par SVD de la matrice de covariation. Cet algorithme nous permet d'estimer les coefficients de la phase dans un plan temps-coefficient. Dans la troisième partie, une approche pour l'estimation des SPP par filtrage de Kalman est présentée. Cette approche repose sur un modèle d'état non linéaire avec un bruit d'observation non gaussien. Nous présentons trois types de filtres de Kalman robustes au bruit impulsif. Le premier, appelé filtre de Kalman étendu robuste utilise un gain de Kalman dépendant de la fonction de Huber. Aussi, nous proposons d'utiliser deux filtres de Kalman étendus (EKF) opérant en parallèle couplés via le terme d'apparition du bruit impulsif. Enfin, il est possible d'améliorer les performances d'estimation en utilisant un filtre UKF ‘unscented Kalman filter' à la place du filtre EKF
Polynomial phase signals (PPS) have found use in many area of engineering such as in radar and communication. The main problem is to estimate the parameters of such signals. Many research works have been conducted in the last decade and led to the development of various algorithms based on different mathematical tools such as time-frequency, subspace methods, High order statistics and Kalman filtering. Though, these methods have proven to perform well in estimating the signal parameters, they assume that the noise is Gaussian. The research work presented in the thesis deals with the analysis of PPS in non Gaussian environment. In this context, the noise is considered to have either an alpha-stable distribution, or epsilon-contaminated model. Three approaches of estimation are explored. The first method concerns robust time-frequency analysis of PPS, we propose to integrate the fractional lower statistics in the kernel of the polynomial phase Wigner-Ville Distribution to obtain a robust time-frequency distribution able to reveal the instantaneous frequency of the PPS. The second approach, deals with robust subspace method based on the MUSIC estimator using the covariation matrix, we propose a modified MUSIC algorithm which is able to track the values of the coefficients of the phase. Finally, using the nonlinear state space model of PPS, we explore the use of the Kalman filter for robust estimation of PPS in epsilon-contaminated noise. In this context, three types of Kalman filters are proposed: The robust extended Kalman filter, the parallel extended Kalman filter. To avoid linearization an alternative method is proposed based on parallel unscented Kalman filters

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Kassab, Randa. "Analyse des propriétés stationnaires et des propriétés émergentes dans les flux d'information changeant au cours du temps". Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10027/document.

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De nombreuses applications génèrent et reçoivent des données sous la forme de flux continu, illimité, et très rapide. Cela pose naturellement des problèmes de stockage, de traitement et d'analyse de données qui commencent juste à être abordés dans le domaine des flux de données. Il s'agit, d'une part, de pouvoir traiter de tels flux à la volée sans devoir mémoriser la totalité des données et, d'autre part, de pouvoir traiter de manière simultanée et concurrente l'analyse des régularités inhérentes au flux de données et celle des nouveautés, exceptions, ou changements survenant dans ce même flux au cours du temps. L'apport de ce travail de thèse réside principalement dans le développement d'un modèle d'apprentissage - nommé ILoNDF - fondé sur le principe de la détection de nouveauté. L'apprentissage de ce modèle est, contrairement à sa version de départ, guidé non seulement par la nouveauté qu'apporte une donnée d'entrée mais également par la donnée elle-même. De ce fait, le modèle ILoNDF peut acquérir constamment de nouvelles connaissances relatives aux fréquences d'occurrence des données et de leurs variables, ce qui le rend moins sensible au bruit. De plus, doté d'un fonctionnement en ligne sans répétition d'apprentissage, ce modèle répond aux exigences les plus fortes liées au traitement des flux de données. Dans un premier temps, notre travail se focalise sur l'étude du comportement du modèle ILoNDF dans le cadre général de la classification à partir d'une seule classe en partant de l'exploitation des données fortement multidimensionnelles et bruitées. Ce type d'étude nous a permis de mettre en évidence les capacités d'apprentissage pures du modèle ILoNDF vis-à-vis de l'ensemble des méthodes proposées jusqu'à présent. Dans un deuxième temps, nous nous intéressons plus particulièrement à l'adaptation fine du modèle au cadre précis du filtrage d'informations. Notre objectif est de mettre en place une stratégie de filtrage orientée-utilisateur plutôt qu'orientée-système, et ceci notamment en suivant deux types de directions. La première direction concerne la modélisation utilisateur à l'aide du modèle ILoNDF. Cette modélisation fournit une nouvelle manière de regarder le profil utilisateur en termes de critères de spécificité, d'exhaustivité et de contradiction. Ceci permet, entre autres, d'optimiser le seuil de filtrage en tenant compte de l'importance que pourrait donner l'utilisateur à la précision et au rappel. La seconde direction, complémentaire de la première, concerne le raffinement des fonctionnalités du modèle ILoNDF en le dotant d'une capacité à s'adapter à la dérive du besoin de l'utilisateur au cours du temps. Enfin, nous nous attachons à la généralisation de notre travail antérieur au cas où les données arrivant en flux peuvent être réparties en classes multiples
Many applications produce and receive continuous, unlimited, and high-speed data streams. This raises obvious problems of storage, treatment and analysis of data, which are only just beginning to be treated in the domain of data streams. On the one hand, it is a question of treating data streams on the fly without having to memorize all the data. On the other hand, it is also a question of analyzing, in a simultaneous and concurrent manner, the regularities inherent in the data stream as well as the novelties, exceptions, or changes occurring in this stream over time. The main contribution of this thesis concerns the development of a new machine learning approach - called ILoNDF - which is based on novelty detection principle. The learning of this model is, contrary to that of its former self, driven not only by the novelty part in the input data but also by the data itself. Thereby, ILoNDF can continuously extract new knowledge relating to the relative frequencies of the data and their variables. This makes it more robust against noise. Being operated in an on-line mode without repeated training, ILoNDF can further address the primary challenges for managing data streams. Firstly, we focus on the study of ILoNDF's behavior for one-class classification when dealing with high-dimensional noisy data. This study enabled us to highlight the pure learning capacities of ILoNDF with respect to the key classification methods suggested until now. Next, we are particularly involved in the adaptation of ILoNDF to the specific context of information filtering. Our goal is to set up user-oriented filtering strategies rather than system-oriented in following two types of directions. The first direction concerns user modeling relying on the model ILoNDF. This provides a new way of looking at user's need in terms of specificity, exhaustivity and contradictory profile-contributing criteria. These criteria go on to estimate the relative importance the user might attach to precision and recall. The filtering threshold can then be adjusted taking into account this knowledge about user's need. The second direction, complementary to the first one, concerns the refinement of ILoNDF's functionality in order to confer it the capacity of tracking drifting user's need over time. Finally, we consider the generalization of our previous work to the case where streaming data can be divided into multiple classes

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Padilla, Arturo. "Identification récursive de systèmes continus à paramètres variables dans le temps". Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0119/document.

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Les travaux présentés dans ce mémoire traitent de l'identification des systèmes dynamiques représentés sous la forme de modèles linéaires continus à paramètres variant lentement au cours du temps. La complexité du problème d'identification provient d'une part du caractère inconnu de la loi de variation des paramètres et d'autre part de la présence de bruits de nature inconnue sur les signaux mesurés. Les solutions proposées s'appuient sur une combinaison judicieuse du filtre de Kalman en supposant que les variations des paramètres peuvent être représentées sous la forme d'une marche aléatoire et de la méthode de la variable instrumentale qui présente l'avantage d'être robuste vis à vis de la nature des bruits de mesure. Les algorithmes de type récursif sont développés dans un contexte d'identification en boucle ouverte et en boucle fermée. Les différentes variantes se distinguent par la manière dont est construit la variable instrumentale. Inspirée de la solution développée pour les systèmes linéaires à temps invariant, une construction adaptative de la variable instrumentale est suggérée pour pouvoir suivre au mieux l'évolution des paramètres. Les performances des méthodes développées sont évaluées à l'aide de simulations de Monte Carlo et montrent la suprématie des solutions proposées s'appuyant sur la variable instrumentale par rapport celles plus classiques des moindres carrés récursifs. Les aspects pratiques et d'implantation numérique sont d'une importance capitale pour obtenir de bonnes performances lorsque ces estimateurs sont embarqués. Ces aspects sont étudiés en détails et plusieurs solutions sont proposées non seulement pour robustifier les estimateurs vis à vis du choix des hyper-paramètres mais également vis à vis de leur implantation numérique. Les algorithmes développés sont venus enrichir les fonctions de la boîte à outils CONTSID pour Matlab. Enfin, les estimateurs développés sont exploités pour faire le suivi de paramètres de deux systèmes physiques : un benchmark disponible dans la littérature constitué d'un filtre électronique passe-bande et une vanne papillon équipant les moteurs de voiture. Les deux applications montrent le potentiel des approches proposées pour faire le suivi de paramètres physiques variant lentement dans le temps
The work presented in this thesis deals with the identification of dynamic systems represented through continuous-time linear models with slowly time-varying parameters. The complexity of the identification problem comes on the one hand from the unknown character of the parameter variations and on the other hand from the presence of noises of unknown nature on the measured signals. The proposed solutions rely on a judicious combination of the Kalman filter assuming that the variations of the parameters can be represented in the form of a random walk, and the method of the instrumental variable which has the advantage of being robust with respect to the nature of the measurement noises. The recursive algorithms are developed in an open-loop and closed-loop identification setting. The different variants are distinguished by the way in which the instrumental variable is built. Inspired by the solution developed for time-invariant linear systems, an adaptive construction of the instrumental variable is suggested in order to be able to follow the evolution of the parameters as well as possible. The performance of the developed methods are evaluated using Monte Carlo simulations and show the supremacy of the proposed solutions based on the instrumental variable compared with the more classical least squares based approaches. The practical aspects and implementation issues are of paramount importance to obtain a good performance when these estimators are used. These aspects are studied in detail and several solutions are proposed not only to robustify the estimators with respect to the choice of hyperparameters but also with respect to their numerical implementation. The algorithms developed have enhanced the functions of the CONTSID toolbox for Matlab. Finally, the developed estimators are considered in order to track parameters of two physical systems: a benchmark available in the literature consisting of a bandpass electronic filter and a throttle valve equipping the car engines. Both applications show the potential of the proposed approaches to track physical parameters that vary slowly over time

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M'halla, Anis. "Contribution à la gestion des perturbations dans les systèmes manufacturiers à contraintes de temps". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2010. http://www.theses.fr/2010ECLI0008/document.

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Les travaux proposés dans cette thèse s’intéressent à la commande et la surveillance d’une classe particulière de systèmes de production : les systèmes manufacturiers à contraintes de temps de séjour. Nous supposons dans l'étude que les ressources ont déjà été affectées et que l'ordre des opérations est déjà fixé par le module de planification/ordonnancement. Les hypothèses de fonctionnement répétitif avec et sans postes d'assemblage sont adoptées. De manière assez classique pour ce type de problématique, le formalisme utilisé est celui des Réseaux de Petri P-temporels pour l'étude des instants de débuts et de fins des opérations.Une étude de la robustesse des ateliers manufacturiers à contraintes de temps a été développée. La robustesse est abordée avec et sans modification de la commande relative à la robustesse active et à la robustesse passive respectivement, face aux perturbations temporelles. Un algorithme de calcul d'une borne supérieure de la robustesse passive est présenté. De plus, trois stratégies de commande robuste face aux perturbations temporelles ont été développées.Par ailleurs, l’incertitude dans les systèmes de production manufacturière à été étudié. Notre contribution dans ce cadre porte sur l’intégration des résultats concernant la robustesse dans la génération de symptômes et la classification des comptes rendus associés aux différentes opérations en utilisant la logique floue.Partant d’un système commandé, nous avons présenté en détail une démarche à suivre pour la mise en œuvre d’un modèle de surveillance en se basant sur les chroniques et les arbres de défaillance flous. Cette démarche est appliquée à un atelier de production laitière
The works proposed in this thesis are interested in controlling and monitoring of a particular class of production system : manufacturing job-shops with time constraints. We suppose in the study that the resources are allocated and the operations order is fixed by the module of planning/scheduling. The assumptions of repetitive functioning mode with and without assembling tasks are adopted. For this type of problems, the formalism of P-time Petri nets is used in order to study the operations time constraints.A study of the robustness of the manufacturing workshop to time constraints, has been developed. The robustness is approached with and without control reaction qualified as active robustness and passive robustness respectively, towards time disturbances. A computing algorithm of the upper bound of the passive robustness is presented. In addition, three robust control strategies facing time disturbances were developed.Furthermore, uncertainty in manufacturing systems has been studied. Our contribution in this context is by integration of the analytical knowledge of the robustness in the filtering mechanism of sensors signals that are associated to operations, by using fuzzy logic.Starting from a controlled system, we have presented in detail, a method to be followed for the implementation of a monitoring model based on the chronicles and fuzzy fault tree analysis. This approach is applied to a milk production unit

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Harsan, Horea. "Analyse cyclique de sécurité : approche temps réel et intégration dans la gestion prévisionnelle". Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0166.

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L'un des aspects important de la conception et de l'exploitation des grands réseaux de transport et d'interconnexion est le maintien de la sécurité du système. Cette sécurité concerne aussi bien les limites thermiques sur les ouvrages de transport que les limites de tension aux noeuds du réseau (contraintes d'isolation et de stabilité). A cet effet, le développement de méthodes nouvelles qui permettront à l'opérateur d'exploiter le réseau de façon à ce qu'aucun incident ne puisse causer les dépassements de limites de sécurité du système, est de plus en plus une nécessité. Cette thèse présente un algorithme général pour rendre plus efficace l'naisse de sécurité et donc permettre une analyse réellement systématique des incidents. Cet outil est basé sur l'utilisation des informations intrinsèquement contenues dans les résultats d'une analyse de sécurité systématique. Ces dernières peuvent être utilisées à des instants suivants en temps réel ou pour construire la carte des contraintes sur un horizon journalier. Une partie importante de cette thèse est consacrée à l'intégration de l'analyse de sécurité cyclique dans la réalisation du couplage production-réseau (introduction de la sécurité réseau dans la gestion prévisionnelle). Les résultats obtenus sur des données de planification issues du dispatching national montrent un gain de temps considérable acquit grâce à l'analyse cyclique. Elle se prête également bien aux analyses successives utilisées dans les optimisations du plan de tension en sécurité N et N-1. Un des chapitres de cette thèse traite l'analyse cyclique de sécurité en parallèle. La validation de la stratégie de parallélisation choisie a été faite sur un ordinateur parallèle CRAY

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Kassab, Randa. "Analyse des propriétés stationnaires et des propriétés émergentes dans les flux d'informations changeant au cours du temps". Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00402644.

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Resumen

De nombreuses applications génèrent et reçoivent des données sous la forme de flux continu, illimité, et très rapide. Cela pose naturellement des problèmes de stockage, de traitement et d'analyse de données qui commencent juste à être abordés dans le domaine des flux de données. Il s'agit, d'une part, de pouvoir traiter de tels flux à la volée sans devoir mémoriser la totalité des données et, d'autre part, de pouvoir traiter de manière simultanée et concurrente l'analyse des régularités inhérentes au flux de données et celle des nouveautés, exceptions, ou changements survenant dans ce même flux au cours du temps.

L'apport de ce travail de thèse réside principalement dans le développement d'un modèle d'apprentissage - nommé ILoNDF - fondé sur le principe de la détection de nouveauté. L'apprentissage de ce modèle est, contrairement à sa version de départ, guidé non seulement par la nouveauté qu'apporte une donnée d'entrée mais également par la donnée elle-même. De ce fait, le modèle ILoNDF peut acquérir constamment de nouvelles connaissances relatives aux fréquences d'occurrence des données et de leurs variables, ce qui le rend moins sensible au bruit. De plus, doté d'un fonctionnement en ligne sans répétition d'apprentissage, ce modèle répond aux exigences les plus fortes liées au traitement des flux de données.

Dans un premier temps, notre travail se focalise sur l'étude du comportement du modèle ILoNDF dans le cadre général de la classification à partir d'une seule classe en partant de l'exploitation des données fortement multidimensionnelles et bruitées. Ce type d'étude nous a permis de mettre en évidence les capacités d'apprentissage pures du modèle ILoNDF vis-à-vis de l'ensemble des méthodes proposées jusqu'à présent. Dans un deuxième temps, nous nous intéressons plus particulièrement à l'adaptation fine du modèle au cadre précis du filtrage d'informations. Notre objectif est de mettre en place une stratégie de filtrage orientée-utilisateur plutôt qu'orientée-système, et ceci notamment en suivant deux types de directions. La première direction concerne la modélisation utilisateur à l'aide du modèle ILoNDF. Cette modélisation fournit une nouvelle manière de regarder le profil utilisateur en termes de critères de spécificité, d'exhaustivité et de contradiction. Ceci permet, entre autres, d'optimiser le seuil de filtrage en tenant compte de l'importance que pourrait donner l'utilisateur à la précision et au rappel. La seconde direction, complémentaire de la première, concerne le raffinement des fonctionnalités du modèle ILoNDF en le dotant d'une capacité à s'adapter à la dérive du besoin de l'utilisateur au cours du temps. Enfin, nous nous attachons à la généralisation de notre travail antérieur au cas où les données arrivant en flux peuvent être réparties en classes multiples.

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Zhang, Tingting. "Finite Memory Observer Design for Continuous-Time Nonlinear Systems with Discrete-Time Measurements : application to diagnosis". Electronic Thesis or Diss., Bourges, INSA Centre Val de Loire, 2021. http://www.theses.fr/2021ISAB0006.

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L’objectif de cette thèse est de développer un observateur non linéaire pour un outil de diagnostic pour des systèmes non linéaires à temps continu et à mesures discrètes. Ce mémoire débute par l’étude de notions d’observabilité faisant le point sur l’observation de ces systèmes. Nous enchaînons ensuite par l’analyse d’observateurs non linéaires obtenu par optimisation, puis nous présentons les méthodes de diagnostic à l'aide d'observateurs. Un observateur à mémoire finie est ensuite synthétisé pour détecter et localiser les défauts capteurs et actionneurs d’une classe de systèmes non linéaires en présence à la fois de bruit de processus et de bruit de mesures. De plus, un observateur non linéaire est également construit sur un modèle augmenté pour estimer simultanément les états du système et les entrées inconnues. Une étude de robustesse vis à vis des divers bruits a été menée, ainsi que l'étude de la définition des défaut d'amplitude minimale pour la détection. L'utilisation de l'algorithme EWMA a également été introduit pour ses performance en détection. Le cas de multiple défauts simultanés ont été détectés et identifiés dans cette partie. À la fin de cette thèse, un observateur à mémoire finie est développé pour les systèmes non linéaires à temps variants
The aim of this thesis is to design a nonlinear observer as a diagnostic tool for continuous-time nonlinear systems with discrete-time measurements. We begin with the study of some observability notions concerning the considered nonlinear systems, following by the presents of three typical optimization-based nonlinear observers and observer-based diagnostic methods. Inspired by the existing approaches, a finite memory observer is then designed for a class of nonlinear systems in the presence of both process and measurement noises in order to perform fault detection and isolation of sensor and actuator faults. In the second part, a nonlinear observer based on augmented model is then designed to simultaneously estimate both system states and unknown inputs. The robustness with respect to the diverse noises is studied, as well as the study of the minimum amplitude of fault for the detection. The EWMA algorithm was also introduced and analyzed for its performance in detection. Multiple simultaneous faults are also detected and identified in this part. At the end of this thesis, a finite memory observer is designed for the nonlinear time-varying systems on the basis of the fundamental synthesis for linear time-varying systems

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Belhadj, Naoufel. "Variations par temps de pluie des débits dans les réseaux d'eaux usées de type séparatif : Identification des composantes et modélisation des infiltrations". Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 1994. http://www.theses.fr/1994ENPC9435.

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Les préoccupations actuelles quant à la réduction des rejets urbains en temps de pluie ne concernent en principe guère les réseaux séparatifs de collecte des eaux usées. Pourtant les débits observés à l'exutoire de ces réseaux présentent des variations analogues à celles qui caractérisent les systèmes unitaires. Les raccordements illicites d'eaux pluviales ne sont pas la seule cause de ce comportement et les apports par infiltration y contribuent largement. Par le jeu de mécanismes complexes de drainage, les défauts d'étanchéité des réseaux, y compris ceux qui sont localisés en domaine privé, sont à l'origine de débits importants, aussi bien à l'échelle annuelle, que journalière ou même horaire. Mais ces débits restent difficiles à caractériser car ils dépendent non seulement des évènements pluvieux mais de leurs antécédents et de la saison. On a donc cherché à développer un modèle permettant de simuler ces débits et à le valider à partir de mesures de terrain et d'une étude de sensibilité. Ce modèle pourrait constituer un outil intéressant pour les études diagnostic de réseau
The present concern about urban storm drainage and pollution control should not apply to separate foul water sewerage. However, flowrates that can be monitored at the outlets of such sewerage display huge variations along with rainfall, very much alike the ones related with combined systems. Inappropriate connexions of runoff water are not the sole explanation for such a behaviour, and infiltration is to be considered. Leaking defects, included the ones located on private properties, involve rather complex mechanisms which result in drainage of large flows into the collection pipes. These flows can reach high values whatever timescale is considered (yearly, daily and even hourly flowrates). But these flowrates cannot be easily quatify, because they depend not only on rainfall events, but also on what happened before, and on the season. So we developped a mathematical model to simulate these flowrates, and validated this model using field data and sensibility analysis. This model should be a valuable tool for sewer evaluation studies

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Jiang, Wei. "Contrôle de la formation et du confinement variable dans le temps et entièrement distribué pour les systèmes multi-agents/ multi-robots". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018ECLI0016/document.

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Cette thése traite du contrôle de la formation et du confinement variant dans le temps pour les systèmes multi-agents linéaires invariants avec hétérogénéité en tenant compte des délais d’entrée / sortie constants / variables dans le temps et des perturbations adaptées / incompatibles sous topologie de communication dirigée et fixe. De nouveaux formats de formes de formation variables dans le temps pour des systèmes homogènes et hétérogènes sont proposés. Les contrôleurs, conçus sur la base de techniques prédictives et adaptatives avec une technique d’observation, sont entièrement distribués et peuvent être appliqués à des systèmes à grande échelle. L’application sur les systèmes robotisés multi hétérogènes linéarisés est vérifiée
This thesis deals with the time-varying formation and containment control for linear time-invariant multi-agent systems with heterogeneity considering constant / time-varying input / output delays and matched / mismatched disturbances under directed and fixed communication topology. New formats of time-varying formation shapes for homogeneous and heterogeneous systems are proposed. The controllers, which are designed based on predictive and adaptive techniques with observer technique, are fully distributed and can be applied to large-scale systems. The application on linearized heterogeneous multi mobile robot systems is verified

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Belhadj, Naoufel. "Variations par temps de pluie des débits dans les réseaux d'eaux usées de type séparatif : identification des composantes et modélisation des infiltrations". Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529364.

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Les préoccupations actuelles quant à la réduction des rejets urbains en temps de pluie ne concernent en principe guère les réseaux séparatifs de collecte des eaux usées. Pourtant les débits observés à l'exutoire de ces réseaux présentent des variations analogues à celles qui caractérisent les systèmes unitaires. Les raccordements illicites d'eaux pluviales ne sont pas la seule cause de ce comportement et les apports par infiltration y contribuent largement. Par le jeu de mécanismes complexes de drainage, les défauts d'étanchéité des réseaux, y compris ceux qui sont localisés en domaine privé, sont à l'origine de débits importants, aussi bien à l'échelle annuelle, que journalière ou même horaire. Mais ces débits restent difficiles à caractériser car ils dépendent non seulement des événements pluvieux mais de leurs antécédents et de la saison. On a donc cherché à développer un modèle permettant de simuler ces débits et à le valider à partir de mesures de terrain et d'une étude de sensibilité. Ce modèle pourrait constituer un outil intéressant pour les études diagnostic de réseau.

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Djeddi, Mounir. "APPROCHES POUR L'ANALYSE DES SIGNAUX A PHASE POLYNOMIALE DANS UN ENVIRONNEMENT NON GAUSSIEN". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010277.

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Le sujet de la thèse porte sur l'étude des approches d'estimation des Signaux à Phase Polynomiale (SPP) noyés par un bruit non gaussien. Nous considérons deux modèles pour le bruit: le premier modèle est défini par une Somme Pondérée de Gaussiennes et le second par des distributions alpha-stables. Dans un premier temps, nous abordons les méthodes classiques d'analyse des SPP. L'utilisation des statistiques d'ordre fractionnaire permet d'obtenir des algorithmes robustes en présence de bruit impulsif; nous exploitons cette propriété pour proposer une Distribution de Wigner-Ville Polynomiale pour l'analyse des SPP. Cette nouvelle distribution, permet de mieux estimer la fréquence instantanée du SPP bruité. La deuxième partie est consacrée aux méthodes récentes d'analyse spectrale adaptées aux SPP. Nous proposons un algorithme MUSIC robuste obtenu par SVD de la matrice de covariation. Cet algorithme nous permet d'estimer les coefficients de la phase dans un plan temps-coefficient. Dans la troisième partie, une approche pour l'estimation des SPP par filtrage de Kalman est présentée. Cette approche repose sur un modèle d'état non linéaire avec un bruit d'observation non gaussien. Nous présentons trois types de filtres de Kalman robustes au bruit impulsif. Le premier, appelé filtre de Kalman étendu robuste utilise un gain de Kalman dépendant de la fonction de Huber. Aussi, nous proposons d'utiliser deux filtres de Kalman étendus (EKF) opérant en parallèle couplés via le terme d'apparition du bruit impulsif. Enfin, il est possible d'améliorer les performances d'estimation en utilisant un filtre UKF ‘unscented Kalman filter' à la place du filtre EKF.

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Tian, Yang. "Une contribution à l'observation et à l'estimation des systèmes linéaires". Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00590376.

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Ce mémoire est dédié à l'étude de la synthèse de l'estimation d'état en temps fini par une approche algébrique (les techniques développées au sein de l'équipe ALIEN) pour les systèmes linéaires à paramètres invariant dans le temps (LTI) sujets à des perturbations extérieures inconnues, les systèmes linéaires à paramètres variant dans le temps (LTV) et les systèmes linéaires à commutation en temps continu (SLC). Pour les systèmes LTI et LTV, une expression formelle de l'état en fonction des intégrales itérées des sorties et de l'entrée a été donnée. Pour les systèmes linéaires à commutation, en combinant les résultats de l'estimation d'état pour les systèmes LTI et de la détection de l'instant de commutation en temps réel présentée dans le chapitre 4, nous donnons la démarche principale de l'estimation en temps réel du mode courant et l'état continu du système. Pour ce faire, on applique certains outils mathématiques : la transformation de Laplace, les outils issus du calcul opérationnel et la théorie des distributions

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Granjon, Pierre. "Contribution à la compensation active des vibrations des machines électriques". Phd thesis, Grenoble INPG, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00101286.

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Ce travail de recherche est consacré à l'élaboration d'une méthode de compensation active des vibrations d'une machine tournante électrique. Son originalité tient au fait que les enroulements statoriques sont alimentés par
des courants de commande additionnels afin d'engendrer des forces radiales sur le stator. Celui-ci répond alors par des vibrations additionnelles qui interagissent avec les vibrations naturelles de la machine. Le but de ce
système de contrôle actif est donc de calculer la valeur ”optimale” de ces courants, permettant de minimiser la puissance des signaux vibratoires au niveau de capteurs accéléromètriques fixés à la périphérie du stator.
Dans un premier temps, la modélisation du transfert situé entre les commandes et les contre-vibrations engendrées conduit à un système linéaire et variant périodiquement dans le temps (LVPT). La fréquence fondamentale de ses variations est alors proportionnelle à la fréquence de rotation de la machine.
Après avoir montré l'insuffisance des méthodes classiques de contrôle actif pour cette application, une étude théorique détaillée des systèmes LVPT est réalisée. Elle conduit à la définition d'une matrice de transfert, jouant le même rôle que la fonction de transfert classique employée pour les systèmes linéaires et invariants dans le temps. Cette matrice permet d'écrire simplement la relation entre les entrées et les sorties du système
considéré dans le domaine fréquentiel.
Finalement, les résultats précédents sont utilisés afin de déterminer l'expression optimale des courants de commande minimisant la puissance des signaux de vibrations mesurés. Un algorithme récursif permet également de converger vers cet optimum, et de prendre en compte d'éventuelles variations des perturbations vibratoires à éliminer. Divers résultats, obtenus sur des signaux synthétiques puis sur des signaux vibratoires réels, illustrent les performances obtenues par ce système de contrôle actif. Il permet une réduction significative des vibrations
synchrones au phénomène de rotation, sans pour autant modifier les caractéristiques des autres. Enfin, son implantation en temps-réel dans un processeur numérique de traitement de signal est discutée et réalisée.

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Manrique, Espindola Dolly Tatiana. "Commande optimale d’une voiture électrique à faible consommation sous contraintes temps réel". Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0198/document.

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Resumen

Le problème de l'efficacité énergétique dans le domaine des transports a comme principal défi savoir comment utiliser la source d'énergie pour que l'efficacité énergétique puisse être maximisée, c'est-à-dire comment le véhicule doit être conduit de telle sorte que la quantité minimale d’énergie est utilisée. Ce problème est le principal problème considéré dans cette thèse. Le véhicule est un prototype impliqué dans la course européenne Shell Eco-Marathon. La dynamique du véhicule est d'abord obtenu par l'identification expérimentale des paramètres. Une stratégie en boucle ouverte de conduite optimale en termes de consommation électrique est calculée. Plusieurs approches ont été étudiées pour le suivi de la référence optimale (stratégie de conduite optimale). Ces approches doivent prendre en compte les ressources limitées en taille mémoire et capacité de calcul. Une commande prédictive (MPC) basée sur la dynamique linéarisée est tout d'abord synthétisée. Le problème de poursuite nécessite une MPC avec contraintes variant dans le temps. La stabilité et la convergence de la commande prédictive sont prouvées à l'aide du formalisme des ensembles invariants. En troisième partie, à partie du modèle LPV, une adaptation de techniques standards basées sur des fonctions de Lyapunov quadratiques et à paramètres variants avec calculs hors-ligne est proposée. Elle est implémentée sur un banc de test. Enfin, une technique adaptative robuste avec identification en ligne de la dynamique est proposée et implémentée dans le véhicule. Cette technique a été testée et validée en course. Les résultats expérimentaux obtenus montrent de bonnes performances de la stratégie de conduite
In the field of transportation, the research on energy efficiency has been carried out for few decades by the automotive industry, where one of the main objectives is to reduce the energetic consumption. This particular problem can be rephrased as how the vehicle must be driven so that the minimum quantity of energy is used. This is the optimal driving strategy. In this project, a suitable model of the Vir'volt electric vehicle involved in the European Shell Eco-Marathon is obtained. The unknown parameters involved in the vehicle dynamics are estimated using Parameter identification from experimental data. The identified dynamics is used to derive an optimal driving strategy that is intended to be tracked on-line during the driving task. The tracking task is subject to time-varying polytopic constraint on the input and/or the state. A MPC-based tracking strategy that uses an homothetic transformation as a suitable time-varying invariant set is used. The time-varying invariant set guarantees the asymptotic stability of the control law. The problem of the MPC tracking for Linear Parametric Varying (LPV) systems is introduced. A new explicit MPC strategy for LPV systems is developed. This strategy uses a Parameter dependent Lyapunov Function (PDLF) to involve explicitly the time-varying parameter in the control law and so it reduces conservatism. A benchmark is used to test the performances of the optimal driving strategy and the explicit MPC tracking strategy. Finally, a robust adaptive technique with on-line identification of the dynamics is has been proposed and tested in the race showing good performances of the adaptive driving strategy

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Malrait, François. "Problèmes d'identification et d'observabilité du moteur à induction pour la variation de vitesse industrielle "sans capteur"". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2001. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001711.

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Pour améliorer les performances d'un variateur de vitesse ou pour rendre autonome le contrôle des moteurs à induction sans capteur mécanique, il faut que le variateur de vitesse connaisse de manière précise les paramètres des moteurs qui lui sont accouplés. Nous proposons une phase d'identication à l'arrêt. Celle-ci soulève la problématique de la modélisation du moteur à induction et de l'étage de puissance (modèle de saturation, chutes de tension dans les composants de l'étage de puissance, ...) dans une zone de fonctionnement inhabituelle pour un variateur de vitesse. La connaissance des paramètres électriques hors ligne n'est pourtant pas susante. Lors du fonctionnement normal, la dérive thermique des résistances introduit une erreur paramétrique qui peut créer des problèmes de blocage dans le domaine de la basse vitesse ou au moins baisser notablement les performances. Nous avons analysé la zone de fonctionnement basse vitesse. Cette zone de fonctionnement contient des propriétés intrinsèques au moteur à induction : instabilité, inobservabilité (au premier ordre). Nous proposons la synthèse d'un observateur du moteur à induction fondée sur la linéarisation du système autour d'une trajectoire. Pour ce faire, nous avons développer une méthode de construction pour générer un observateur non singulier pour un système variant dans le temps possédant des singularités d'observabilité. Ce résultat provient de notre étude sur les systèmes possédant des singularités de commandabilité pour les systèmes linéaires à coecients variant dans le temps. Nous proposons explicitement un bouclage exogène permettant de transformer le système d'origine en des chaînes d'intégrateurs sans singularités.

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Denis, Benoît. "Exploitation des Capacités de Radiolocalisation des Transmissions Ultra-Large Bande dans les Réseaux Sans-Fil". Phd thesis, INSA de Rennes, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00508437.

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Nombre d'applications récentes trouvent leur fondement dans une capacité présumée des systèmes de communication à délivrer des informations précises de localisation. Dans ce contexte, les propriétés intrinsèques de la technologie radio impulsionnelle Ultra-Large Bande (ULB) peuvent être mises à profit : résolution des trajets multiples, précision temporelle autorisant la mesure de temps de vol et la synchronisation fine des terminaux, etc. Les solutions ULB laissent par ailleurs présager l'émergence de réseaux d'un nouveau genre, tels que les réseaux ad hoc, mobiles, distribués et dépourvus d'infrastructure. Dans le cadre de l'élaboration du standard WPAN bas-débit IEEE 802.15.4a (jusqu'à 1Mbps), la possibilité de localiser des dispositifs ULB bas-coût et à faible consommation constitue un apport déterminant au regard des solutions existantes (e.g. Zigbee...). Les travaux présentés se proposent d'appréhender dans sa globalité la problématique de localisation ULB au sein des réseaux sans-fil. Quelques idées-forces sont alors mises en lumière, telles que la nécessité d'injecter une forme de connaissance a priori propre à la couche physique ULB dans le problème de localisation, la mise à profit de la diversité multi-trajets autorisée par la résolution ULB, ou bien encore l'exploitation des formes nouvelles adoptées par les réseaux (tant du point de vue du protocole que de la topologie). Dans un premier temps, nous caractérisons et modélisons les erreurs susceptibles d'affecter des métriques de base (temps ou différences de temps d'arrivée), qu'elles soient « indépendantes » de la couche physique (dérives d'horloge, modes d'échange, etc.) ou directement imputables au canal de propagation ULB (e.g. non-visibilité). Nous évaluons ensuite les performances de détection d'architectures de récepteurs ULB (e.g. échantillonnage direct sur 1 bit) pour des environnements indoor réalistes. Nous préconisons également différentes stratégies de positionnement (maximisation distribuée de la log-vraisemblance des distances mesurées, reconnaissance d'empreintes ULB, traitement déterministe des biais dans le cas de trajets réfractés, etc.) et de poursuite (techniques Bayésiennes avancées de filtrage), adaptées aux situations de non-visibilité. Enfin, quelques résultats d'expérimentations conduites dans la bande basse ([0.5:1]GHz) nous permettent d'illustrer certains des points abordés.

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Granjon, Pierre. "Contribution à la compensation active des vibrations des machines électriques". Phd thesis, Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0139.

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Ce travail de recherche est consacré à l'élaboration d'une méthode de compensation active des vibrations d'une machine tournante électrique. Son originalité tient au fait que les enroulements statoriques sont alimentés par des courants de commande additionnels afin d'engendrer des forces radiales sur le stator. Celui-ci répond alors par des vibrations additionnelles qui interagissent avec les vibrations naturelles de la machine. Le but de ce système de contrôle actif est donc de calculer la valeur ”optimale” de ces courants, permettant de minimiser la puissance des signaux vibratoires au niveau de capteurs accéléromètriques fixés à la périphérie du stator. Dans un premier temps, la modélisation du transfert situé entre les commandes et les contre-vibrations engendrées conduit à un système linéaire et variant périodiquement dans le temps (LVPT). La fréquence fondamentale de ses variations est alors proportionnelle à la fréquence de rotation de la machine. Après avoir montré l'insuffisance des méthodes classiques de contrôle actif pour cette application, une étude théorique détaillée des systèmes LVPT est réalisée. Elle conduit à la définition d'une matrice de transfert, jouant le même rôle que la fonction de transfert classique employée pour les systèmes linéaires et invariants dans le temps. Cette matrice permet d'écrire simplement la relation entre les entrées et les sorties du système considéré dans le domaine fréquentiel. Finalement, les résultats précédents sont utilisés afin de déterminer l'expression optimale des courants de commande minimisant la puissance des signaux de vibrations mesurés. Un algorithme récursif permet également de converger vers cet optimum, et de prendre en compte d'éventuelles variations des perturbations vibratoires à éliminer. Divers résultats, obtenus sur des signaux synthétiques puis sur des signaux vibratoires réels, illustrent les performances obtenues par ce système de contrôle actif. Il permet une réduction significative des vibrations synchrones au phénomène de rotation, sans pour autant modifier les caractéristiques des autres. Enfin, son implantation en temps-réel dans un processeur numérique de traitement de signal est discutée et réalisée
This work is devoted to elaborate an active control system of rotating machine vibrations. It is based on additional currents supplying the stator coils of the machine. They generate radial forces on the stator frame, and finally create additional vibrations which interact with the machine ones. Therefore, the aim of this system is to process the optimal value of the input currents, in order to minimize the vibration signals power measured on the stator frame by several accelerometers. First, the transfer function between the input currrents and the engendered vibrations is modelized by a linear and periodically time-varying (LPTV) system. Moreover, its fondamental frequency is shown proportional to the machine rotating frequency. Applied to the present problem, classical active control methods reach middling performance, a theoritical study of LPTV systems is thus realized. It leads to the definition of a transfer matrix, having the same properties than the classical transfer function used for linear and time-invariant systems. By using this matrix, a simple frequency relation can be obtained linking inputs and outputs of a LPTV system. Then, previous results are used to determine the optimal value of the input currents minimizing the power of the measured vibration signals. Moreover, an adaptive algorithm permits to reach this optimum and to take into account some potential variations of the vibratory disturbances. The performance obtained by this processing are illustrated thanks to simulations on synthetic and real data. The synchronous vibrations with the machine rotation are significantly reduced, unlike the asynchronous ones, which are left unchanged. The real-time implementation of this algorithm is finally described and realized thanks to a digital signal processor

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Jha, Mayank Shekhar. "Diagnostic et Pronostic de Systèmes Dynamiques Incertains dans un contexte Bond Graph". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2015. http://www.theses.fr/2015ECLI0027/document.

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Cette thèse développe des approches pour le diagnostic et le pronostic de systèmes dynamiques incertains en utilisant la technique de modélisation Bond Graph (BG). Tout d'abord, une représentation par intervalles des incertitudes paramétriques et de mesures est intégrée à un modèle BG-LFT (Linear Fractional Transformation). Une méthode de détection robuste de défaut est développée en utilisant les règles de l'arithmétique d'intervalle pour la génération de seuils robustes et adaptatifs sur les résidus nominaux. La méthode est validée en temps réel sur un système de générateur de vapeur.Deuxièmement, une nouvelle méthodologie de pronostic hybride est développée en utilisant les Relations de Redondance Analytique déduites d'un modèle BG et les Filtres Particulaires. Une estimation de l'état courant du paramètre candidat pour le pronostic est obtenue en termes probabilistes. La prédiction de la durée de vie résiduelle est atteinte en termes probabilistes. Les incertitudes associées aux mesures bruitées, les conditions environnementales, etc. sont gérées efficacement. La méthode est validée en temps réel sur un système mécatronique incertain.Enfin, la méthodologie de pronostic développée est mise en œuvre et validée pour le suivi efficace de la santé d'un sous-système électrochimique d’une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) industrielle à l’aide de données de dégradation réelles
This thesis develops the approaches for diagnostics and prognostics of uncertain dynamic systems in Bond Graph (BG) modeling framework. Firstly, properties of Interval Arithmetic (IA) and BG in Linear Fractional Transformation, are integrated for representation of parametric and measurement uncertainties on an uncertain BG model. Robust fault detection methodology is developed by utilizing the rules of IA for the generation of adaptive interval valued thresholds over the nominal residuals. The method is validated in real time on an uncertain and highly complex steam generator system.Secondly, a novel hybrid prognostic methodology is developed using BG derived Analytical Redundancy Relationships and Particle Filtering algorithms. Estimations of the current state of health of a system parameter and the associated hidden parameters are achieved in probabilistic terms. Prediction of the Remaining Useful Life (RUL) of the system parameter is also achieved in probabilistic terms. The associated uncertainties arising out of noisy measurements, environmental conditions etc. are effectively managed to produce a reliable prediction of RUL with suitable confidence bounds. The method is validated in real time on an uncertain mechatronic system.Thirdly, the prognostic methodology is validated and implemented on the electrical electro-chemical subsystem of an industrial Proton Exchange Membrane Fuel Cell. A BG of the latter is utilized which is suited for diagnostics and prognostics. The hybrid prognostic methodology is validated, involving real degradation data sets

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Giraldo, Zuluaga Jhony Heriberto. "Graph-based Algorithms in Computer Vision, Machine Learning, and Signal Processing". Electronic Thesis or Diss., La Rochelle, 2022. http://www.theses.fr/2022LAROS037.

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Resumen

L'apprentissage de la représentation graphique et ses applications ont suscité une attention considérable ces dernières années. En particulier, les Réseaux Neuronaux Graphiques (RNG) et le Traitement du Signal Graphique (TSG) ont été largement étudiés. Les RNGs étendent les concepts des réseaux neuronaux convolutionnels aux données non euclidiennes modélisées sous forme de graphes. De même, le TSG étend les concepts du traitement classique des signaux numériques aux signaux supportés par des graphes. Les RNGs et TSG ont de nombreuses applications telles que l'apprentissage semi-supervisé, la segmentation sémantique de nuages de points, la prédiction de relations individuelles dans les réseaux sociaux, la modélisation de protéines pour la découverte de médicaments, le traitement d'images et de vidéos. Dans cette thèse, nous proposons de nouvelles approches pour le traitement des images et des vidéos, les RNGs, et la récupération des signaux de graphes variant dans le temps. Notre principale motivation est d'utiliser l'information géométrique que nous pouvons capturer à partir des données pour éviter les méthodes avides de données, c'est-à-dire l'apprentissage avec une supervision minimale. Toutes nos contributions s'appuient fortement sur les développements de la TSG et de la théorie spectrale des graphes. En particulier, la théorie de l'échantillonnage et de la reconstruction des signaux de graphes joue un rôle central dans cette thèse. Les principales contributions de cette thèse sont résumées comme suit : 1) nous proposons de nouveaux algorithmes pour la segmentation d'objets en mouvement en utilisant les concepts de la TSG et des RNGs, 2) nous proposons un nouvel algorithme pour la segmentation sémantique faiblement supervisée en utilisant des réseaux de neurones hypergraphiques, 3) nous proposons et analysons les RNGs en utilisant les concepts de la TSG et de la théorie des graphes spectraux, et 4) nous introduisons un nouvel algorithme basé sur l'extension d'une fonction de lissage de Sobolev pour la reconstruction de signaux graphiques variant dans le temps à partir d'échantillons discrets
Graph representation learning and its applications have gained significant attention in recent years. Notably, Graph Neural Networks (GNNs) and Graph Signal Processing (GSP) have been extensively studied. GNNs extend the concepts of convolutional neural networks to non-Euclidean data modeled as graphs. Similarly, GSP extends the concepts of classical digital signal processing to signals supported on graphs. GNNs and GSP have numerous applications such as semi-supervised learning, point cloud semantic segmentation, prediction of individual relations in social networks, modeling proteins for drug discovery, image, and video processing. In this thesis, we propose novel approaches in video and image processing, GNNs, and recovery of time-varying graph signals. Our main motivation is to use the geometrical information that we can capture from the data to avoid data hungry methods, i.e., learning with minimal supervision. All our contributions rely heavily on the developments of GSP and spectral graph theory. In particular, the sampling and reconstruction theory of graph signals play a central role in this thesis. The main contributions of this thesis are summarized as follows: 1) we propose new algorithms for moving object segmentation using concepts of GSP and GNNs, 2) we propose a new algorithm for weakly-supervised semantic segmentation using hypergraph neural networks, 3) we propose and analyze GNNs using concepts from GSP and spectral graph theory, and 4) we introduce a novel algorithm based on the extension of a Sobolev smoothness function for the reconstruction of time-varying graph signals from discrete samples

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Hijazi, Hussein. "Estimation de canal radio-mobile à évolution rapide dans les systèmes à modulation OFMD". Phd thesis, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00373806.

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Resumen

Cette thèse s'inscrit dans le cadre des systèmes radiocommunications numériques pour des récepteurs mobiles basés sur la modulation multi-porteuse OFDM. L'objectif est de proposer des algorithmes d'estimation de canal et de suppression d'IEP pour les
récepteurs OFDM à grande mobilité en liaison descendante. Notre démarche est d'estimer les paramètres de propagation du canal physique tels que les retards et les variations temporelles des gains complexes du canal à trajet multiples, au lieu du canal discret équivalent. Nous avons développé une approximation à base de polynôme pour l'évolution des gains complexes d'un canal multi-trajet de type Rayleigh avec un spectre de Jakes. En se basant sur cette modélisation polynomiale, nous avons présenté une étude théorique sur les Bornes de Cramér-Rao Bayésiennes (BCRBs) pour l'estimation des gains complexes du canal, en supposant les délais des trajets connus. Enfin, nous avons développé et analysé trois algorithmes itératifs d'estimation des variations temporelles des gains complexes (à l'intérieur d'un symbole OFDM) et de suppression d'IEP pour des récepteurs à grande mobilité. Les deux premiers sont basés sur l'interpolation (passe-bas ou polynomiale) des valeurs moyennes estimées et sur un égaliseur SSI. Ils ont montré de bonnes performances pour des récepteurs à vitesses modérées (i.e., fd.T <= 0.1). Le troisième algorithme est basé sur une modélisation AR et un filtre de Kalman pour estimer les coefficients polynomiaux des gains complexes, et sur un égaliseur QR. Il a fait preuve de bonnes performances pour des récepteurs à vitesses très élevées (i.e. , fd.T> 0.1).

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Aouani, Nedia. "Commande Robuste des systèmes Linéaires continus à Paramètres Variant dans le temps". Phd thesis, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00704558.

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Resumen

L'objectif de ma thèse étant d'étudier certains systèmes linéaires continus à paramètres variant dans le temps (LPV), certains travaux sur l'analyse, synthèse et aussi études de performances relatives à ces systèmes ont pu être effectués. Les incertitudes peuvent avoir une structure qui varie, qui peut être polytopique, affine ou autre... Les conditions que l'on propose exigent de diminuer le conservatisme engendré au préalable par certaines conditions données dans ce contexte dans la littérature. Egalement, nous sommes appelés à mettre en place des représentations nouvelles de la dérivée temporelle du paramètre temps-variant et de l'intégrer dans nos conditions. En effet, il a été prouvé que le problème de commande robuste, peut être tourné en un ensemble d'inégalités matricielles linéaires. Les problèmes LMIs étant convexes, et nombreux algorithmes polynomiaux d'optimisation, sont disponibles pour les résoudre. Dans ce contexte, les études sur ces systèmes continus Linéaires à Paramètres temps Variant a pris de l'ampleur durant ces dernières années. C'est dans ce sens que j'ai essayé de présenter ma thèse. Les modèles qui ont été considérés dans mon mémoire sont à temps continu. Une étude bibliographique sur les systèmes admettant un modèle incertain linéaire à temps invariant (LTI) a été faite dans une première partie, puis tous les résultats relatifs aux systèmes LPV ont succédés dans des parties ultérieures.

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Tesis sobre el tema "Filtrage variant dans le temps"

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