Tesi sul tema "Fermée"

Les additifs à action tribologique (MoDTC et ZnDTP) actuellement utilisés sont des molécules organiques à base de soufre et de phosphore. Pour des raisons environnementales, il est important de diminuer nettement voire d'éliminer la présence de ces deux éléments dans les huiles. Nous nous sommes intéressés à des nanoparticules à structure fermée (sphérique, cylindrique) comme remplaçants potentiels de ces additifs. Leur taille, nanométrique, leur permet d'entrer facilement dans le contact et leur structure, fermée, leur confère une grande inertie chimique. Les fullerènes de MS2 ont montré des propriétés réductrices de frottement et anti-usure très intéressantes. Leur mécanisme d'action est basé sur la libération de monofeuillets de MS2 hexagonal dans le contact tribologique. Les propriétés tribologiques des nanotubes de carbone sont reliées à certains paramètres (nombe de feuillets, présence de catalyseur). Une modification structurale des nanotubes dans le contact est nécessaire
Additives with tribological action (MoDTC and ZnDTP) used at present are organic molecules containing sulphur and phosphorous. For environmental reasons, it is important to reduce or eliminate the presence of these two elements in oil. In this study, we are being interested in nanoparticles with closed structure (spherical, cylindrical) as potential substitutes of these additives. Their size, nanometric, enables them to enter easily the contact and their structure, closed, confers a great chemical inertia to them. Fullerenes of MS2 show very good friction reducing and anti wear properties. Their lubrication mechanism is based on the release of hexagonal MS2 sheets in the contact area. Tribological properties of carbon nanotubes depend on several parameters (number of wall, presence of catalyst). A structural modification of nanotubes inside the contact area is necessary

La politique européenne recommande aux industriels de l'aéronautique de concevoir des aéronefs capables de proposer une réduction de 50% du bruit perçu, de 50% de la consommation et de 80% des émissions de gaz NOx d'ici 2020. Les ingénieurs sont donc amenés à envisager des solutions innovantes basées sur le contrôle des écoulements, en particulier celui des décollements puisqu'ils ont généralement des effets délétères sur les performances aérodynamiques. Les travaux présentés dans ce mémoire sont dédiés au contrôle en boucle fermée du décollement d'une rampe arrondie par un jet synthétique réglable en fréquence et en amplitude. Le mémoire s'articule autour de deux axes principaux. Le premier axe a permis d'étudier la réponse du décollement à une perturbation périodique par simulations numériques de type LES afin de poursuivre la compréhension de la phy- sique impliquée dans le contrôle et de définir des objectifs de contrôle. Les fréquences et amplitudes optimales au regard de différents critères ont ainsi été identifiées et analysées. Le second axe a été consacré au contrôle en boucle fermée de la réponse quasi-statique du système par l'application de stratégies de régulations PID, extremums-seekings optimisés et logique floue. Leur conception a nécessité l'identification d'un modèle boîte-noire non-linéaire NARX. Les algorithmes non-linéaires, en particulier celui par logique floue, se sont montrés particulièrement performants. La démarche a été validée grâce à une application en temps réel d'une régulation extremum-seeking sur simulation RANS instationnaire.

Dans la majeure partie des travaux effectués dans le domaine de la surveillance des systèmes, les outils servant à la détection et à la localisation des défauts sont synthétisés à partir d'une représentation en boucle ouverte du système. Or, la réalité des applications industrielles fait que les systèmes sont majoritairement insérés dans une boucle de régulation ou d'asservissement. Dans ce contexte, la tâche de diagnostic s'avère particulièrement délicate pour différentes raisons. D'une part, le contrôleur peut atténuer l'effet des défauts ce qui rend difficile leur détection. D'autre part, les entrées du système étant corrélées avec les sorties à cause du bouclage cela engendre une difficulté pour la localisation.
Les travaux présentés dans cette thèse se scindent en deux parties: la première porte sur l'analyse systématique de la sensibilité des différents signaux de la boucle de régulation par rapport aux défauts (paramétriques et non paramétriques). L'objectif est de sélectionner ceux qui contiennent le plus d'information sur les défauts pour être exploités par la procédure du diagnostic. La deuxième propose une méthode de détection et de localisation de défauts des systèmes linéaires en boucle fermée soumis à des défauts additifs. Le principe de la méthode consiste à découpler les défauts des sorties afin que chaque défaut affecte une seule sortie ce qui facilite leur localisation.

Pascal Dufour est maître de conférences en section 61 du CNU, à l'Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL1), affecté au département Génie Electrique et des Procédés (GEP) de la Faculté des Sciences et Technologies (FST) et au Laboratoire d'Automatique et de Génie des Procédés (LAGEP), qui est l'UMR 5007 CNRS-UCBL1. Il y est membre de l'équipe "Systèmes Non Linéaires et Procédés" (SNLEP). Pascal Dufour travaille sur des projets de recherche en automatique dans le génie des procédés. Fondamentalement, il s'intéresse aux développements et aux applications d'outils théoriques de commande de procédé : commande prédictive, design en ligne d'expériences optimales couplé à l'identification en ligne de paramètres du modèle, et développement de logiciels (MPC@CB et ODOE4OPE par exemple). Ceci est fortement lié à des problèmes réels issus du génie des procédés. Il développe et applique des outils théoriques de commande sur des cas réels en génie des procédés, à travers des projets nécessitant une approche pluridisciplinaire : séchage de peinture, cuisson de polymère, dépollution de gaz par réaction catalytique, digesteur de pulpe à papier, cuisson de peinture, réacteur de polymérisation, lyophilisation de produit pharmaceutique, séchage de pâtes alimentaires ... Ceci en partant de théories variées, pour aller à l'étude en simulation puis à l'implantation de la loi de commande sur le procédé réel. A partir des problèmes réels traités en génie des procédés, sa stratégie de recherche est de contribuer à travailler à l'amélioration et à l'optimisation des performances de ces procédés vus comme des systèmes continus, via des approches automatique en boucle fermée. Il a 2 axes de recherche : Historiquement, son premier axe de recherche soutient l'idée de formuler un problème de conduite d'un procédé, où l'on cherche à obtenir un produit final avec certaines propriétés souhaitées, en un problème de conduite en ligne à résoudre pendant l'exploitation. Cela se traduit alors en problème d'optimisation (poursuite de trajectoire, optimisation de vitesse, ...) avec prise en compte de diverses contraintes (sur l'entrée, la sortie, voir l'état). La stratégie de commande prédictive basée sur un modèle est utilisée dans ses travaux. La méthode personnelle de Pascal Dufour a été développée pour des problèmes où le temps nécessaire pour calculer la solution du modèle peut être important (par rapport à la relativement courte durée du prélèvement) et où quelques itérations sont donc autorisées pour l'optimiseur de donner une solution. Par conséquent, l'idée principale de cette méthode est que le modèle soit résolu rapidement et que les contraintes dures soient satisfaites à tout moment, afin que la commande soit physiquement applicable. Par ailleurs, pour les contraintes molles, si elles ne peuvent pas toutes être satisfaites à tout moment, la solution amenant aux moindres violations de contrainte peut être trouvée. Ce dernier point à son utilité, par exemple si, du fait des perturbations ayant un fort impact sur une sortie contrainte, celle-ci ne peut pas être satisfaite. Plus récemment, il a créée son second axe de recherche se situant à la frontière entre le design d'expériences optimales et l'identification en ligne de paramètres, le tout basé sur des outils de l'automatique (notamment commande prédictive et observateur). En effet, on peut se retrouver avec des phénomènes dont la modélisation (continue) est soit assez incomplète, soit trop détaillée pour pouvoir identifier tous les paramètres correctement. Dans ce cas, ces incertitudes paramétriques peuvent avoir par la suite un impact non négligeable sur les performances de la conduite en ligne. Depuis quelques années, Pascal Dufour s'intéresse donc aussi au problème d'identification en ligne de paramètres pour la modélisation. L'idée est la suivante : pour une structure de modèle dynamique choisi, l'approche permet de fournir, conjointement l'expérience optimale à réaliser et les estimations des paramètres initialement inconnus du modèle. Bien entendu, cette approche est soumise à des hypothèses, mais qui peuvent être vérifiées. Cette approche de commande (conduite) en boucle fermée utilise divers outils de l'automatique avancée étudiés dans l'équipe SNLEP au LAGEP : la modélisation de systèmes continus (du temps), l'observateur (capteur logiciel) et la commande prédictive. Les perspectives sont là assez vastes, et c'est principalement dans cet axe (assez original semble t'il) que ses principales activités à court et moyen termes se situent. En termes d'encadrement de jeunes chercheurs : il a participé à divers projets de recherche académiques et industriels, ce qui lui a permis de participer à l'encadrement de : 5 thèses de doctorat (4 soutenues et 1 en cours), dont 3 officiellement encadrées 1 stagiaire postdoctoral, et en moyenne d'1 stagiaire M2R/DEA par an. En termes de valorisation : Les résultats de ces travaux ont fait l'objet de publications : 12 articles de revues internationales avec comité de lecture, 2 articles de revues nationales avec comité de lecture, 18 congrès internationaux avec comité de sélection et avec actes 3 congrès nationaux avec comité de sélection et avec actes. Elles sont toutes en archives ouvertes : hal.archives-ouvertes.fr/DUFOUR-PASCAL-C-3926-2008 2 logiciels (en cours de dépôt) sont issus de ces recherches : Décembre 2010 : demande de dépôt d'un logiciel d'aide automatisée à l'identification optimale en boucle fermée (ODOE4OPE), via LST le 9 décembre 2010 (L829), à l'Agence de Protection des Programmes. Plus d'informations sur ce logiciel sur http://ODEO4OPE.univ-lyon1.fr Janvier 2007 : dépôt d'un logiciel de commande prédictive MPC@CB, déposé auprès d'EZUS Lyon 1 (enveloppe SOLEAU), et demandé à être redéposé, via LST le 26 octobre 2010 (L603), à l'Agence de Protection des Programmes. Ce logiciel fait l'objet en 2010 et 2011 d'un financement de l'ordre de 50kE par LST pour passer les codes sources Matlab dans un logiciel exploitable commercialement (1 projet retenu sur 3). Plus d'informations sur ce logiciel sur http://MPC-AT-CB.univ-lyon1.fr

Cette thèse porte sur le contrôle acoustique actif (ANC) dans une cavité. L’objectif est d’atténuer l’effet d’une onde sonore perturbatrice en des points ou dans un volume. Ceci est réalisé à l’aide d’un contre-bruit généré, par exemple, par un haut-parleur. Cette étude requiert l’utilisation de modèles dynamiques rendant compte de l’évolution des pressions aux points d’intérêt en fonction des bruits exogènes. Ce modèle peut être obtenu par une identification fréquentielle des réponses point-à-point ou en utilisant le modèle physique sous jacent (équation des ondes). Dans ce dernier cas, la recherche d'un modèle de dimension finie est souvent un préalable à l’étude conceptuelle d'un système d’ANC. Les contributions de cette thèse portent donc sur l’élaboration de différents modèles simplifiés paramétrés par la position pour les systèmes acoustiques et sur la conception de lois de commande pour l’ANC. Le premier volet de la thèse est dédié à l’élaboration de différents modèles simplifiés de système de propagation acoustique au sein d’une cavité. Pour cela, les simplifications envisagées peuvent être de nature spatiale autant que fréquentielle. Nous montrons notamment qu'il est possible, sous certaines conditions, d’approximer le système 3D par un système 1D. Ceci a été mis en évidence expérimentalement sur le banc d’essai LS2NBox. Le second volet porte sur la conception de lois de commande. En premier lieu, les stratégies de commandes couramment utilisées pour l’ANC sont comparées. L'effet dela commande multi-objectif H en différents points voisins des points d'atténuation est analysé. La possibilité d’une annulation parfaitedu bruit en un point est aussi discutée
This thesis deals with active noise control (ANC) in a cavity. The aim is to mitigate the effect of a disturbing sound wave at some points or in a volume. This is achieved using ananti-noise generated, for example, by a loudspeaker. This study requires the use of dynamic models that report changes in pressure at points of interest in response to exogenous noises. Such models can be obtained by frequency identification of point-to-point responses or by using the underlying physical model (wave equation). In the latter case, the search for a low-complexity model (finite dimensional model) is often a prerequisite for the conceptual study of an active control system. The contributions of this thesis concern the development of different simplified models parameterized by the spatial position for acoustic systems, and the design of control laws for noise attenuation. The first part of the thesis is dedicated to the development of various simplified models of acoustic propagation system within a cavity. For that, the simplifications envisaged can be of spatial nature as much as frequential. We show in particular that it is possible, under certain conditions, to approximate the 3D system by a 1D system. This has been demonstrated experimentally on the prototype system, LS2NBox. The second part of the thesis deals with the design of control laws. First, the control strategies commonly used for ANC are compared. The effect of multi-objective H control at different spatial positions close to the attenuation points is analyzed. The possibility of perfect noise cancellation at one point is also discussed

Le décollement de la couche limite sur un volet est responsable de pertes de performances importantes, telles qu'une chute de la portance et une augmentation de la traînée, lors des phases de décollage et d'atterrissage d'un avion. Les aéronefs modernes sont équipés de volets dont le déploiement laisse apparaître une fente qui permet d'augmenter la portance aux faibles vitesses. Les mécanismes de déploiement associés sont lourds et complexes. Dans le but de les simplifier, l'idée consiste à supprimer la fente entre le volet et l'aile, et à la remplacer par un dispositif de contrôle du décollement de type " soufflage pulsé ". Les travaux de thèse proposent l'adaptation temps-réel en boucle fermée des paramètres du soufflage, c'est-à-dire la quantité de mouvement injectée dans l'écoulement et la fréquence de forçage. Les algorithmes de contrôle développés durant l'étude ont permis de répondre à deux objectifs, le premier étant de maintenir l'écoulement attaché lors d'un braquage progressif du volet, et le second de garantir une portance maximale malgré le décollement qui survient inévitablement aux forts angles de braquage lorsque l'apport de quantité de mouvement du contrôle est trop faible. Ces deux objectifs se classent respectivement dans le cadre du contrôle direct du décollement (flow separation control) et le cadre du contrôle des écoulements décollés (separated-flow control).

Les recherches effectuees dans cette these concernent l'identification en boucle fermee par une technique a erreur de sortie ou methode du modele. Ces travaux ont porte sur une analyse des algorithmes d'identification a erreur de sortie, hors-ligne et recursifs, et sur la proposition d'une methodologie d'identification en boucle fermee. L'etude analytique a permis une presentation unifiee des techniques d'identification en boucle fermee par erreur de sortie. La methodologie d'identification proposee est une procedure en deux etapes : une premiere identification par moments partiels et surparametrisation sert d'initialisation a une deuxieme identification par erreur de sortie. L'interet de cette approche reside dans une meilleure garantie de convergence de l'algorithme de programmation non lineaire ; de plus, une identification du correcteur permet de s'affranchir de sa connaissance a priori. Enfin, une procedure d'identification des systemes continus a aussi ete proposee : elle est basee sur l'identification avec information a priori et sur la sensibilisation des modes du systeme par bouclage.

Le décollement de la couche limite sur un volet est responsable de pertes de performances importantes, telles qu'une chute de la portance et une augmentation de la traînée, lors des phases de décollage et d'atterrissage d'un avion. Les aéronefs modernes sont équipés de volets dont le déploiement laisse apparaître une fente qui permet d'augmenter la portance aux faibles vitesses. Les mécanismes de déploiement associés sont lourds et complexes. Dans le but de les simplifier, l'idée consiste à supprimer la fente entre le volet et l'aile, et à la remplacer par un dispositif de contrôle du décollement de type " soufflage pulsé ". Les travaux de thèse proposent l'adaptation temps-réel en boucle fermée des paramètres du soufflage, c'est-à-dire la quantité de mouvement injectée dans l'écoulement et la fréquence de forçage. Les algorithmes de contrôle développés durant l'étude ont permis de répondre à deux objectifs, le premier étant de maintenir l'écoulement attaché lors d'un braquage progressif du volet, et le second de garantir une portance maximale malgré le décollement qui survient inévitablement aux forts angles de braquage lorsque l'apport de quantité de mouvement du contrôle est trop faible. Ces deux objectifs se classent respectivement dans le cadre du contrôle direct du décollement (flow separation control) et le cadre du contrôle des écoulements décollés (separated-flow control)
Boundary layer separation from flaps is responsible for large performance losses during take-off and landing phases of an aeroplane flight, including loss of lift and drag increase. On modern aircraft, a slot located between the wing and the flap enables to increase lift at low speed. To manage this slot, flap deployment systems are very complex and heavy. It would be of interest to simplify them and replace the slot by separation control devices whose parameters such as injected momentum and forcing frequency can be adapted in closed-loop and real-time. The present study aims at developing algorithms to control those parameters in order to fulfill two objectives, the first one is to maintain the flow attached when the flap is progressively deflected, the second one is to provide maximum lift despite of massive separation at high flap deflection angles, when the momentum injected into the flow is no more sufficient to reach full reattachment. In the literature, the first objective is related to the framework of flow separation control, and the second one to the framework of separated-flow control

Pour les personnes atteintes du diabète de type 1 le traitement actuel consiste en de multiples injections quotidiennes d’insuline afin de maintenir la glycémie dans une plage admissible. Les complications à long terme peuvent être réduites grâce à des injections d’insuline correctement dosées mais également grâce à un système de régulation automatique de glycémie. Cette Thèse présente un nouveau modèle du métabolisme du patient diabétique de type 1. Son interprétation le rend directement utilisable pour dresser le profil des patients et les conseiller sur leurs injections d’insuline. La Société Francophone du Diabète a financé des essais cliniques réalisés actuellement au CHU de Nantes pour valider ce modèle. La deuxième contribution de cette Thèse est une loi de commande qui pour la première fois garantit à la fois positivité de la commande et l’absence d’hypoglycémie qui sont les deux contraintes fortes de ce problème. Elle s’inspire du calcul du bolus, tel que le font les patients tous les jours et tel que l’insulinothérapie le préconise. La commande Hypo-Free Hyper-Minimizer est la version destinée à fonctionner dans une boucle hybride ; le Dynamic Bolus Calculator régulera la glycémie dans une boucle autonome. Ces deux lois de commande restent simples, et en étant très proches de la pratique clinique sont donc immédiatement compréhensibles par les médecins et les patients. Notre travail balaye le spectre complet, de la démonstration rigoureuse de positivité de la commande et de l’état en termes d’ensemble positivement invariant, à l’application industrielle par un dépôt de Brevet
For people living with type 1 diabetes, today’s treatment consists of a number of daily insulin injections in order to have a limited glycemic excursion. Poorly controlled glycemia leads to long term complications. In patient’s everyday life, functional insulin therapy helps patients to adjust insulin doses. The artificial pancreas could significantly improve glycemia equilibrium by means of an automated insulin infusion using continuous glucose monitoring. The first contribution of this thesis is a new model of the metabolism for type 1 diabetic. The interpretation of this model allows to compute the tools for the functional insulin therapy. Thus it becomes possible to advise the patient on how much insulin to inject. The ongoing clinical study will evaluate the impact of the model. The second contribution is a control-law that guaranties both hypoglycemia avoidance and positivity of the injection for the first time. It is inspired from the clinical practice. The theoretical proof makes use of the theory of positively invariant sets. The Hypo-Free Hyper-Minimizer is designed to regulate glycemia in a hybrid closed-loop whereas the Dynamic Bolus Calculator is designed for the fully-automated artificial pancreas. This control-law gathers clinical practice, artificial pancreas hard constraints, and theoretical proof and is being protected through a patent

La perception tactile joue un rôle important dans l’interaction des êtres vivants avec leur environnement. Pour cela, le système biologique a évolué de manière à être précis et efficace dans son extraction et traitement de l’information tactile, et sert aujourd’hui de source d’inspiration pour le développement de systèmes robotiques. S’inscrivant dans ce cadre, les travaux réalisés pour cette thèse ont porté sur la reproduction des mécanismes d’encodage de l’information tactile au sein d'une nouvelle architecture neuro-computationnelle. L’architecture conçue comprend des modèles bio-mimétiques reproduisant les mécanismes d’encodage de l’information tactile par les neurones du premier et second ordre du système somatosensoriel périphérique. Les signaux neuronaux sortant de ces modèles sont interprétés par des processus de discrimination et de décision de mouvement qui simulent les traitements s’opérant au niveau cortical. Finalement, la boucle de contrôle est fermée par un modèle bio-inspiré du cervelet corrigeant les erreurs de trajectoire lors du déplacement du système. Une implémentation neuro-robotique du système a été testée dans une tâche de lecture de Braille. Les résultats montrent que les modèles de neurones du premier et du second ordre encodent et transmettent de manière fiable et efficace suffisamment d’information pour permettre une discrimination parfaite de l’ensemble des stimuli. L'architecture neuronale présentée pourra contribuer à la compréhension des bases neuronales du traitement de l’information tactile au niveau périphérique, ainsi qu’au développement de solutions neuro-mimétiques pour améliorer les capacités tactiles en robotique humanoïde
In recent years, roboticians have taken biology as a source of inspiration and have tried with increasing effort to reproduce biological functions and structures in artificial systems. In particular, robotics and neuro-engineering have often merged into a unitary discipline that tries to reproduce basic principles of the nervous system with the goal of both making robots interact with the world in a human-like fashion and exploiting artificial models as benchmarks for testing novel scientific hypotheses. Following these objectives, the work presented here has been carried out to develop a closed loop neural architecture for active sensing and fine touch discrimination. Neural coding principles observed at the periphery of the somatosensory pathway were reproduced by emulating the spiking dynamics of primary afferents and cuneate neurons. Second order neuron responses were supplied to a classifier which computed the probability estimates of the stimulus and devised a movement policy for the fingertip in a dynamic recognition task scenario. The closed loop system was completed with a neuro-mimetic model of the cerebellum for the low-level control of the fingertip. In a real-world application, an artificial fingertip provided the inputs to the mechanoreceptor model. Testing the closed loop architecture on a Braille reading task showed that both primary afferent and cuneate neuron populations efficiently and reliably transmitted enough information to perform a perfect discrimination. The presented neural architecture could contribute to the study of both the neural bases of fine touch in humans, and neuro-mimetic solutions for processing tactile signals in humanoid robots

Ce travail est concentré sur le développement et l'application de techniques pour l'analyse de réseaux biochimiques. L'objectif est d'utiliser les modifications globales observées dans les systèmes vivants pour comprendre les interactions existantes au niveau des points clés de ces voies métaboliques. Nous avons travaillé sur la détermination des interactions essentielles dans le processus d'autorégulation qui décrit le cycle cellulaire d'œufs de grenouille. Les résultats nous ont permis de faire une évaluation des effets possibles de chaque protéine sur la stabilité du réseau biochimique en question. La méthodologie a été appliquée aussi pour l'analyse dynamique d'un modèle de l'activité électrique de cellules utérines. Nous présentons aussi un modèle développé pour un système enzymatique de diffusion-réaction dont l'objectif est d'analyser le comportement dynamique de trois espèces chimiques différentes, ses propriétés cinétiques enzymatiques et l'existence de comportements sophistiqués résultants de l'activité catalytique induite par l'immobilisation d'une enzyme dans une membrane artificielle. Le modèle est extrapolé à un système distribué afin d'analyser son comportement spatio-temporel. Les résultats nous permettent d'évaluer le profil de concentration de chaque espèce en fonction de l'espace et du temps simultanément, ce qui n'est pas directement observable par les biochimistes. Nous concluons avec une étude d'un modèle développé pour le métabolisme des hexoses-phosphate de la bactérie Sinorhizobium meliloti. Un algorithme a été proposé pour l'estimation des flux intracellulaires
The aim of this work is to try to use observed global changes to understand interactions between individual nodes inside biochemical networks. We have worked on the determination of the essential interactions in the auto regulatory process that describes the cell cycle of Xenopus frog eggs. The results make possible an assessment of the effect of each protein on the biochemical network stability. The technique was applied also to a dynamical analysis of a uterine cell electrical activity model with view to study the impact of physiological parameters on the response of the model and identify the main subsystems generating the electrical activity. We also present a model developed for understanding an enzymatic diffusion-reaction system. The objective is to analyze the dynamic behavior of three different chemical species, the modification of enzymatic kinetic properties and the existence of sophisticated behaviors resulting of the catalytic activity induced by immobilization of Acetylcholinesterase enzyme into an artificial membrane enzymatically inactive. The results make possible the characterization and prediction of system behavior as well as a qualitative analysis of the system stability via bifurcation diagrams. The model is then extrapolated to a distributed system in order to analyze its spatio-temporal behavior. Numerical results make possible the assessment of the concentration profile of the chemical species on space and time, what is not directly observable by biochemists. Finally, we study a model developed for a network of Sinorhizobium meliloti bacterium and propose an algorithm for intracellular fluxes estimation

Etude des mecanismes articules caracteristiques des manipulateurs et de la robotique. Synthese des mecanismes. Cas de mecanismes deformables. Etude elastodynamique. Etude des vibrations. Calculs par elements finis

L'objectif de cette thèse est de développer une nouvelle méthodologie pour la détection active de défaillances, basée sur approche multimodèle et robuste des fautes. Ce travail prolonge des recherches effectuées dans le projet Metalau de l'Inria. L'apport essentiel de cette thèse est la prise en compte de modèles évoluant en boucle fermée. On utilise une approche multi-modèle pour modéliser le modèle en fonctionnement normal et le modèle défaillant. Les avantages potentiels de l'utilisation d'un feedback dynamique linéaire et ses propriétés de robustesse sont analysés dans la construction de signaux de détection auxiliaires. On compare les résultats obtenus avec ceux du cas boucle ouverte. La formulation du problème de détection active dans le cas d'un modèle en boucle fermée est nouvelle et repose sur la prise en considération de la norme du signal de détection auxiliaire comme critère d'optimisation. On considère aussi des fonctions coût plus générales, telles celles qui sont utilisées pour mesurer la performance de feedbacks dans des problèmes de la théorie de la commande linéaire robuste. La solution complète repose sur la résolution de plusieurs problèmes d'optimisation non standards
The aim is to develop a novel theory of robust active failure detection based on multi-model formulation of faults. The original method was already proposed by the Metalau group of INRIA. We have continued to work on the extension of this approach to more general cases. The focus is on the effects of feedback on the previous approach. The multi-model approach is still used to model the normal and the failed systems; however the possible advantages of using linear dynamic feedback in the construction of the auxiliary signal for robust fault detection is considered and the results are compared to the previously developed open-loop setup. An original formulation of the active fault detection problem using feedback is developed. The norm of the auxiliary signal is considered as a possible cost criterion. Also, we have considered a more general cost function that has already been used for measuring the performance of feedback configurations in Linear Control Theory. We have given a complete solution to this problem. In order to find a complete solution, several mathematical problems are solved

La gestion de chaîne d’approvisionnement est un élément essentiel à la performance des entreprises et fait l’objet d’une attention particulière depuis plusieurs décennies. Dans le domaine des télécommunications, cette gestion inclût généralement des activités de réparation et prend alors place sur une chaîne d’approvisionnement en boucle fermée. Dans ce contexte, la gestion de la chaîne d’approvisionnement vise à la planification optimale des mouvements de pièces saines et défaillantes basée sur une prévision des défaillances futures et fait face à différents objectifs conflictuels (rupture de stock, stockage, réparation,transfert). Le travail présenté dans cette thèse s’intéresse à ce problème d’optimisation et s’appuie sur un cas réel. Spécifiquement nous proposons un système d’aide à la planification tactique. Ce système est centré sur une modélisation générique du problème d’optimisation applicable à une grande variété de chaînes d’approvisionnement. Nous présentons particulièrement une approche exacte et une méta-heuristique pour résoudre ce problème et évaluons ces approches sur une variété d’instances de différentes tailles avec plusieurs niveaux et distributions du stock initial dans la chaîne d’approvisionnement. Nous étudions également la possibilité de mener des politiques de gestion particulières (e.g., juste-à-temps, réparations minimales) en pondérant les différents objectifs étudiés. Nous nous intéressons également à l’application de plans successifs produits par le système et, particulièrement, nous étudions la capacité du système à faire face aux incertitudes pouvant apparaître dans les prévisions
Supply chains are ubiquitous across industries and a considerable effort has been invested in supply chain management techniques over the last decades. In Telecommunications service industries, it often involves repair operations and consequently takes place in a closed-loop supply chain. In this context, supply chain management is concerned with optimally planning movements of faulty parts and spare parts based on a demand forecast and in the face of conflicting objectifs (stock out, storage, repair, transfer). This thesis describes this optimisation problem and based on a case study. Specifically, we consider a tactical planning decision support system. This system depends on a generic modeling of the problem that can be applied on a wide range of supply chains. We present an exact method and a metaheuristic to solve this problem and evaluate our approaches against a variety of instances of different sizes. We also study the ability to emulate specific management policies (e.g., just-in-time replenishment, minimal repair) by weighting the objectives. Finally, we investigate how to apply successive plans generated by the system and study the capability to face forecast uncertainties

Cette thèse traite du contrôle du vol en formation de vaisseaux spatiaux. Le vol en formation permet de réaliser de nouveaux scénarios de missions. De par la diversité des applications envisageables, les travaux sont divisés en deux parties. Dans la première partie, restreinte au contrôle des centres de masse des vaisseaux, une approche est proposée pour modéliser les orbites relatives entre deux satellites en orbite terrestre, tenant compte de l'aplatissement de la Terre. Fondée sur le scénario d‘une mission en orbite de transfert géostationnaire, la problématique d‘une dynamique à paramètre variant est illustrée. Deux manières différentes d'asservir la position relative sont présentées : la première a recours à la représentation linéaire fractionnaire pour obtenir un correcteur auto-séquencé ; la seconde utilise la synthèse H2 et un modèle de référence pour synthétiser un correcteur interpolé. Dans la deuxième partie, traitant des 6 degrés de liberté de chaque vaisseau, des modèles génériques pour la cinématique, la dynamique et la métrologie d'une formation de vaisseaux spatiaux en orbite non planétaire sont proposés. La mission exemplaire Pegase est composée de trois vaisseaux. Dans son mode d'observation, qui requiert un maintien précis des positions et des attitudes des vaisseaux, il est possible d'utiliser des techniques de commande multivariable. La commande H2 est utilisée pour satisfaire les spécifications de la mission Pegase. Ensuite, deux problématiques particulières sont traitées. Premièrement, la commutation entre correcteurs conçus pour différents modes est considérée. Deuxièmement, un correcteur H2 décentralisé est synthétisé grâce à un algorithme itératif.

La chaîne logistique à boucle fermée, qui est une des branches importantes de la chaîne logistique, a reçu une attention particulière au cours des dernières décennies. Toutefois, on trouve peu de recherches dans la littérature sur la chaîne logistique agroalimentaire bien qu'elle soit largement pratiquée dans l'industrie. L'objectif de cette thèse est de proposer de nouveaux modèles et de nouvelles heuristiques pour l'optimisation de la chaîne logistique agroalimentaire à boucle fermée avec emballages réutilisables. A cette fin, trois nouveaux problèmes sont étudiés.Nous étudions d'abord un problème de la chaîne logistique agroalimentaire à boucle fermée avec emballages réutilisables. Ce problème implique un seul fabricant et un seul détaillant. L'externalisation est autorisée. Et le budget d'achat d'emballages réutilisable est limité. L'objectif est de maximiser le profit global de la chaîne logistique. Le problème est formulé en programmation linéaire en nombres mixtes et est démontré NP-difficile. Pour sa résolution, une nouvelle « kernel search-based » heuristique est développée. Les expériences numériques sur un cas d'étude et sur un grand nombre d'instances générées aléatoirement montrent l'efficacité de la méthode proposée.Ensuite, un problème bi-critère de la chaîne logistique agroalimentaire à boucle fermée avec emballages réutilisables est étudié. L'objectif est de maximiser le profit et de minimiser les émissions carbone, simultanément. Dans ce problème, plusieurs détaillants sont considérés. Ce problème est modélisé en programmation linéaire bi-objectif en nombres mixtes et résolu à l'aide d'une méthode de ε-contrainte. En particulier, une heuristique basée sur la relaxation et la fixation est développée pour résoudre à chaque itération le problème transformé à un problème monocritère de la méthode de ε-contrainte. Les resultats numériques sur des instances générées aléatoirement indiquent que la performance de la méthode développée est comparable avec celle proposée par le solveur CPLEX.Finalement, nous nous intéressons à un problème intégrant la gestion des stocks et la tournée de véhicules dans la chaîne logistique agroalimentaire à boucle fermée avec emballages réutilisables. Dans ce problème, les emballages réutilisables avec différents niveaux de protection sont considérés. Le problème est formulé en programmation linéaire en nombres mixtes and est démontré NP-difficile. Le modèle proposé est validé via des expériences numériques
Closed-loop supply chain (CLSC), as an important branch of supply chain, has received increasing attention in recent decades. However, CLSC for perishable food products that is more complex than classic CLSC has been seldom studied in spite of its growing applications in practice. This thesis aims to develop new models and methods for optimizing closed-loop food supply chain with returnable transport items. To this end, three new problems are investigated.Firstly, a closed-loop food supply chain with returnable transport items (CLFSC-RTI) is studied. This problem involves a single manufacturer and a single retailer. Outsourcing is permitted and RTI purchasing budget is limited. The objective is to maximize the total profit of the supply chain. The problem is formulated as a mixed integer linear program (MILP) and it is proved to be NP hard. To solve the problem, an improved kernel search-based heuristic is designed. Computational experiments on a real case study and extensive random instances demonstrate the effectiveness and efficiency of the proposed model and heuristic.Secondly, a bi-objective closed-loop food supply chain with returnable transport items (BCLFSC-RTI) is investigated. The two objectives are to maximize the total profit and to minimize carbon emissions, simultaneously. The studied problem considers multiple retailers. For this complex bi objective problem, a bi-objective MILP is proposed for its modelling, and an iterative ε-constraint method is applied to solve it. Then, a relax-and-fix heuristic is developed to solve the transformed single objective problem in each iteration of the ε-constraint method. Computational results based on various randomly generated instances show that the performance of the proposed method is comparable to that of a state-of-the-art commercial optimization solver CPLEX.Finally, a closed-loop food inventory-routing problem with RTIs (CLFIRP-RTI) is addressed. In this problem, a vehicle routing problem is integrated and returnable transport items with different protective levels are considered. An appropriate MILP is proposed to formulate the problem, and the problem is proved to be NP-hard. Numerical experiments are carried out to validate the proposed model

L’avenir de la recherche sur les maladies du cerveau repose sur le développement de nouvelles technologies qui permettront de comprendre comment cet organe si complexe traite, intègre et transfère l’information. Parmi celles-ci, l’optogénétique est une technologie révolutionnaire qui permet d’utiliser de la lumière afin d’activer sélectivement les neurones du cortex d’animaux transgéniques pour observer leur effet dans un vaste réseau biologique. Ce cadre expérimental repose typiquement sur l’observation de l’activité neuronale de souris transgéniques, car elles peuvent exprimer une grande variété de gènes et de maladies et qu’elles sont peu couteuses. Toutefois, la plupart des appareils de mesure ou de stimulation optogénétique disponible ne sont pas appropriés, car ils sont câblés, trop lourds et/ou trop simplistes. Malheureusement, peu de systèmes sans fil existent, et ces derniers sont grandement limités par la bande passante requise pour transmettre les données neuronales, et ils ne fournissent pas de stimulation optogénétique multicanal afin de stimuler et observer plusieurs régions du cerveau. Dans les dispositifs actuels, l’interprétation des données neuronales est effectuée ex situ, alors que la recherche bénéficierait grandement de systèmes sans fil assez intelligents pour interpréter et stimuler les neurones en boucle fermée, in situ. Le but de ce projet de recherche est de concevoir des circuits analogiques-numériques d’acquisition et de traitement des signaux neuronaux, des algorithmes d’analyse et de traitement de ces signaux et des systèmes electro-optiques miniatures et sans fil pour : i) Mener des expériences combinant l’enregistrement neuronal et l’optogénétique multicanal haute résolution avec des animaux libres de leurs mouvements. ii) Mener des expériences optogénétiques synchronisées avec l’observation, c.-à-d. en boucle fermée, chez des animaux libres de leurs mouvements. iii) Réduire la taille, le poids et la consommation énergétique des systèmes optogénétiques sans fil afin de minimiser l’impact de la recherche chez de petits animaux. Ce projet est en 3 phases, et ses principales contributions ont été rapportées dans dix conférences internationales (ISSCC, ISCAS, EMBC, etc.) et quatre articles de journaux publiés ou soumis, ainsi que dans un brevet et deux divulgations. La conception d’un système optogénétique haute résolution pose plusieurs défis importants. Notamment, puisque les signaux neuronaux ont un contenu fréquentiel élevé (_10 kHz), le nombre de canaux sous observation est limité par la bande passante des transmetteurs sans fil (2-4 canaux en général). Ainsi, la première phase du projet a visé le développement d’algorithmes de compression des signaux neuronaux et leur intégration dans un système optogénétique sans fil miniature et léger (2.8 g) haute résolution possédant 32 canaux d’acquisition et 32 canaux de stimulation optique. Le système détecte, compresse et transmet les formes d’onde des potentiels d’action (PA) produits par les neurones avec un field programmable gate array (FPGA) embarqué à faible consommation énergétique. Ce processeur implémente un algorithme de détection des PAs basé sur un seuillage adaptatif, ce qui permet de compresser les signaux en transmettant seulement les formes détectées. Chaque PA est davantage compressé par une transformée en ondelette discrète (DWT) de type Symmlet-2 suivie d’une technique de discrimination et de requantification dynamique des coefficients. Les résultats obtenus démontrent que cet algorithme est plus robuste que les méthodes existantes tout en permettant de reconstruire les signaux compressés avec une meilleure qualité (SNDR moyen de 25 dB _ 5% pour un taux de compression (CR) de 4.2). Avec la détection, des CR supérieurs à 500 sont rapportés lors de la validation in vivo. L’utilisation de composantes commerciales dans des systèmes optogénétiques sans fil augmente
la taille et la consommation énergétique, en plus de ne pas être optimisée pour cette application. La seconde phase du projet a permis de concevoir un système sur puce (SoC) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) pour faire de l’enregistrement neuronal et de optogénétique multicanal, permettant de réduire significativement la taille et la consommation énergétique comparativement aux alternatives commerciales. Ceci est une contribution importante, car c’est la première puce à être doté de ces deux fonctionnalités. Le SoC possède 10 canaux d’enregistrement et 4 canaux de stimulation optogénétique. La conception du bioamplificateur inclut une bande passante programmable (0.5 Hz - 7 kHz) et un faible bruit referré à l’entré (IRN de 3.2 μVrms), ce qui permet de cibler différents types de signaux biologiques (PA, LFP, etc.). Le convertisseur analogique numérique (ADC) de type Delta- Sigma (DS) MASH 1-1-1 est conçu pour fonctionner de faibles taux de sur-échantillonnage (OSR _50) pour réduire sa consommation et possède une résolution programmable (ENOB de 9.75 Bits avec un OSR de 25). Cet ADC exploite une nouvelle technique réduisant la taille du circuit en soustrayant la sortie de chaque branche du DS dans le domaine numérique, comparativement à la méthode analogique classique. La consommation totale d’un canal d’enregistrement est de 11.2 μW. Le SoC implémente un nouveau circuit de stimulation optique basé sur une source de courant de type cascode avec rétroaction, ce qui permet d’accommoder une large gamme de LED et de tensions de batterie comparativement aux circuits existants. Le SoC est intégré dans un système optogénétique sans fil et validé in vivo. À ce jour et en excluant ce projet, aucun système sans-fil ne fait de l’optogénétique en boucle fermée simultanément au suivi temps réel de l’activité neuronale. Une contribution importante de ce travail est d’avoir développé le premier système optogénétique multicanal qui est capable de fonctionner en boucle fermée et le premier à être validé lors d’expériences in vivo impliquant des animaux libres de leurs mouvements. Pour ce faire, la troisième phase du projet a visé la conception d’un SoC CMOS numérique, appelé neural decoder integrated circuit (ND-IC). Le ND-IC et le SoC développé lors de la phase 2 ont été intégrés dans un système optogénétique sans fil. Le ND-IC possède 3 modules : 1) le détecteur de PA adaptatif, 2) le module de compression possédant un nouvel arbre de tri pour discriminer les coefficients, et 3) le module de classement automatique des PA qui réutilise les données générées par le module de détection et de compression pour réduire sa complexité. Un lien entre un canal d’enregistrement et un canal de stimulation est établi selon l’association de chaque PA à un neurone, grâce à la classification, et selon l’activité de ce neurone dans le temps. Le ND-IC consomme 56.9 μW et occupe 0.08 mm2 par canal. Le système pèse 1.05 g, occupe un volume de 1.12 cm3, possède une autonomie de 3h, et est validé in vivo.
The future of brain research lies in the development of new technologies that will help understand how this complex organ processes, integrates and transfers information. Among these, optogenetics is a recent technology that allows the use of light to selectively activate neurons in the cortex of transgenic animals to observe their effect in a large biological network. This experimental setting is typically based on observing the neuronal activity of transgenic mice, as they express a wide variety of genes and diseases, while being inexpensive. However, most available neural recording or optogenetic devices are not suitable, because they are hard-wired, too heavy and/or too simplistic. Unfortunately, few wireless systems exist, and they are greatly limited by the required bandwidth to transmit neural data, while not providing simultaneous multi-channel neural recording and optogenetic, a must for stimulating and observing several areas of the brain. In current devices, the analysis of the neuronal data is performed ex situ, while the research would greatly benefit from wireless systems that are smart enough to interpret and stimulate the neurons in closed-loop, in situ. The goal of this project is to design analog-digital circuits for acquisition and processing of neural signals, algorithms for analysis and processing of these signals and miniature electrooptical wireless systems for: i) Conducting experiments combining high-resolution multi-channel neuronal recording and high-resolution multi-channel optogenetics with freely-moving animals. ii) Conduct optogenetic experiments synchronized with the neural recording, i.e. in closed loop, with freely-moving animals. iii) Increase the resolution while reducing the size, weight and energy consumption of the wireless optogenetic systems to minimize the impact of research with small animals. This project is in 3 phases, and its main contributions have been reported in ten conferences (ISSCC, ISCAS, EMBC, etc.) and four published journal papers, or submitted, as well as in a patent and two disclosures. The design of a high resolution optogenetic system poses several challenges. In particular, since the neuronal signals have a high frequency content (10 kHz), the number of chanv nels under observation is limited by the bandwidth of the wireless transmitters (2-4 channels in general). Thus, the first phase of the project focused on the development of neural signal compression algorithms and their integration into a high-resolution miniature and lightweight wireless optogenetics system (2.8g), having 32 recording channels and 32 optical stimulation channels. This system detects, compresses and transmits the waveforms of the signals produced by the neurons, i.e. action potentials (AP), in real time, via an embedded low-power field programmable gate array (FPGA). This processor implements an AP detector algorithm based on adaptive thresholding, which allows to compress the signals by transmitting only the detected waveforms. Each AP is further compressed by a Symmlet-2 discrete wavelet transform (DWT) followed dynamic discrimination and requantification of the DWT coefficients, making it possible to achieve high compression ratios with a good reconstruction quality. Results demonstrate that this algorithm is more robust than existing approach, while allowing to reconstruct the compressed signals with better quality (average SNDR of 25 dB 5% for a compression ratio (CR) of 4.2). With detection, CRs greater than 500 are reported during the in vivo validation. The use of commercial components in wireless optogenetic systems increases the size and power consumption, while not being optimized for this application. The second phase of the project consisted in designing a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) system-on-chip (SoC) for neural recording and multi-channel optogenetics, which significantly reduces the size and energy consumption compared to commercial alternatives. This is important contribution, since it’s the first chip to integrate both features. This SoC has 10 recording channels and 4 optogenetic stimulation channels. The bioamplifier design includes a programmable bandwidth (0.5 Hz -7 kHz) and a low input-referred noise (IRN of 3.2 μVrms), which allows targeting different biological signals (AP, LFP, etc.). The Delta-Sigma (DS) MASH 1-1-1 low-power analog-to-digital converter (ADC) is designed to work with low OSR (50), as to reduce its power consumption, and has a programmable resolution (ENOB of 9.75 bits with an OSR of 25). This ADC uses a new technique to reduce its circuit size by subtracting the output of each DS branch in the digital domain, rather than in the analog domain, as done conventionally. A recording channel, including the bioamplifier, the DS and the decimation filter, consumes 11.2 μW. Optical stimulation is performed with an on-chip LED driver using a regulated cascode current source with feedback, which accommodates a wide range of LED parameters and battery voltages. The SoC is integrated into a wireless optogenetic platform and validated in vivo.
To date and excluding this project, no wireless system is making closed-loop optogenetics simultaneously to real-time monitoring of neuronal activity. An important contribution of this work is to have developed the first multi-channel optogenetic system that is able to work in closed-loop, and the first to be validated during in vivo experiments involving freely-moving animals. To do so, the third phase of the project aimed to design a digital CMOS chip, called neural decoder integrated circuit (ND-IC). The ND-IC and the SoC developed in Phase 2 are integrated within a wireless optogenetic system. The ND-IC has 3 main cores: 1) the adaptive AP detector core, 2) the compression core with a new sorting tree for discriminating the DWT coefficients, and 3 ) the AP automatic classification core that reuses the data generated by the detection and compression cores to reduce its complexity. A link between a recording channel and a stimulation channel is established according to the association of each AP with a neuron, thanks to the classification, and according to the bursting activity of this neuron. The ND-IC consumes 56.9 μW and occupies 0.08 mm2 per channel. The system weighs 1.05 g, occupies a volume of 1.12 cm3, has an autonomy of 3h, and is validated in vivo.

Au cours de ce travail, nous étudions expérimentalement les interactions d'une flamme prémélangée avec une paroi dans une enceinte fermée. Une première approche bibliographique permet d'identifier les différentes grandeurs caractéristiques de l'interaction. Des diagnostics sont spécialement mis en place pour mesurer deux de ces grandeurs : la distance de coincement dQ et la densité de flux pariétal échangée à l'instant de coincement qw. L'étude en régime laminaire montre que dQ, mesurée par visualisation directe, décroît avec la pression et la température de paroi et que qw croît avec la pression. L'équation, généralement utilisée dans la littérature pour lier dQ à qw, est mise en défaut. L'étude en régime turbulent montre que qw ne dépend pas de la turbulence sur la plage étudiée (100
Premixed flame-wall interaction is experimentally studied inside a closed vessel. Interaction features are first investigated through a literature review. Specific diagnostics are then developed to measure two of these features: flame quenching distance dQ and wall heat flux density qw during quenching phenomena. For laminar flames dQ is found to decrease when pressure and wall temperature increase. In the same configuration qw is found to increase with pressure. The formula usually linking qw to dQ is found to be wrong. Then, the investigation of the turbulent regime shows that qw is not dependent on turbulence for Reynolds numbers between 100 and 2000. This result suggests that the turbulent flame interaction may be assumed to be similar to the laminar interaction

L'étude de la modulation directe d'un synthétiseur de fréquence à division fractionnaire en boucle fermée a été menée dans le but de faciliter la réalisation d'un tel modulateur de fréquence. L'étude concerne la partie synthétiseur de fréquence à division fractionnaire, et en particulier le convertisseur Sigma-Delta qui permet de réaliser la division fractionnaire, ainsi que la partie numérique rajoutée pour transformer le synthétiseur de fréquence en modulateur de fréquence. Cette étude a été appliquée à la modulation GMSK du standard GSM par la réalisation d'un modulateur direct en technologie BiCMOS SiGe.

Dans un objectif conjoint d'identification paramétrique en ligne, les méthodes développées dans cette thèse permettent de concevoir en ligne et en boucle fermée les entrées optimales qui enrichissent les informations contenues dans l'expérience en cours. Ces méthodes reposent sur des mesures en temps réel du procédé, sur un modèle dynamique non linéaire (ou linéaire) multi-variable choisi du procédé, sur un modèle de sensibilité des mesures par rapport aux paramètres à estimer et sur un observateur non linéaire. L'analyse de l'observabilité et des techniques de commande prédictive permettent de définir la commande optimale qui est déterminée en ligne par optimisation sous contraintes. Des aspects de stabilisation sont également étudiés (via un apport de contraintes fictives ou via une technique de Lyapunov). Enfin, une loi de commande explicite pour le cas particulier du système d'ordre un est développée. Des exemples illustratifs sont traités via le logiciel ODOE4OPE : un bioréacteur, un réacteur continu parfaitement agité et une aile delta. Ces exemples permettent de voir que l'estimation des paramètres peut être réalisée avec une bonne précision, et à moindre coût expérimental en une expérience
For online parameter identification, the developed methods here allow to design online and in closed loop optimal inputs that enrich the information in the current experience. These methods are based on real-time measurements of the process, on a dynamic nonlinear (or linear) multi-variable model, on a sensitivity model of measurements with respect to the parameters to be estimated and a nonlinear observer. Analysis of observability and predictive control techniques are used to define the optimal control which is determined online by constrained optimization. Stabilization aspects are also studied (by adding fictitious constraints or by a Lyapunov technique). Finally, for the particular case of a first order linear system, the explicit control law is developed. Illustrative examples are processed via the ODOE4OPE software : a bio-reactor, a continuous stirred tank reactor and a delta wing. These examples help to see that the parameter estimation can be performed with good accuracy in a single and less costly experiment

Plusieurs missions sur satellite sont proposées pour résoudre un grand nombre de questions sans réponse concernant l'univers. Les instruments sur certaines de ces missions nécessitent des températures inférieures à 0,1 K pour fonctionner efficacement. Cette exigence signifie que la chaîne de refroidissement est un élément crucial de la conception du satellite. Les spécifications cryogéniques de ces futures missions sont plus exigeantes que l'état de l'art actuel : elle auront besoin d'une puissance frigorifique plus élevée à une température inférieure et avec à une durée de vie prolongée de 5 à 10 ans. Cela a motivé le développement d'un réfrigérateur à dilution 3He-4He en boucle fermée. Cette conception est basée sur le réfrigérateur à dilution à cycle ouvert utilisé sur le satellite Planck, dont la durée de vie et la puissance frigorifique ont été limitées par la quantité d'3He et d'4He à bords, le mélange étant éjecté dans l'espace après le processus de dilution . Pour surmonter ces limitations, le cycle a été fermé par la séparation des isotopes de l'hélium à basse température avant de les réinjecter dans le réfrigérateur . Cette thèse décrit les progrès réalisés dans le développement et dans la compréhension de ce nouveau système, et montre que les exigences de refroidissement (1 µW à 50 mK) peuvent être satisfaites dans les conditions requises. Ce travail tente également de résoudre un problème lié à la micro-gravité : la séparation de phase liquide-vapeur dans le bouilleur. Nos résultats expérimentaux montrent que le confinement du liquide dans le bouilleur dans les conditions requises et en gravité négative est possible. Ces résultats ont guidé la conception d'un nouveau bouilleur non-sensible à la gravité, dernière étape du développement d'un réfrigérateur à dilution en boucle fermée adapté à la micro-gravité.

Le golfe persique est une mer regionale, puisqu'il fait partie integrante du programme des nations unies pour l'environnement des mers regionales. La convention de montego bay emploie a plusieurs reprises le terme region. Des lors qu'est-ce qu'une region? et qu'est-ce qu'une region maritime au sens de la convention de montego bay? quels criteres doit-on retenir? en effet des mers fermees et semi-fermees deviennent de veritables regions ( caraibes, golfe persique,. . . . ). Si la notion de mer fermee et semi-fermee constitue en definitive un cadre geographique particulier sur lequel les etats riverains se fondent pour developper une cooperation plus active et assurer une gestion rationnelle et scientifique des ressources biologiques et la preservation de leur mer, il y a lieu de considerer que le golfe persique est une mer semi-fermee. Avec l'importance des problemes du golfe persique et l'etendue des situations conflictuelles, dont ceux qui interessent la delimitation maritime ainsi que la protection du milieu marin, les regles du droit de la mer sont susceptibles de regionalisation
The persian gulf is a regional sea, since it is integral part of the united nations environment programme for regional seas. The convention of montego bay uses the term region several times. That being the case, what is a region? and what is a maritime region in the sense of the convention of montego bay? what criteria must one retain? closed and semi-enclosed seas become real regions (caribbean, persian gulf,. . . ). If the closed and semi-enclosed sea notion constitutes in definitive a particular geographical framework on which coastal states base themselves in order to develop a more active cooperation and to insure rational and scientifical management of biological resources and the preservation of their seas, there is reason to consider that the persian gulf is a semi-enclosed sea. With the importance of the problems of the persian gulf and the extent of contradictory situations including those that concern the maritime boundary delimitation as well as the protection of the marine environment, the rules of the law of the sea are susceptible to regionalisation

La filière forêt-bois intègre de plus en plus les enjeux de circularité (ressources, économie, environnement), et la hiérarchie européenne des modes de traitement des déchets impose d’investiguer des voies de valorisation complémentaires pour les déchets post-consommateurs. Ces travaux évaluent la faisabilité technico-économique et environnementale du recyclage en boucle fermée des déchets en bois massif. La caractérisation des déchets faiblement adjuvantés sur plateformes de tri-broyage a conduit à cibler la fabrication de carrelets lamellés-collés de menuiserie. Un procédé industriel d’homogénéisation-conformation des propriétés a été développé et éprouvé, comprenant purge des métaux, décontamination et délignage en lamelles, purge des défauts, aboutage et contre-collage des lamelles en carrelets.Un surfaçage sur 2 mm s’est révélé efficace pour obtenir des contaminations inférieures aux seuils appliqués par le secteur des panneaux de particules. Le rendement matière du délignage a été optimisé à l’aide d’un modèle numérique d’usinage puis validé et complété par expérimentation à l’échelle pilote de l’ensemble du procédé (30 % pour des carrelets de classe d’aspect J30 issus de lamelles 20 mm x 60 mm). Des essais mécaniques ont montré des propriétés similaires aux valeurs de référence (aucune influence du vieillissement n’a pu être dégagée), et équivalentes pour les carrelets aux classes mécaniques C30 ou GL24h. Une analyse du cycle de vie a montré que ce procédé est environnementalement favorable vis-à-vis de l’enfouissement du recyclage en panneaux, et à moyen terme de la valorisation énergie et qu’il peut être aussi rentable économiquement qu’une valorisation énergie
The forestry-wood sector is increasingly integrating the issues of circularity (resources, economy, environment), and the European hierarchy of waste treatment methods requires that complementary recovery routes for post-consumer waste are investigated. This work evaluates the technical, economic and environmental feasibility of closed-loop recycling of solid wood waste. The characterization of Class B wood waste (not pressure-treated) obtained from recycling centres indicates the potential of manufacturing glued laminated joinery planks. An industrial process for homogenizing the properties has been developed and tested, which includes: purging of metals, decontamination and cutting to lamellae, purging of defects, finger-jointing and laminating the slats to make laminated products. It is demonstrated that removing 2 mm from the surface permits the production of lamellae that have contamination levels lower than the limits used by the particleboard sector. The material yield of lamellae was optimized using a numerical model, then validated and completed by experimentation on the whole process at the pilot scale (a 30 % yield is obtained for products matching class J30 made of 20 mm × 60 mm lamellae). Mechanical tests showed properties similar to the reference values for classes C30 or GL24h and no influence of aging was observed. A life-cycle analysis has shown that this process is environmentally favourable with respect to landfilling, panel recycling, and medium-term energy recovery, and that it can be as economically favourable as energy generation

Presentation d'une application des techniques de commande optimale au pilotage d'une excitation electrodynamique pour des essais de vibration transitoires. Simulation de l'environnement dynamique que subirait un satellite sur son lanceur en cours de vol

Le contrôle actif de l’écoulement à l’arrière des véhicules se déplaçant à grande vitesse est un moyen de diminuer efficacement la consommation énergétique des véhicules par la réduction de la traînée aérodynamique. L’intérêt des méthodes actives est leur possible adéquation avec des conditions environnementales variables pour une modification minimale de la forme des véhicules, contrairement aux systèmes exclusivement passifs (profilage, ailerons aérodynamiques …). Toutefois, le contrôle actif nécessite un apport d’énergie qui réduit sa rentabilité énergétique finale. À l’aide d’essais expérimentaux sur une maquette de véhicule simplifié, cette thèse recherche comment employer un contrôle actif à base de jets pulsés à haute fréquence pour assurer une réduction de traînée de véhicule performante, robuste et énergétiquement rentable. Ces recherches sont axées sur : (i) la compréhension des phénomènes à l’origine de la traînée de pression, (ii) la définition d’un modèle de l’écoulement pour le contrôle, et (iii) l’implémentation expérimentale de méthodes de contrôle de traînée efficaces, robustes et à moindre coût énergétique. Les tests en soufflerie réalisés au cours de cette thèse se basent sur les stratégies de contrôle par mode glissant et de commande par extremum seeking qui permettent de concevoir de nouvelles solutions de réduction de la traînée visant à l’amélioration de la robustesse et de la rentabilité du contrôle par jets pulsés. Cette thèse s’inscrit dans le projet ANR ActivRoad issu de la collaboration de trois laboratoires de recherche : le Laboratoire Ampère (INSA, Lyon), l’Institut Pprime (ENSMA, Poitiers) et le LMFA (Centrale, Lyon) ; et le soutien de deux acteurs industriels : le groupe PSA et Volvo Trucks
Active flow control techniques can decrease the aerodynamic drag acting on a vehicle moving at high velocity. Instead of exclusively passive techniques, active control can reduce the pressure drag on a vehicle under a wider range of operating conditions without requiring large modifications of the functional shape of the vehicles. However, active control devices require an additional source of energy, which may decrease the global efficiency of the control. Our work aims to reduce significantly the drag of ground vehicles with efficiency and robustness thanks to high frequency pulsed jet control. We present experimental studies on a simplified bluff body mock-up of a ground vehicle and we seek to understand the phenomena linked to the pressure drag on a vehicle. In this thesis, we propose a modelling methodology of the vehicle’s turbulent wake adapted for control purposes. Finally, we design and test experimentally different closed-loop control methods of the wake with high frequency pulsed air jets. The experimental studies performed in a wind tunnel show the efficient application of sliding mode control and extremum seeking techniques for a robust drag control with energy cost considerations. This thesis was financed by the French National Research Agency (ANR) and contributes to the project ActivRoad involving three French laboratories: Ampère (INSA, Lyon), Pprime Institute (ENSMA, Poitiers), and the LMFA (Centrale, Lyon); and two automotive companies: PSA group and Volvo Trucks

Cette étude concerne l'étude d'actionneurs à jets pulsés pour le contrôle de décollements sur une rampe. Des expériences de contrôle en boucle ouverte puis en boucle fermée ont été effectuées avec succès pour réattacher une couche limite turbulente épaisse . Ces tests ont été effectués dans la soufflerie de couches limites du LML (caractérisée par Carlier & Stanislas [2005]), celle-ci ayant la particularité d'avoir une couche limite dillatée permettant d'obtenir des nombre de Reynolds et des temps caractéristiques long. Différents nombre de Reynolds différent basés sur l'épaisseur de quantité de mouvement ont été testés gamme: (Re=75000-12600).Les tests de contrôle en boucle ouverte ont été menées dans la soufflerie pour sélectionner une entrée / sortie adaptée au problème de contrôle, pour identifier les échelles de temps du processus de décollement/réattachement, pour les modéliser, pour choisir les fréquence optimale et pour finalement les utilisées en contrôle en boucle fermée. Ensuite, des contrôleurs simples (Proportionnelle Intégrale (PI) et Régulateur Linéaire Quadratique (RLQ)) ont été implémentés en œuvre expérimentalement en boucle fermée et comparés à des simulations. La réactivité du contrôle, à vitesse de l'écoulement constante, est améliorée par rapport aux résultats en boucle ouverte. La robustesse des contrôleurs a été testée avec des variations de la vitesse de l'écoulement. Ces tests ont mit en évidence la nécessité de contrôleurs plus complexes. Dans cette optique, des contrôleurs robustes H∞, basés sur le modèle linéaire du premier ordre extrait des expériences en boucle ouverte, ont été conçu et simulés. Un modèle Linéaire à Paramètres Variables (LPV) a été proposé. Celui-ci tient compte des variations de la vitesse de l'écoulement. Finalement, un contrôleur robuste H∞ LPV a été proposé pour de future implémentations expérimentales, qui donne de bon résultats en dépit des variations de la vitesse de l'écoulement dans la gamme étudiée
The current study deals with the employment of the pulsed jet actuators for flow separation over a ramp. Open and closed-loop control experiments were successfully performed to reattach a thick turbulent boundary layer, thanks to large scales of the facility (LML wind tunnel) characterized byCarlier and Stanislas [2005]. They were performed at three Reynolds numbers based on the momentum thickness of the turbulent boundary layer, varying from Re =7500 to 12600.Open-loop control were conducted in wind tunnel experiments to select an adequate input/output for the control problem, identify the time scales of the separation/attachment process, model the separated ow system under actuation, study the inuence of the actuation frequency and extractthe optimal frequencies in the range of study to be used in closed-loop control. Then, simple controllers (Proportional-Integral and Linear Quadratic Regulator) were experimentally implemented in closed-loop congurations and compared to simulations. The control reactivity at constant free stream velocity is improved compared to open-loop results. The robustness of thecontrollers is tested under variations of the free stream velocity, which highlights the need for more complex controllers.Robust H∞ controllers based on rst order model extracted in open-loop experiments, were designed and simulated. Linear Parameter Varying (LPV) model is proposed that takes into account free stream velocity variations. Then, a robust H∞ LPV controller is proposed, that performs well in spiteof free stream velocity variations in all the operating range

Un système de solides peut être classé suivant trois états de mobilité: l’état non assemblé, l’état assemblé rigide et l’état assemblé mobile. L’étude se focalise sur les systèmes de solides sur-contraints en boucle fermée. Lors de l’étape de conception ou reconception, les dimensions d’un système de solides sur-contraints sont amenées à être modifiées, ce qui peut avoir pour conséquence la perte de son état de mobilité.L’approche présentée dans cette thèse a pour but de proposer une assistance au concepteur lors du redimensionnement, lui permettant de modifier ou conserver l’état de mobilité d’un système de solides. Le redimensionnement de systèmes de solides sur-contraints nécessite la connaissance de relations dépendant de leurs dimensions: les équations d’assemblage et les conditions de mobilité. Ces relations sont obtenues à l’aide d’un outil de résolution algébrique: les bases de Gröbner. La résolution algébrique est parfois coûteuse, voire impossible en un temps raisonnable, c’est ce qui justifie les méthodes décrites dans cette thèse.La solution proposée est composée de deux étapes principales. Tout d’abord, les représentations algébriques d’un système de solides fermé et mobile sont décrites. Les équations de fermeture d’un système de solides composé de plusieurs boucles sont obtenues en utilisant un paramétrage en coordonnées relatives. Les équations de mobilité sont elles générées à partir des équations de fermeture, à l’aide de méthodes directes ou incrémentales. Ensuite, afin de faciliter la génération des équations d’assemblage et de mobilité, une analyse algébrique reposant sur des outils d’analyse numérique est définie. L’état de mobilité du système de solides à redimensionner est déterminé à partir d’un ensemble de valeurs des paramètres le décrivant. Si le concepteur souhaite modifier l’état de mobilité du système de solides, de nouvelles valeurs sont alors générées. Lorsque l’état de mobilité souhaité est obtenu, il est possible de varier les dimensions tout en conservant cet état. Pour cela, certaines dimensions sont spécialisées afin de faciliter la génération des équations d’assemblage et des conditions de mobilité. Si les paramètres choisis sont liés ou trop nombreux, l’analyse mène inéluctablement à une absence de solutions. Des stratégies de partitionnement pour pallier ces problèmes sont aussi proposées. Enfin, les outils développés dans le logiciel Maple® afin d’illustrer les différents concepts proposés sont présentés, et un outil interactif permettant au concepteur de naviguer sur les équations de fermeture, équations d’assemblage et les conditions de mobilité obtenues après spécialisation, est proposé
An assembly can be partitioned into three mobility states: the impossible state, the rigid state and the mobile state. The study focuses in over-constrained closed-loop assemblies. During the process of design or re-design, the dimensions of the assembly can vary and this can lead to the loss of its mobility state.The method presented in this thesis aims at helping the designer to resize an assembly. There exist relationships between the dimension of the assembly that ensure the closure and the mobility of over-constrained. These relationships called assembly equations and mobility conditions are hence necessary to resize an over-constrained solid assembly. Assembly equations and mobility conditions are computed by a computer algebra tool: Gröbner bases. However, the algebraic solving using Gröbner bases can be costly and may fail because of unreasonable computing time, this is the main reason of the strategies described in this thesis.The approach proposed in this thesis is composed of two main steps. First of all, an algebraic representation of a closed assembly and a mobile assembly is descibed. The closed-loop equations are written by using a coordinate free method and the mobility equations are generated from the closed-loop equations using direct and incremental methods. To simplify the computation of assembly equations and mobility conditions an algebraic analysis that rely on numerical analysis tools is proposed. Starting from a set of values of the parameters that describe the assembly to resize, the mobility state of the assembly is determined. Then, if the designer want to change the mobility state, a new set of values that have the mobility state chosen by the designer is generated. Once the initial set of values has the right mobility state, some dimensions are specialized to ease the computation of assembly equations and mobility conditions. However, if the parameters chosen are linked or its number is to high, there is a high chance that the study lead to no solution. Strategies to avoid these problems are also proposed. Finally, the tools developped in Maple® software that illustrate the methods proposed are described and an interactive tool that permits the designer to visualize the solutions of the closed-loop equations, assembly equations and mobility conditions computed after specialisation is proposed

Le but du projet ATR-42 est d’appliquer le concept d’ailes morphables en fabricant une maquette déformable en composites de l’aile de l’Avion de Transport Régional-42 pour diminuer sa trainée et améliorer ses performances aérodynamiques. Un système de commande-commande couplé à un mécanisme d’actionneurs sera chargé des déformations de la peau de l’aile. Cependant, pour obtenir les meilleurs résultats, la commande de ces déformations doit être étudié avec attention pour être le plus précis possible. Une double approche numérique-expérimentale est alors nécessaire. La solution proposée dans ce mémoire porte sur la déformation contrôlée de l’extrados de l’aile de l’ATR-42. Une maquette déformable en composites de cette aile a été fabriquée puis testée en soufflerie pour évaluer ses performances aérodynamiques et servir de témoin-test aux essais. Un mécanisme de déformation, constitué de deux moteurs et de deux arbres à cames, a ensuite été conçu et intégré à l’intérieur de cette maquette pour obtenir les formes d’ailes optimales en fonction des différentes phases de vols. Une boucle de régulation en position a finalement été modélisée sous Matlab/Simulink et implanté expérimentalement pour commander le mécanisme. Deux résultats ont été obtenus, le premier en régulation et le second en aérodynamique. La boucle de commande a permis de réaliser les déplacements souhaités de la peau avec une précision de 5%. Les déformations de l’extrados ont été réalisées par un système d’actionnement piloté par des moteurs, dont les limites de fonctionnement en alimentation étaient garanties par l’architecture de régulation. Les mesures de pressions appuyées par les simulations ont confirmées une réduction de la traînée induite par rapport au profil original de l’ATR-42, pour différentes conditions de vol.

Le travail presente dans cette these a pour objet la resolution numerique de problemes de commande optimale par des methodes de programmation dynamique. Differentes interpretations et applications du principe d'optimalite sont considerees. L'accent est plus particulierement porte sur la resolution d'une equation fonctionnelle, qualifiee d'etendue et qui est basee sur une generalisation du concept d'immersion. Un des interets principaux de cette approche est de resoudre une famille elargie de problemes d'optimisation conduisant a une solution de type boucle fermee, parametree a la fois par l'etat initial et par l'etat final du systeme. Differentes techniques necessaires a la mise en uvre de la resolution de l'equation fonctionnelle sont proposees (techniques d'interpolation par exemple). Une analyse de complexite de l'algorithme en temps et en espace fait apparaitre toutefois de serieuses limitations quant a l'application de cette methode dans le cas general. Les moyens de contourner celles-ci, parmi lesquels les possibilites de parallelisation, sont etudies. On montre egalement qu'il est possible d'exploiter la structure particuliere de certains problemes correspondant a des hypotheses relativement courantes. Les applications numeriques qui font l'objet de la derniere partie du memoire ont permis dans un premier temps de valider l'algorithme, puis d'effectuer quelques tests au niveau vectorisation et parallelisation sur une machine a memoire partagee, le cray-98

Ce mémoire de thèse relate la mise au point d’une méthodologie d’identification en boucle fermée de la machine asynchrone, grâce à une prise en compte explicite de l’algorithme de commande vectorielle. Fondamentalement, l’identification directe pose des problèmes en raison des perturbations stochastiques que l’on retrouve sur la variable de commande via la boucle de régulation, ce qui rend l’estimation asymptotiquement biaisée. Nous proposons de remédier à ce problème grâce à une identification indirecte sur la base de la connaissance du correcteur. De plus, nous étendons le champ d’application de cette approche en identifiant préalablement un correcteur équivalent à l’aide d’une technique de moindres carrés surparamétrisés, afin d’éviter la connaissance a priori de la structure et des paramètres du correcteur. Une structure minimale du correcteur équivalent surparamétrisé est obtenue grâce à un test original portant sur les moments. L'identification de la machine asynchrone est effectuée grâce au correcteur équivalent, à l’aide d’un algorithme du type erreur de sortie. Outre l’élimination du biais asymptotique, les études comparatives réalisées en simulation stochastique ont montré que l’approche indirecte fournit des estimées plus précises, et cela pour une excitation de la machine uniquement constituée par les variations du couple de charge. Enfin, cette nouvelle méthodologie d’identification en boucle fermée a permis d’améliorer la détection des défauts statoriques et rotoriques de la machine asynchrone, grâce à une meilleure réjection des fausses alarmes
This thesis presents the application of a closed loop identification technique to induction machines, including explicitly the control algorithm. Basically, direct identification is asymptotically biased by output disturbances and noises which are feedback to the control input via the control algorithm. In order to get rid of this bias problem, an indirect identification technique with explicit use of the controller is proposed. Moreover, a prior knowledge of the control algorithm is replaced by its identification with the help of an overparametrized least squares techniques, which avoids knowledge of the structure and the parameters of the controller. An equivalent minimal structure controller is estimated thanks to an original criterion based on discrete moments. The identification of induction machines is performed with this equivalent controller using an output error technique. Comparative studies performed by Monte Carlo simulations have exhibited bias rejection and better precision of indirect identification, while necessary excitation is only provided by torque variations of the machine load. Finally, this new closed loop identification technique has been applied to the diagnosis of induction machines, with the benefit of better detection of stator and rotor faults, thanks to better rejection of false alarms

Ce travail concerne l'etude experimentale des ecoulements d'air rencontres dans une cavite cubique, d'environ 1 m#3 de volume. La premiere partie de ce memoire est consacree a l'examen detaille de la convection naturelle en cavite fermee. Deux parois verticales opposees sont differentiellement chauffees a temperature constante. Les parois horizontales sont isolees thermiquement. Les autres parois verticales sont considerees comme adiabatiques. Deux valeurs du nombre de rayleigh caracteristique, superieures a 10#9, ont ete envisagees. Des visualisations, des mesures de vitesse et de temperature ont ete entreprises, afin de caracteriser precisement les champs dynamique et thermique dans l'ensemble de la cavite. Nous avons ainsi pu mettre en evidence l'ejection de structures a caractere turbulent par les couches limites en developpement le long des parois verticales actives, l'existence d'une couche limite chaude plus perturbee que la couche limite froide, l'excitation permanente d'ondes de gravite dans la partie centrale de la cavite thermiquement stratifiee. Nous nous sommes astreints a determiner les conditions thermiques effectives regnant sur les parois horizontales, ce qui nous a permis d'etablir des lois analytiques simples de repartition en temperature qui pourront servir de reference de conditions aux limites realistes a integrer dans les codes de calcul. La seconde partie est consacree a l'etude des ecoulements de convection mixte generes par l'introduction, dans la cavite, d'un ou deux jets, pesants ou non, en presence ou non de sources de chaleur parietales. Des visualisations, des mesures de vitesse et de temperature ont permis, pour plusieurs configurations, de caracteriser les structures d'ecoulements susceptibles d'etre rencontrees et de degager des tendances generales sur le comportement des ecoulements. Cette etude a egalement ete menee dans le but d'etablir une base de donnees experimentales pouvant servir a valider les modeles numeriques appliques aux ecoulements d'air dans des grands volumes de type piece d'habitation

Ce travail concerne la commande d'un robot manipulateur en boucle fermée par l’intermédiaire d'un capteur visuel en vue d'un assemblage dynamique de pièces en mouvement. Après avoir situé le capteur visuel dans un contexte robotique, un système de poursuite de temps réel de mire est présenté ainsi que des méthodes de réglage d'un tel système Dans une seconde étape, nous nous sommes intéressés au problème de communication entre le système de vision et le robot. Nous avons alors étudié l'influence de l'asynchronisme et du retard existant entre ces deux systèmes Dans ce cadre, nous avons modélisé et identifie le système robot-vision, puis proposé une correction numérique non linéaire garantissant au système boucle un bon compromis rapidité précision. Enfin, la mise en œuvre d'un assemblage dynamique de pièces par robot et capteur visuel embarqué est présentée et analysée.

Cette thèse est consacrée à l'identification des systèmes à base de données binaires. Dans un premier temps, une présentation succincte de l'ensemble des méthodes d'identification des systèmes basé sur l'utilisation des données binaires existant dans la littérature est donnée. Dans la suite nous nous sommes intéressé au problème d'identification en boucle ouverte des systèmes à sortie et entrée binaires. Nous proposons des méthodes permettant l'identification des systèmes RIF et plus complexes les RII ayant une entrée et sortie binaires. Ces méthodes sont analysées et testées par des exemples numériques. Dans le reste de ce travail, nous proposons des premières solutions aux problèmes d'identification en boucle fermée des systèmes à base de données binaires. Les premières solutions sont dédiées aux systèmes à sortie binaire, l'excitation de la boucle fermée est supposée être à haute résolution. Enfin, deux méthodes sont proposées pour les systèmes en boucle fermée à sortie et entrée binaires. Ces solutions sont testées sur des exemples numériques pour mesurer leurs performances
This thesis is devoted to the identification of systems based on binary data. First, a brief presentation of all the methods of identification of systems based on the use of binary data existing in the literature is given. In the following, we are interested in the problem of open loop identification of systems with binary output and input. We propose methods for the identification of FIR systems and more complex IIR systems with binary input and output. These methods are analyzed and tested by numerical examples. In the rest of this work, we propose first solutions to the problems of closed-loop identification of systems based on binary data. The first solutions are dedicated to binary output systems, the closed loop excitation is assumed to be high resolution. Finally, two methods are proposed for closed loop systems with binary output and input. These solutions are tested on numerical examples to quantify their performances

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse propose une démarche de sélection de partenaires (fournisseurs et prestataires) dans une chaîne logistique durable en boucle fermée. Il s’agit d’évaluer les partenaires en fonction de critères économiques, environnementaux, et sociétaux puis de sélectionner ceux qui interviennent dans la chaîne logistique en respectant un ensemble des contraintes. Nous développons une méthode d’évaluation et de classement des partenaires basée sur une approche hybride en utilisant les méthodes AHP et PROMETHEE, dans un environnement flou. Ensuite, nous proposons un modèle mathématique multi-objectif qui permet non seulement de minimiser le coût total de la chaîne logistique, mais également de maximiser la valeur totale de l’approvisionnement, minimiser les émissions de gaz à effet de serre et maximiser le bénéfice sociétal. Nous utilisons une approche max-min pondérée pour résoudre le modèle proposé à l’aide de l’outil de modélisation et d’optimisation GAMS
Reverse logistics network design is a crucial issue in which it is important to take into account the selection of the most appropriate partner with sustainability concerns. This partner can be a supplier or a third-party reverse logistics provider (3PRLP). However, research works that consider reverse logistics (RL) network design, partner selection, and sustainability issues simultaneously are rather limited till now. This research work proposes an integrated sustainable approach for partner selection and closed-loop supply chain (CLSC) network configuration, particularly in the case of outsourcing reverse logistics process to third-party provider. We propose a trade-off between sustainability criteria for both supplier and 3PRL provider selection. A multi-objective mixed-integer programming (MILP) model is also proposed to configure CLSC network and to select the best partners. The model minimizes the total cost of sourcing, and the total greenhouse gas emissions, while it maximizes the total value of reverse logistics, and the number of new job opportunities. A numerical example is also presented to illustrate the proposed approach

Les récepteurs-canaux pentamériques (RCPs) sont des canaux ioniques impliqués dans la transmission synaptique et sont modulées par de nombreuses molécules thérapeutiques et/ou addictives. Trois états allostériques des RCPs sont en équilibre à la membrane : un état basal, un état actif, avec un canal ouvert, et enfin lors d’une activation prolongée un état fermé dit désensibilisé. Deux homologues bactériens, GLIC et ELIC, dont la structure est connue, ont permis de concevoir un modèle de transition entre état ouvert (GLIC) et état fermé (ELIC). Ce travail avait pour objectifs 1) d’essayer d’obtenir un état fermé de GLIC pour créer un model plus pertinent et 2) d’obtenir des informations sur les transitions de GLIC dans sa membrane. J’ai donc combiné mutagénèse dirigée, électrophysiologie sur ovocytes de Xénope, biochimie et, en collaboration, la cristallographie aux rayons X. Nous avons réussi à stabiliser une conformation fermée de GLIC, différente de celle d’ELIC. Cette nouvelle conformation, appelée locally-closed, et adoptée par six mutants différents, présente un pore ionique localement fermé et semble correspondre, d’après les données fonctionnelles, à un état intermédiaire sur le chemin de l’activation. J’ai également étendu les résultats obtenus sur GLIC au récepteur de la glycine humain, ce qui montre que GLIC est un modèle pertinent pour l’étude des transitions allostériques des RCPs. Enfin, une nouvelle pharmacologie de GLIC a été développée pour en améliorer l’utilisation en biophysique, ce qui a permis l’identification d’une série de molécules antagonistes
Pentameric Ligand-Gated Ion Channels (pLGICs) are involved in synaptic transmission and modulated by a large number of drugs. Three allosteric states are in equilibrium at the membrane: a basal state, an active state, which is open, and a closed desensitized state observed during prolonged agonist application. Two bacterial homologues of pLIGICs, GLIC and ELIC, whose structure is known, led to a transition model between open (GLIC) and closed (ELIC) conformations. This work had two main goals: 1) capture a closed conformation of GLIC to build a better model and 2) obtain structural data on GLIC when it is at the cell membrane. I combined site-directed mutagenesis, electrophysiology and biochemistry, together with, in collaboration, X-ray crystallography. We stabilized a novel closed conformation of GLIC, different from the ELIC one. This novel conformation, called locally-closed and adopted by six different mutants, exhibits an locally closed ionic pore, and seems to correspond to an intermediate state from basal to active states, according to functional studies. I also expend these findings on the human glycine receptor, showing that GLIC is a valid model for studying allosteric transitions of pLGICs. Finally, a novel pharmacology for GLIC was developed to improve the use of GLIC in biophysical studies, leading to the discovery of a series of antagonist molecules

Les progrès de l'instrumentation ont été indispensables au développement de la cœlioscopie, permettant de combiner l'efficacité de la chirurgie avec une voie d'abord mini-invasive. Les systèmes robotisés font maintenant partie de l'arsenal dans l'assistance à la réalisation d'une intervention par technique mini-invasive, mais leur intérêt reste encore controversé en raison de leur encombrement, leur coût et les transformations qu'ils risquent d'imposer à la pratique chirurgicale. Les problématiques de recherche dans le domaine de la cœlioscopie robotisée visent une meilleure adaptation de ces systèmes aux contraintes chirurgicales.

L'objectif de cette thèse était de contrôler un robot porte-endoscope grâce à primitives de commandes " haut-niveau " qui imitent la tâche de l'assistant chargé de manipuler l'endoscope en cœlioscopie classique. Dans un premier temps, j'ai construit un modèle du domaine de la chirurgie cœlioscopie mettant en évidence le rôle de l'assistant qui m'a permis de déterminer les commandes pertinentes pour contrôler un robot porte-endoscope. Je me suis ensuite intéressée à la mise en œuvre de ces commandes, notamment l'une d'entre elles, consacrée au suivi automatique, par le robot, des instruments chirurgicaux à partir de l'analyse des images endoscopiques. La détection des instruments chirurgicaux a d'abord été validée sur des images numérisées de procédures chirurgicales, puis nous avons réalisé un test sur cadavre, plus proche de la réalité clinique, au cours duquel nous avons réussi à suivre un instrument chirurgical avec le robot porte endoscope.

Ce travail est consacré au contrôle en boucle fermée des perturbations se développant linéairement dans des écoulements laminaires et incompressibles de types oscillateurs et amplificateurs de bruit. La loi de contrôle, calculée selon la théorie du contrôle LQG, est basée sur un modèle d'ordre réduit de l'écoulement obtenu par projection de Petrov-Galerkin. La stabilisation d'un écoulement de cavité de type oscillateur est traitée dans une première partie. Il est montré que la totalité de la partie instable de l'écoulement (les modes globaux instables) ainsi que la relation entrée-sortie (action de l'actionneur sur le capteur) de la partie stable doivent être captées par le modèle réduit afin de stabiliser le système. Les modes globaux, modes POD et modes BPOD sont successivement évalués comme bases de projection pour modéliser la partie stable. Les modes globaux ne parviennent pas à reproduire le comportement entrée-sortie de la partie stable et par conséquent ne peuvent stabiliser l'écoulement que lorsque l'instabilité du système est initialement faible (nombre de Reynolds proche de la criticité). En revanche, les modes POD et plus particulièrement BPOD sont capable d'extraire la dynamique entrée-sortie stable et permettent de stabiliser efficacement l'écoulement. La seconde partie de ce travail est consacrée à la réduction de l'amplification des perturbations sur une marche descendante. L'influence de la localisation du capteur et de la fonctionnelle de coût sur la performance du compensateur est étudiée. Il est montré que la troncature du modèle réduit peut rendre le système bouclé instable. Finalement, la possibilité de contrôler une simulation non-linéaire avec un modèle linéaire est évaluée.

Cette étude s'inscrit dans le cadre d'un projet régional ayant pour objectif la conception et la commande d'une machine de rééducation des membres inférieurs. Le premier chapitre a permis de mettre en évidence les atouts d'une rééducation en chaîne musculaire fermée (CMF). En effet, cette technique de rééducation permet la récupération rapide des fonctions motrices et le renforcement musculaire des membres inférieurs tout en garantissant l'équilibre dynamique des articulations. Le second chapitre présente alors le concept cinématique d'une nouvelle machine de rééducation en CMF ainsi que sa structure de contrôle-commande générique. Le troisième chapitre traite la partie continue de cette structure de commande afin d'assurer la stabilité en suivi de trajectoire du système robotisé tout en atténuant les efforts de l'utilisateur sur le dispositif. Ainsi, une méthodologie de synthèse de loi de commande non linéaire garantissant la stabilité en suivi de trajectoire pour la classe des multimodèles de type Takagi-Sugeno sous forme descripteur a été proposée. Pour ce faire, des conditions LMIs ont été obtenues sur la base de la théorie de Lyapunov. Le quatrième chapitre traite le générateur de consigne qui permet, quant à lui, la conduite volontaire du dispositif par l'utilisateur via la mesure de ses interactions avec le dispositif de rééducation. La structure de commande est validée en simulation pour le nouveau dispositif Sys-Rééduc et, ce dernier n'étant pas pour l'heure disponible pour des tests en situation réelle, une validation expérimentale a été proposée sur la machine Multi-Iso de rééducation en chaîne musculaire ouverte disponible au CReSTIC.

Ce mémoire est centré sur l'optimisation dynamique de mouvements de systèmes articulés plans travaillant en boucle fermée. L'application visée est l'optimisation de pas de marche de robots bipèdes. La première partie est consacrée au développement de modèles dynamiques de systèmes bouclés adaptés au problème de l'optimisation lorsqu'on fait appel au principe du maximum de Pontryagin. Le problème d'optimisation est traité dans la deuxième partie. La démarche utilisée consiste à ouvrir la chaîne au niveau d'une liaison bien choisie et à traiter les efforts de liaison comme des efforts de commande complémentaires. La condition de fermeture de la chaîne est alors considérée comme une contrainte du problème d'optimisation et est traitée par une méthode de pénalité. Le troisième chapitre contient des simulations numériques relatives à des mécanismes plans suractionnés de type robots parallèles. Les principaux résultats concernent l'optimisation de pas de marche de bipèdes plans à pattes bisegmentaires et trisegmentaires.

Face à l’augmentation observée des accidents de régénération en forêt boréale et leur impact sur la productivité et la résilience des peuplements denses d’épinette noire, une meilleure compréhension des mécanismes de résilience et une surveillance des risques d’accident de régénération sont nécessaires. L’objectif principal de cette étude visait donc le développement de modèles prédictifs et spatialement explicites de la régénération de l’épinette noire. Plus particulièrement, deux modèles ont été développés soit (1) un modèle théorique, développé à l’aide de données in situ et de données spatiales et (2) un modèle cartographique, utilisant uniquement des données spatiales accessibles telles que les inventaires forestiers provinciaux et l’indice spectral de sévérité des feux « differenced Normalized Burn Ratio » (dNBR). Les résultats obtenus ont permis de constater que la succession rapprochée (< 55 ans) d’une coupe et d’un feu n’entraîne pas automatiquement une ouverture des peuplements d’épinette noire. Tout d’abord, les peuplements affectés par la coupe de récupération de brûlis (1963), immatures lors du feu de 2005, sont caractérisés par une faible régénération. En contrepartie, la régénération à la suite du feu de 2005, observé dans les peuplements coupés entre 1948 et 1967, est similaire à celle observée dans les peuplements non perturbés dans les 60 années précédant le feu. Le modèle théorique sélectionné à l’aide des critères d’information d’Akaike a, quant à lui, permis d'identifier trois variables déterminantes dans le succès ou l’échec de la régénération de l’épinette noire soit (1) la végétation potentielle, (2) le pourcentage de recouvrement du sol par les sphaignes et (3) la sévérité du feu évaluée à l’aide du dNBR. Des validations bootstrap et croisée ont permis de mettre en évidence qu’un modèle utilisant ces trois variables explique 59 % de la variabilité de la régénération observée dans le territoire d’étude., Quant à lui, le modèle cartographique qui utilise uniquement les variables végétation potentielle et dNBR explique 32 % de la variabilité. Finalement ce modèle a permis la création d’une carte de risque d’accident de régénération. Basée sur la précision du modèle, cette carte offre un potentiel intéressant afin de cibler les secteurs les plus à risque et ainsi appuyer les décisions relatives aux reboisements dans les zones incendiées.

Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un projet régional ayant pour objectif la conception et la commande d’une machine de rééducation des membres inférieurs. Le premier chapitre a permis de mettre en évidence les atouts d’une rééducation en chaîne musculaire fermée (CMF). En effet, cette technique de rééducation permet la récupération rapide des fonctions motrices et le renforcement musculaire des membres inférieurs tout en garantissant l’équilibre dynamique des articulations. Le second chapitre présente alors le concept cinématique d’une nouvelle machine de rééducation en CMF ainsi que sa structure de contrôle-commande générique. Le troisième chapitre traite la partie continue de cette structure de commande afin d’assurer la stabilité en suivi de trajectoire du système robotisé tout en atténuant les efforts de l’utilisateur sur le dispositif. Ainsi, une méthodologie de synthèse de loi de commande non linéaire garantissant la stabilité en suivi de trajectoire pour la classe des multimodèles de type Takagi-Sugeno sous forme descripteur a été proposée. Pour ce faire, des conditions LMIs ont été obtenues sur la base de la théorie de Lyapunov. Le quatrième chapitre traite le générateur de consigne qui permet, quant à lui, la conduite volontaire du dispositif par l’utilisateur via la mesure de ses interactions avec le dispositif de rééducation. La structure de commande est validée en simulation pour le nouveau dispositif Sys-Rééduc et, ce dernier n’étant pas pour l’heure disponible pour des tests en situation réelle, une validation expérimentale a été proposée sur la machine Multi-Iso de rééducation en chaîne musculaire ouverte disponible au CReSTIC
This study was supported by the “Région Chamapgne Ardenne” within the framework of the CPER “Sys-Rééduc” project which aims to design and control a new lower limb rehabilitation device. In the first chapter, a brief state of the art of rehabilitation techniques is done and the interest of developing a closed muscular chain (CMC) device is pointed out. Indeed, CMC rehabilitation techniques have interesting skills for the recovery of motor functions and muscle strengthening of the lower limbs as well as ensuring the dynamic joint equilibrium. Then, in the second chapter, the kinematical concept of the new rehabilitation device in CMC and its control structure is proposed. The third chapter deals with the continues level of the control structure. Its aim is to ensure the stability and the trajectory tracking of the mechanical system whatever the patient's effect to the machine is. Thus, a Takagi-Sugeno model based tracking control law design is proposed for a class of nonlinear descriptors. The stability conditions are written into LMIs based on the second Lyapunov method. The fourth chapter deals with the proposed trajectory generator allowing the voluntary control of the system by the patient. The proposed control structure is then validated in simulation on the new Sys-Rééduc concept and, since it is not available for a real time implementation yet, an experimental validation is proposed on an open muscular chain rehabilitation device available at the CReSTIC

Dans le domaine de service après-vente et particulièrement dans la maintenance, l’intervention rapide et la réparation du bien du client est un élément clé pour sa satisfaction et pour la création de l’image de marque dans le marché. Le travail présenté dans cette thèse propose une approche Big Data et Machine Learning pour l’amélioration du flux informationnel de la chaine logistique de pièces de rechange. Notre contribution se focalise sur la prévision de la charge dans les centres de réparation des pièces de rechange, qui sont les fournisseurs principaux des pièces utilisés pour réparer les systèmes des clients. La grandeur de la chaine logistique et sa complexité, le grand nombre des références de pièces ainsi que la multitude des cas spéciaux (pays avec de lois spécifiques, pièces particulières…) fait que les approches classiques n’offrent pas des prévisions fiables pour les services de réparation. Dans ce projet, nous proposons des algorithmes d’apprentissage permettant la construction de la connaissance à partir de grands volumes de données, au lieu de l’implémentation manuelle. Nous allons voir les modèles dans la littérature, présenter notre méthodologie, et ensuite implémenter les modèles et évaluer leur performance en comparaison avec les algorithmes existants
In the field of after-sales service and particularly in maintenance, the quick intervention and repair of the customer's property is a key element for his satisfaction and for the creation of the brand image in the market. The work presented in this thesis proposes a Big Data and Machine Learning approach for the improvement of the information flow in the spare parts supply chain. Our contribution focuses on load forecasting in spare parts repair centers, which are the main suppliers of parts used to repair customers' systems. The size of the supply chain and its complexity, the large number of part numbers as well as the multitude of special cases (countries with specific laws, special parts...) makes that classical approaches do not offer reliable forecasts for repair services. In this project, we propose learning algorithms allowing the construction of knowledge from large volumes of data, instead of manual implementation. We will see the models in the literature, present our methodology, and then implement the models and evaluate their performance in comparison with existing algorithms

Ce memoire, qui se decompose en trois parties, traite de la compaction des poudres metalliques. Dans la premiere partie des essais de compression en matrice fermee, de compression simple, isotrope et triaxiale ainsi que des essais de traction sont effectues a partir de dispositifs originaux. Dans la deuxieme partie plusieurs lois de comportement elasto-plastiques avec ecrouissage en densite sont etudiees et identifiees a partir des differents essais qui viennent d'etre presentes. Enfin dans la troisieme partie les lois presentees sont implantees dans le code de calcul par elements finis lagamine de l'universite de liege. Des simulations du procede entier de compaction, c'est a dire compression, decharge et ejection, avec prise en compte du frottement poudre-matrice et de la deformation de la matrice sont effectuees et permettent une determination d'un champ de densite a l'issu du procede

Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse s'intéressent à la validation fonctionnelle de contrôleurs logiques par des techniques de test de conformité et de validation en boucle fermée. Le modèle de spécification est décrit dans le langage industriel Grafcet et le contrôleur logique est supposé être un automate programmable industriel (API) mono-tâche. Afin de contribuer à ces techniques de validation fonctionnelle, ces travaux présentent : - Une extension d'une méthode de formalisation du Grafcet par traduction sous la forme d'une machine de Mealy. Cette extension permet de produire un modèle formel de la spécification lorsque le Grafcet est implanté selon un mode d'interprétation sans recherche de stabilité, qui n'est pas préconisé dans la norme IEC 60848 mais largement utilisé dans les applications industrielles. - Une contribution au test de conformité par la définition d'un ensemble de relations de conformité basées sur l'observation de plusieurs cycles d'exécution pour chaque pas de test. - Une contribution à la validation en boucle fermée par la définition d'un critère de fin d'observation et par une technique d'identification en boite grise pour la construction et l'analyse du système en boucle fermée
The results presented in this PhD thesis deal with functional validation of logic controllers using conformance test and closed-loop validation techniques. The specification model is written in the Grafcet language and the logic controller is assumed to be a Programmable Logic Controller (PLC). In order to contribute to these validation techniques, this thesis presents: - An axtension to a fomalization methods for Grafcet languages by translation to a Mealy machine. This extension generates a formal model of a Grafcet specification that is interpreted without search of stability. This mode of interpretation is not recommended by the standard IEC 60848 but is widely used in industrial applications. - A contribution to conformance test by a definition of a set of conformance relation based on the observation of several execution cycles for each test step. - A contribution to closed-loop validation by the definition of a termination criterion and by a new gray-box identification technique that is used for construction and analysis of the closed-loop system

Le travail présenté dans ce mémoire a pour thème l'identification en boucle fermée des systèmes monovariables et multivariables représentés par des modèles linéaires invariants, sous forme de transfert ou sous forme d'état. Ce travail se compose de trois parties. La première introduit la problématique de l'identification des systèmes bouclés et présente une synthèse bibliographique des différentes méthodes disponibles, classées en approche directe, indirecte et simultanée. La deuxième est dédiée à une méthode d'identification d'une fonction de transfert par approche indirecte, utilisant une technique de compensation de biais. Le principe consiste à estimer puis à retrancher le biais introduit par l'algorithme des moindres carrés. La contribution apportée dans ce chapitre est double. La première proposition vise à clarifier l'interprétation des techniques de compensation de biais en montrant leur appartenance à la classe des techniques de variable instrumentale. La deuxième propose une extension de la méthode précédente au cas de l'identification de modèles bouclés à temps continu, à partir de données d'entrée/sortie échantillonnées. La dernière partie de ce manuscrit a pour cadre les techniques d'identification en boucle fermée de type sous-espace. Elle aborde le problème de l'analyse et de l'évaluation de la qualité d'un modèle nominal sous forme d'une minimisation de critère. Ceci a permis d'une part d'améliorer l'algorithme d'estimation du modèle nominal, et d'autre part de proposer plusieurs méthodes d'estimation de régions d'incertitude des paramètres invariants de ce modèle nominal
The thesis deals with closed-loop identification of SISO or MIMO systems, represented by a linear time-invariant-model either in transfer or state-space forms. This work is divided into three main parts. The first part gives key issues associated with closed-loop system identification as well as a bibliographic synthesis of the different available methods, classicall divided into three broad categories and referred to as direct, indirect and joint inout/output approaches. The second part focuses on the so-called bias-eliminated least-squares method for closed-loop identification of a transfer function by an indirect approach. It basically consists in estimating and then removing the bias introduced by the least-squares algorithm. The contribution of this chapter is twofold. At first proposition aims as enlightening the interpretation of those bias eliminated techniques by demonstrating their membership to the instrumental variable estimator class. A second proposition develops an extension of the previous method to the closed-loop continuous-time system identification, from sampled input/output data. Then, the last part of this thesis adresses the crucial (open) point of analyzing and assessing the quality of a nominal closed-loop state-space model stemmed from a subspace technique. In this respect, the identification algorithm is formulated in terms of a criterion minimisaton. This formulation is used on the one hand, to develop an algorithm improvement for estimating the nominal model. On the second hand, several methofd for estimating uncertainty regions of nominal model invariant parameters are proposed

Les travaux de cette thèse s'intègrent dans le cadre du projet européen SENSICOME, piloté par le constructeur de turbines à gaz (TAG) Rolls-Royce, et résultant de l'identification de problèmes liés au contrôle du point de fonctionnement de la combustion dans les foyers prémélangés des TAG. On constate en effet que les systèmes de contrôle actuels opèrent le plus souvent en boucle ouverte (sans mesure directe des paramètres de la combustion) de sorte que leur efficacité repose sur la fiabilité et la longévité de l'identification préalable des propriétés de la chambre de combustion. L'évolution des dispositifs de contrôle actuels pour répondre au durcissement des normes environnementales est donc délicate. Dès lors, SENSICOME vise au développement de techniques de mesure des paramètres de la combustion prémélangée exploitables pour le contrôle du point de fonctionnement de la combustion en boucle fermée. L'objectif de cette thèse est double. Il s'agit tout d'abord d'évaluer les capteurs développés par les partenaires industriels de SENSICOME : sondes électrochimiques pour la mesure des polluants (NOᵪ et CO) et de l'oxygène dans l'écoulement de gaz brûlés en aval de la chambre de combustion, et mesure in-situ de la température de flamme par analyse spectrale de son rayonnement infrarouge. En complément, on développe notre propre système de mesure de la richesse par analyse spectrale de la chimiluminescence de la flamme. Il s'agit ensuite de démontrer la faisabilité de boucles de contrôle utilisant ces instruments pour régler la richesse d'un foyer reproduisant les conditions prévalant dans les chambres des TAG : combustion prémélangée pauvre sous pression élevée. Ce travail consiste donc à la mise au point d'un dispositif répondant aux conditions mentionnées ci-dessus, a la caractérisation des capteurs envisagés pour l'amélioration des performances du contrôle du point de fonctionnement et au développement de boucles de contrôle de la richesse en boucle fermée.

La nocivité d'une fissure semi-elliptique d'orientation arbitraire dans une coque cylindrique fermée soumise à une pression interne est étudiée à la fois dans le domaine élastique et élastoplastique. Le rapport de la profondeur de fissure sur la longueur de fissure s'étend de 0. 2 à 1 ; le ratio de la profondeur de fissure sur l'épaisseur de la coque est compris entre 0. 2 et 0. 8 et le rapport de l'épaisseur sur le rayon moyen de la coque est de 0. 1 et 0. 01. La fissure s'incline de 0° à 90° par pas de 15° relativement à l'axe de la coque. Préalablement aux calculs tridimensionnels par éléments finis, une étude sur l'influence du maillage en fond de fissure et sur l'influence de la précision demandée en déplacement pour la convergence du calcul itératif a été menée. Les facteurs d'intensité de contraintes en mode I, II et III ont été déterminés numériquement à partir de calculs linéaires sur le code SYSTUS. Nous constatons que pour une coque mince, le facteur d'intensité de contraintes relatif au mode d'ouverture est au minimum deux fois plus élevé que les facteurs d'intensité de contraintes dus aux modes de cisaillement. Par conséquent, bien que l'intégrale J soit définie théoriquement en mode I, elle constitue toujours un paramètre intéressant. Afin de rendre possible le calcul de l'intégrale J par le biais des méthodes d'estimation simplifiée A16 et R6, nous avons déterminé, analytiquement, à partir du critère énergétique de Griffith, la pression limite de la coque cylindrique en présence d'un défaut incline. L'intégrale J obtenue par ces méthodes est comparée à celle issue d'un calcul non linéaire par éléments finis. L'intégrale J « simplifiée » est conservative.