Tesi: "Systèmes de fabrication reconfigurables"

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Abid, Abdelmonaam. "Approche basée sur l’ingénierie système pour la conception intégrée des systèmes manufacturiers reconfigurables". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLC020/document.

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Abstract (sommario):

Aujourd’hui, les industriels cherchent de nouvelles approches qui permettent aux concepteurs d’adapter efficacement les systèmes de fabrication face à un environnement incertain et perturbant. Le concept de la reconfiguration des systèmes de fabrication est proposé afin de trouver des solutions face à l’occurrence d’aléas au sein d’un système manufacturier complexe. Dans la littérature, l’intégration de la reconfiguration dès la phase de conception dans le cadre de l’ingénierie système en suivant une approche basée sur des normes et paradigmes commence à faire appel à plusieurs nouveaux travaux de recherche. Nous proposons une nouvelle approche basée sur l’ingénierie système pour concevoir les systèmes de production manufacturiers pour qu’ils soient reconfigurables du point de vue partie opérative et commande, en assurant la cohérence entre les modèles et en respectant les exigences de l’industrie nouvelle. Cette approche vise à guider le concepteur pour modéliser les systèmes manufacturiers en intégrant le concept de la reconfiguration dans le cadre de l’ingénierie système.Ensuite, les modèles développés des différents points de vue sont transformés suivant des règles prédéfinies vers des modèles d’architectures holoniques qui permettent de combler l’écart entre le processus de modélisation conceptuelle et le processus de simulation. Ces modèles holoniques sont exécutables par la technologie des systèmes multi-agents afin de faciliter leurs implémentations. Après, le concepteur sera capable de vérifier et valider par simulation les critères et les caractéristiques clés de la reconfiguration dans le but d’atteindre les indicateurs demandés. Les résultats obtenus montrent une réactivité efficace aux aléas internes et externes avec la configuration la plus adéquate. Nous avons choisi un système manufacturier reconfigurable qui est le système de conversion d’acier afin d’illustrer l’utilité et la fiabilité de l’approche proposée dans différents scénarios
Today, manufacturers are seeking new approaches that allow designers to effectively adapt manufacturing systems to an uncertain and disruptive environment. The concept of the reconfiguration of manufacturing systems is proposed in order to find solutions to the occurrence of disturbances within a complex manufacturing system. In the literature, integrating reconfiguration early in the design phase into system engineering by following an approach based on standards and paradigms is beginning to call for several new research studies. We propose a new approach based on system engineering to design manufacturing production systems so that they are reconfigurable from the point of view of operative and control part, ensuring coherence between models and meeting the requirements of the new industry. This approach is intended to guide the designer in modeling the manufacturing systems by integrating the concept of reconfiguration into system engineering.Then, developed models of different viewpoint are transformed according to predefined rules into holonic architecture models that bridge the gap between the conceptual modeling process and the simulation process. These holonic models are executable by the technology of multi-agent systems to facilitate their implementations. Afterwards, the designer will be able to verify and validate by simulation the criteria and key features of the reconfiguration in order to achieve the requested indicators. The obtained results show an effective reactivity to the internal and external disturbances with the most adequate configuration. We chose a reconfigurable manufacturing system which is the steel converter system to illustrate the utility and reliability of the proposed approach in different scenarios

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Bensmaïne, Abderrahmane. "Algorithmes évolutionnaires et méthodes approchées multicritères pour la génération des processus de fabrication dans un environnement reconfigurable". Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0222/document.

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Abstract (sommario):

Le contexte incertain des marchés actuels a contribué au développement des systèmes manufacturiers, donnant lieu à des systèmes ayant des principes et des fonctionnalités multiples, qui essayent de répondre aux exigences changeantes. Les systèmes manufacturiers reconfigurables (RMS) constituent une classe des systèmes où les machines, les composants des machines ainsi que le système de manutention peuvent être ajoutés, modifiés, supprimés ou échangés selon les besoins de la production. Un RMS combine le haut débit des systèmes manufacturiers dédiés avec la flexibilité des systèmes flexibles. Le principal composant d'un RMS est la machine reconfigurable (RMT) qui possède une structure qui permet sa reconfiguration. Nous consacrons ce travail au problème de génération des plannings de fabrication dans un RMS, en exploitant au mieux les hauts degrés de reconfigurabilité des RMTs pour proposer des plannings efficaces. Trois problèmes liés à la fonction de génération des plannings de fabrication sont considérés : (1) la génération des process plans dans un cas unitaire où nous avons adaptés des techniques d'optimisation multicritère (NSGA-II et AMOSA), (2) la génération des process plans dans le cas multiunité où une optimisation basée sur la simulation a été adaptée, et (3) l'intégration des fonctions de génération des process plans avec l'ordonnancement où nous avons développé une nouvelle heuristique permettant d'effectuer cette intégration Toutes les approches proposées ont été validées par des expériences numériques, démontrant leur applicabilité et efficacité
The uncertain context of current markets has contributed to the development of manufacturing systems, resulting in systems with different features and principles, trying to meet the changing market demands. Reconfigurable manufacturing system (RMS) is a recent class of systems where machines, machine components and the handling system can be added, modified, deleted or exchanged according to the production needs. RMS combines the high throughput of dedicated manufacturing systems with the customizability of flexible systems. The main component of an RMS is the reconfigurable machine (RMT: Reconfigurable Machine Tool) which has a structure that allows reconfiguration. We focus in this work on CAPP (Computer-Aided Process Planning) to generate effective the process plans in an RMS that take advantage of the high degree of RMT reconfigurability Three problems associated with the function process planning are discussed: (1) the generation of process plans for a single-unit case, where we adapted multi-criteria optimization techniques (NSGA-II, AMOSA) (2) the generation of process plans in the multi-unit case, where we developed simulation based optimization technique, and (3) the integration of process planning and scheduling functions, where we developed a new heuristic aiming to achieve this integration. All the proposed approaches have been validated by numerical experiments, demonstrating their applicability and effectiveness

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Bensmaïne, Abderrahmane. "Algorithmes évolutionnaires et méthodes approchées multicritères pour la génération des processus de fabrication dans un environnement reconfigurable". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0222.

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Abstract (sommario):

Le contexte incertain des marchés actuels a contribué au développement des systèmes manufacturiers, donnant lieu à des systèmes ayant des principes et des fonctionnalités multiples, qui essayent de répondre aux exigences changeantes. Les systèmes manufacturiers reconfigurables (RMS) constituent une classe des systèmes où les machines, les composants des machines ainsi que le système de manutention peuvent être ajoutés, modifiés, supprimés ou échangés selon les besoins de la production. Un RMS combine le haut débit des systèmes manufacturiers dédiés avec la flexibilité des systèmes flexibles. Le principal composant d'un RMS est la machine reconfigurable (RMT) qui possède une structure qui permet sa reconfiguration. Nous consacrons ce travail au problème de génération des plannings de fabrication dans un RMS, en exploitant au mieux les hauts degrés de reconfigurabilité des RMTs pour proposer des plannings efficaces. Trois problèmes liés à la fonction de génération des plannings de fabrication sont considérés : (1) la génération des process plans dans un cas unitaire où nous avons adaptés des techniques d'optimisation multicritère (NSGA-II et AMOSA), (2) la génération des process plans dans le cas multiunité où une optimisation basée sur la simulation a été adaptée, et (3) l'intégration des fonctions de génération des process plans avec l'ordonnancement où nous avons développé une nouvelle heuristique permettant d'effectuer cette intégration Toutes les approches proposées ont été validées par des expériences numériques, démontrant leur applicabilité et efficacité
The uncertain context of current markets has contributed to the development of manufacturing systems, resulting in systems with different features and principles, trying to meet the changing market demands. Reconfigurable manufacturing system (RMS) is a recent class of systems where machines, machine components and the handling system can be added, modified, deleted or exchanged according to the production needs. RMS combines the high throughput of dedicated manufacturing systems with the customizability of flexible systems. The main component of an RMS is the reconfigurable machine (RMT: Reconfigurable Machine Tool) which has a structure that allows reconfiguration. We focus in this work on CAPP (Computer-Aided Process Planning) to generate effective the process plans in an RMS that take advantage of the high degree of RMT reconfigurability Three problems associated with the function process planning are discussed: (1) the generation of process plans for a single-unit case, where we adapted multi-criteria optimization techniques (NSGA-II, AMOSA) (2) the generation of process plans in the multi-unit case, where we developed simulation based optimization technique, and (3) the integration of process planning and scheduling functions, where we developed a new heuristic aiming to achieve this integration. All the proposed approaches have been validated by numerical experiments, demonstrating their applicability and effectiveness

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Ameer, Muhammad. "Integrated and multi-criteria approaches for process plan generation in reconfigurable manufacturing systems with consideration of system capabilities and product constraints". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0242.

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Abstract (sommario):

Les systèmes de fabrication modernes connaissent un changement de paradigme qui met l'accent sur l'intégration des technologies du numérique dans les systèmes de production afin de relever le défi des demandes incertaines du marché. Les systèmes de fabrication ont besoin d'une certaine réactivité pour faire face à ces incertitudes en s'adaptant en conséquence, et nécessitent une plus grande évolutivité aux niveaux physique et logique. À cet effet, les systèmes de fabrication modernes sont conçus avec des capacités de ressources dynamiques, avec des composants modulaires, de sorte qu'ils puissent fournir le niveau requis de reconfigurabilité. Dans la perspective de l'"industrie 4.0", la reconfigurabilité est indispensable à l'adaptation efficace des systèmes de fabrication dans un environnement complexe. La reconfigurabilité permet une adaptation rapide de ces systèmes ainsi qu'une réactivité rapide à la compétitivité socio-techno-économique. L'objectif est de répondre aux défis modernes (externes et internes), c'est-à-dire la personnalisation de masse, la mondialisation, la gestion de la variété des produits, la gestion de la reconfiguration des systèmes et la réduction des délais.Dans cette thèse, le problème de conception des systèmes de fabrication reconfigurables (RMS) est considéré pour répondre aux exigences susmentionnées. L'objectif est de concevoir un système réactif basé sur deux caractéristiques clés : la modularité et la reconfigurabilité. Nous étudions le problème de conception du RMS comme étant le développement d'une gamme de fabrication pour une pièce spécifique de la famille considérée, ainsi que la sélection des capacités de ressources dynamiques du système pour fabriquer cette pièce.Ce travail est divisé en trois parties : (1) Cogénération du processus et du plan de préparation pour une pièce dans un environnement reconfigurable. L'objectif principal est de développer une nouvelle approche pour considérer conjointement les contraintes de préparation et de gamme de fabrication, en tenant compte des relations entre les opérations. (2) Minimisation de l'effort de reconfiguration dans la conception des gammes. Nous proposons un nouvel indice de performance de l'effort généré par la reconfiguration des machines et des fixations, ainsi que le transfert des pièces. L'objectif est d'assurer une meilleure réactivité et une haute performance la gamme conçue. (3) Maximisation de l'utilisation des capacités des ressources dynamiques de la conception RMS. Nous considérons un problème de conception RMS pour la sélection de machines, où la sélection de différents types de machines-outils reconfigurables (RMT) est réalisée pour exécuter la gamme de la pièce considérée
Modern manufacturing systems are going through a paradigm shift where the focus is on the integrating the digital technologies in the production systems to address the challenge of uncertain market demands. Manufacturing systems needs certain amount responsiveness to address these uncertainties by adapting accordingly, and require more changeability at physical as well as logical levels. For this purpose, modern-day manufacturing systems are designed with dynamic resource capabilities, with modular components, so that they can provide the required amount of reconfigurability. From the perspective of "industry 4.0", reconfigurability is vital for the effective adaptation of manufacturing systems in a complex environment. Reconfigurability provides the quick adaptation of these systems along with quick responsiveness towards socio-techno-economic competitiveness. The objective is to respond to modern-day challenges (both external and internal), i.e. mass customization, globalization, product variety management, system reconfiguration management, and reducing the lead time.In this thesis, the design problem of reconfigurable manufacturing systems (RMS) is considered which meets the aforementioned requirements. The goal is to design a responsive system based on two key features modularity and reconfigurability. We study the RMS design problem as, the development of a process plan for a particular part of the part family along with the selection of the system's dynamic resource capabilities to perform that part. This work is divided into three parts: (1) Co-generation of process and setup plan for a part in the reconfigurable environment. The main objective is to develop a new approach to jointly consider the setup and process plan constraints, with consideration of relationships between the operations. (2) Minimisation of reconfiguration effort in process design. We propose a novel performance index of the effort generated by the machines and fixtures reconfiguration, and part transfer. The objective is to ensure better responsiveness and high performance of the designed process plan. (3) Maximisation the utilization of dynamic resource capabilities of RMS design. We consider a RMS design problem for machine selection, where selection of different types of reconfigurable machine tools (RMTs) are carried out for performing the process plan of considered part

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Jiménez, Jose-Fernando. "Architecture dynamique et hybride pour la reconfiguration optimale des systèmes de contrôle : application au contrôle de fabrication". Thesis, Valenciennes, 2017. http://www.theses.fr/2017VALE0031/document.

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Abstract (sommario):

Les systèmes de contrôle des événements discrets ont la possibilité de résoudre les défis importants de la société moderne. En particulier, cela représente une solution fondamentale pour gérer et contrôler les nouvelles avancées technologiques en conformité avec la requis du développement durable. Le paramétrage, la configuration et la prise de décision de ces systèmes de contrôle sont des aspects critiques qui influent sur les performances et la productivité. Les approches d'architecture de contrôle dynamique, telles que les systèmes de contrôle reconfigurables, ont été proposées pour la modélisation de ces systèmes. Cependant, ils n'ont pas réussi à optimiser le processus de reconfiguration car celles-ci se concentrent sur la continuité de l'exécution plutôt que sur l'optimisation de la reconfiguration. Cette dissertation propose une architecture de référence pour un système de contrôle reconfigurable, nommé Pollux, conçu pour gérer et ajuster de manière optimale et en temps réel l'architecture d'un système de contrôle, soit pour guider l'exécution opérationnelle ou répondre à une perturbation du système. En considérant une proposition d'une configuration optimale des architectures de contrôle basées sur la gouvernance partagée, cette approche proposée un système de contrôle reconfigurable compose d’une entité décisionnelle flexible et personnalisable, d’une représentation qui caractérise la configuration unique et la solution de contrôle de l'architecture de contrôle et d’un mécanisme de reconfiguration à trois modules qui intègre les principes basés sur l'optimalité dans la reconfiguration. Notre approche est appliquée dans le domaine de la fabrication et est validée dans une simulation et une cellule réelle de fabrication située à l'Université de Valenciennes, en France. La validation effectuée dans trois scénarios expérimentaux a permis de vérifier les avantages de notre approche et de nous encourager à continuer la recherche
Discrete-event control systems have the opportunity to resolve significant challenges of modern society. In particular, these represent a fundamental solution to manage and control the new technological advances in compliance to the increased consciousness of sustainable development. The parameterization, configuration and decision-making of these control systems are critical aspects that impact the performance and productivity required. Dynamic control architecture approaches, such as reconfigurable control systems, have been proposed for modelling such systems. However, such approaches have failed to address the recovery of the reconfiguration process as these focus on the continuity of execution rather than on the optimisation of the reconfiguration. This dissertation proposes a reference architecture for a reconfigurable control system, named Pollux, designed to manage and adjust optimally and in real time the architecture of a control system, either to guide operational execution or to respond to a system perturbation. Considering a proposed framework of an optimal configuration of control architectures based on shared governance, this proposed approach aims to orchestrate a flexible and customizable decisional entity, a representation that characterize the unique configuration and control solution of the control architecture, and a three-module reconfiguration mechanism that integrates the optimality-based principles into the reconfiguration process, to ensure a recovery of global performance and/or minimise the degradation caused by perturbations. Our approach is applied in the manufacturing domain and is validated in a simulation and a real flexible manufacturing system cell located at the University of Valenciennes, France. The validation conducted in three experimental scenarios verified the benefits of our approach and encourage us to continue research in this direction

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Haddou, Benderbal Hichem. "Développement d’une nouvelle famille d’indicateurs de performance pour la conception d’un système manufacturier reconfigurable (RMS) : approches évolutionnaires multicritères". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0112.

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Abstract (sommario):

L'environnement manufacturier moderne est face à un bouleversement de paradigmes nécessitant plus de changeabilité au niveau physique et logique. Un système manufacturier Changeable est défini comme un système de production ayant les capacités de faciliter les changements adéquats, permettant d'ajuster ses structures et ses processus en réponse aux différents besoins. Dans ce contexte, les systèmes manufacturiers doivent se doter d’un très haut niveau de reconfigurabilité, qui est considérée comme l’un des facteurs majeurs du concept de changeabilité. En effet, dans la vision de l'Usine du Futur, la reconfigurabilité est essentielle pour s'adapter efficacement à la complexité croissante des environnements manufacturiers. Elle assure une adaptation rapide, efficace et facile de ces systèmes tout en étant réactif, robuste et économiquement compétitif. L’objectif est de répondre aux nouvelles contraintes internes et externes telles que la globalisation, la variété des produits, la personnalisation de masse ou le raccourcissement des délais. À travers cette thèse, nous étudions la problématique de conception des systèmes manufacturiers reconfigurables (Reconfigurable Manufacturing System – RMS). L’objectif consiste à concevoir des systèmes réactifs en se basant sur leurs capacités en matière de reconfigurabilité. Nous avons étudié ce problème sur trois niveaux : (i) le niveau des composantes, relatif aux modules des machines reconfigurables, (ii) le niveau des machines et leurs interactions, ainsi que l’impact de ces interactions sur le système et (iii) le niveau de l'atelier, composé de l'ensemble des machines reconfigurables. Nous avons développé pour chaque niveau, des indicateurs de performance afin d’assurer les meilleures performances du système conçu, tels que l’indicateur de modularité, l’indicateur de flexibilité, l’indicateur de robustesse et l’effort d'évolution d'un système reconfigurable. Pour l'ensemble des problèmes étudiés, nous avons développé des modèles d’optimisation multicritère, résolus à travers des heuristiques ou des métaheuristiques multicritères (comme le recuit simulé multicritère (AMOSA) et les algorithmes génétiques multicritère (NSGA-II)). De nombreuses expériences numériques et analyses ont été réalisées afin de démontrer l’applicabilité de nos approches
The modern manufacturing environment is facing a paradigm shift that require more changeability at physical and logical levels. A Changeable Manufacturing System is defined as a production system that has the ability to facilitate the right changes, allowing the adjustment of its structures and processes in response to the different needs. In this context, manufacturing systems must have a very high level of reconfigurability, which is considered to be one of the major enablers of changeability. From the perspective of the “Factory of the future”, the reconfigurability is essential to effectively adapt to the ever-increasing complexity of manufacturing environments. It allows a rapid, efficient and easy adaptation of these systems while being responsive, robust and economically competitive. The objective is to respond to new internal and external constraints in terms of globalization, variety of products, mass customization, and shorter lead times. Through this thesis, we study the problem of design of reconfigurable manufacturing systems (RMS) that meets these requirements. The goal is to design responsive systems based on their key features of reconfigurability. We have studied the RMS design problem on three levels: (i) the level of the components, relating to the modules of the reconfigurable machines, (ii) the machine level and their interactions, as well as the impact of these interactions on the system and (iii) the workshop level composed of all the reconfigurable machines. We have developed for each level, performance indicators to ensure a better responsiveness and a high performance of the designed system, like the modularity index, the flexibility index, the robustness index and the layout evolution effort of a reconfigurable system. For each of the studied problems, we developed multicriteria optimization models, solved through heuristics or multicriteria metaheuristics (such as archived multi-objective simulated annealing (AMOSA) and multi-objective genetic algorithms (NSGA-II)). Numerous numerical experiments and analyzes have been performed to demonstrate the applicability of our approaches

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Haddou, Benderbal Hichem. "Développement d’une nouvelle famille d’indicateurs de performance pour la conception d’un système manufacturier reconfigurable (RMS) : approches évolutionnaires multicritères". Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0112/document.

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Abstract (sommario):

L'environnement manufacturier moderne est face à un bouleversement de paradigmes nécessitant plus de changeabilité au niveau physique et logique. Un système manufacturier Changeable est défini comme un système de production ayant les capacités de faciliter les changements adéquats, permettant d'ajuster ses structures et ses processus en réponse aux différents besoins. Dans ce contexte, les systèmes manufacturiers doivent se doter d’un très haut niveau de reconfigurabilité, qui est considérée comme l’un des facteurs majeurs du concept de changeabilité. En effet, dans la vision de l'Usine du Futur, la reconfigurabilité est essentielle pour s'adapter efficacement à la complexité croissante des environnements manufacturiers. Elle assure une adaptation rapide, efficace et facile de ces systèmes tout en étant réactif, robuste et économiquement compétitif. L’objectif est de répondre aux nouvelles contraintes internes et externes telles que la globalisation, la variété des produits, la personnalisation de masse ou le raccourcissement des délais. À travers cette thèse, nous étudions la problématique de conception des systèmes manufacturiers reconfigurables (Reconfigurable Manufacturing System – RMS). L’objectif consiste à concevoir des systèmes réactifs en se basant sur leurs capacités en matière de reconfigurabilité. Nous avons étudié ce problème sur trois niveaux : (i) le niveau des composantes, relatif aux modules des machines reconfigurables, (ii) le niveau des machines et leurs interactions, ainsi que l’impact de ces interactions sur le système et (iii) le niveau de l'atelier, composé de l'ensemble des machines reconfigurables. Nous avons développé pour chaque niveau, des indicateurs de performance afin d’assurer les meilleures performances du système conçu, tels que l’indicateur de modularité, l’indicateur de flexibilité, l’indicateur de robustesse et l’effort d'évolution d'un système reconfigurable. Pour l'ensemble des problèmes étudiés, nous avons développé des modèles d’optimisation multicritère, résolus à travers des heuristiques ou des métaheuristiques multicritères (comme le recuit simulé multicritère (AMOSA) et les algorithmes génétiques multicritère (NSGA-II)). De nombreuses expériences numériques et analyses ont été réalisées afin de démontrer l’applicabilité de nos approches
The modern manufacturing environment is facing a paradigm shift that require more changeability at physical and logical levels. A Changeable Manufacturing System is defined as a production system that has the ability to facilitate the right changes, allowing the adjustment of its structures and processes in response to the different needs. In this context, manufacturing systems must have a very high level of reconfigurability, which is considered to be one of the major enablers of changeability. From the perspective of the “Factory of the future”, the reconfigurability is essential to effectively adapt to the ever-increasing complexity of manufacturing environments. It allows a rapid, efficient and easy adaptation of these systems while being responsive, robust and economically competitive. The objective is to respond to new internal and external constraints in terms of globalization, variety of products, mass customization, and shorter lead times. Through this thesis, we study the problem of design of reconfigurable manufacturing systems (RMS) that meets these requirements. The goal is to design responsive systems based on their key features of reconfigurability. We have studied the RMS design problem on three levels: (i) the level of the components, relating to the modules of the reconfigurable machines, (ii) the machine level and their interactions, as well as the impact of these interactions on the system and (iii) the workshop level composed of all the reconfigurable machines. We have developed for each level, performance indicators to ensure a better responsiveness and a high performance of the designed system, like the modularity index, the flexibility index, the robustness index and the layout evolution effort of a reconfigurable system. For each of the studied problems, we developed multicriteria optimization models, solved through heuristics or multicriteria metaheuristics (such as archived multi-objective simulated annealing (AMOSA) and multi-objective genetic algorithms (NSGA-II)). Numerous numerical experiments and analyzes have been performed to demonstrate the applicability of our approaches

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Callec, Vincent. "Systèmes antennaires reconfigurables pour l'observation spatiale". Phd thesis, INSA de Rennes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00935319.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s'intéresse à la conception d'antennes ultra large bande reconfigurables. Cette étude a été motivée par le souhait de regrouper l'ensemble des antennes d'observation présentes sur les satellites en un panneau rayonnant unique afin de pouvoir réduire la taille de ces derniers. Les travaux présentés dans ce mémoire sont donc principalement axés sur la conception d'antennes spirales et sur les améliorations qui peuvent leur être apportées. Ainsi, une nouvelle topologie d'antenne spirale carrée reconfigurable en un réseau de quatre antennes spirales carrées plus petites sur la même ouverture rayonnante est exposée. Cette reconfiguration permet d'augmenter l'efficacité de surface de la structure tout en offrant de nouvelles possibilités d'utilisation à l'antenne et en améliorant ses performances. Les caractéristiques et les performances des deux configurations en états figés sont détaillées. Les maquettes réalisées et les résultats de mesure sont également présentés afin de valider le fonctionnement de l'antenne. Ensuite, différentes améliorations de cette structure sont présentées ainsi qu'une application possible. Enfin, une solution permettant d'améliorer le fonctionnement des antennes spirales imprimées au-dessus d'un plan de masse est décrite. En effet, cette solution permet de supprimer un nul de rayonnement lorsque l'antenne se situe à une demi-longueur d'onde du plan de masse. Sa bande passante d'utilisation peut ainsi être potentiellement doublée sans perdre la moitié de l'énergie comme avec l'utilisation d'absorbants. Cette technique consiste à ajouter un élément rayonnant parasite au-dessus de l'antenne. Cet élément est excité par couplage à l'antenne spirale et rayonne à la fréquence du nul de rayonnement. Cet élément étant faible bande, il ne dégrade pas le fonctionnement de l'antenne aux autres fréquences de la bande passante. Une structure utilisant ce concept a été réalisée afin de valider son fonctionnement.

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Charra, Olivier. "Conception de noyaux de systèmes embarqués reconfigurables". Grenoble 1, 2004. http://www.theses.fr/2004GRE10047.

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Abstract (sommario):

La perspective de l'émergence d'un environnement global du traitement de l'information dans lequel la plupart des objets physiques qui nous entourent seront équipés de processeurs, dotés de capacités de communication et interconnectés par le biais de réseaux divers, nous oblige à repenser les systèmes informatiques. Aux systèmes traditionnels, lourds, monolithiques, et peu évolutifs, nous devons préférer les systèmes légers, flexibles, et reconfigurables. Cette thèse présente une architecture permettant la conception et le développement de noyaux de systèmes d'exploitation flexibles et reconfigurables à destination du monde de l'embarqué
The vision of the emergence of a global environment for the information management where most of the physical object around us will be equipped with processors, communication capabilities and interconnected through various networks forces us to redesign the computing systems. Instead of heavy, monolithic and non-evolutive systems, we must design light, flexible and reconfigurable systems. This work presents a new architecture allowing the conception and development of flexible and reconfigurable operating system kernels for embedded systems

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Baqai, Aemer. "Co-conception des processus d’usinage et des configurations cinématiques d’un système de production reconfigurable". Paris, ENSAM, 2010. http://www.theses.fr/2010ENAM0010.

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Abstract (sommario):

Ces travaux s’inscrivent dans la problématique de conception des systèmes de production, ils visent plus particulièrement à répondre à la question : « Comment optimiser la conception du processus d’usinage et du système de production reconfigurable en tenant compte des interactions entre le processus et les ressources, et des contraintes technologiques imposées par les pièces à fabriquer ? » via une proposition de co-exploration des espaces de solutions processus d’usinage et configurations cinématiques du système de production. Un cadre de conception a été formalisé permettant le lien entre le niveau stratégique et le niveau opérationnel. Afin d’explorer l’ensemble des solutions au niveau opérationnel, une approche algorithmique de génération des gammes d’usinage et des configurations cinématiques a été formalisée, développée, implémentée et validée sur 3 pièces du domaine automobile. Cette approche peut être assimilable à un problème de satisfaction de contraintes dynamiques, elle exploite l’ensemble des possibilités offertes par les RMS : plusieurs structures usinant en simultanée, …. La génération est supportée par une structuration en graphe des solutions générées (Des gammes d’usinage peuvent être créées comme des variantes de gammes déjà existantes et en phase de génération). Pour la sélection des solutions générées, des indicateurs des performances ont été définis, structurés, et leurs approches d’évaluation identifiées. Une attention plus particulière a été déployée pour le critère Qualité. Une adaptation des approches existantes a été faite, afin de traiter la simulation des défauts à partir des graphes générés. Une adaptation des graphes et l’utilisation de la simulation par Δl permettent la validation des gammes générées
This work is based in the domain of the design of manufacturing systems and attempts to respond to the problem statement: "How to optimize the design process of the machining process plans and reconfigurable manufacturing systems, while taking into account: the interactions between processes and resources, the technological constraints imposed by the part to be manufactured"? This response is given via a proposal for the coexploration of the solution space of the process plans and kinematic configurations. A design framework has been formalised which gives a link between the strategic and operational level. With an objective to explore ail solutions at the operational level, an algorithmic approach for the generation of process plans and corresponding machine kinematic configurations of RMS has been formalised, developed, implemented and validated on 3 parts belonging to automobile sector. This approach can be compared to the dynamic constraint satisfaction problem, it exploits the set of possibilities offered by RMS: parallel stru ctures, simultaneous machining. . . The process of generation of process plans is supported by representation of the generated solutions in the form of graphs. For the selection the generated solutions, performance indicators have been defined, structured, and their evaluation approach identified. A particular attention was given to the criterion of quality. An adaptation of the existing approaches was carried out and simulation of geometric deviation in the generated solutions was done. Generated solutions were adapted to be graphically represented and used for the simulation by L1I. This was done to validate the obtained results

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Polakovic, Juraj. "Architecture logicielle et outils pour systèmes d'exploitation reconfigurables". Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0051.

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Abstract (sommario):

La reconfiguration dynamique est la capacité d'un système logiciel à permettre sa modification pendant son exécution et peut être utilisée pour mettre-à-jour une partie fautive du système, introduire des algorithmes spécialisés, autoriser des extensions faites par des tiers, adapter le système à un nouvel environment et ajouter des sondes de monitoring ou debugging, etc. Les systèmes d'exploitation existants offrent des mécanismes de reconfiguration dynamique, néanmoins ceux-ci sont figés par l'implémentation du système. Par conséquent le compromis entre la flexibilité et l'efficacité du système reconfigurable est fixe et il n'est pas possible de réutiliser le système dans d'autres contextes opérationnels (avec des mécanismes de reconfiguration différents). Nous présentons une approche architecturale pour la construction de systèmes reconfigurables à la carte et la programmation de leurs reconfigurations. Notre modèle de programmation est basé sur le modèle à composants Fractal et son implémentation en C, appelée Think. Le canevas associé au modèle comprend un compilateur d'architecture qui permet de construire des systèmes reconfigurables et un compilateur de reconfigurations. Pour illustrer notre approche, nous avons réalisé plusieurs prototypes de systèmes reconfigurables qui ont permis de montrer la flexibilité de notre approche ainsi qu’une évaluation quantitative et l’impact des différentes implémentations de reconfiguration dynamique sur l’efficacité d’un système concret
Dynamic reconfiguration allows modifying a system during its execution. Dynamic reconfiguration is important in embedded systems, where one does not necessarily have the luxury to stop a running system. While some operating systems do offer mechanisms for dynamic reconfiguration, the proposed mechanisms are essentially hardwired in the system. This results in a fixed trade-off between flexibility of reconfigurations and the system's efficiency which may be far from optical in certain operational contexts, thus limiting the system reuse. We present an architecture-based programming model allowing both construction of customized reconfigurable system kernels and programming of their reconfigurations. This model is based on the Fractal component model and its C implementation, called Think. The framework supporting our approach encompasses an architecture compiler for building customized system kernels and a reconfiguration compiler

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Sassatelli, Gilles. "Architectures reconfigurables dynamiquement pour les systèmes sur puce". Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20052.

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Dafali, Rachid. "Conception des réseaux sur puce reconfigurables dynamiquement". Lorient, 2011. http://www.theses.fr/2011LORIS233.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse porte sur la problématique des communications entre les unités detraitement ou de stockage d’un système reconfigurable sur puce (RSoC). Notre approche repose sur l’intégration de mécanismes de reconfiguration dynamiquedans les réseaux sur puce afin de répondre aux difficultés croissantes de prédiction a priori du trafic au sein des futurs systèmes sur puce. Ainsi, l’objectif est de conférer auNoC des propriétés d’auto-configuration lui permettant de s’adapter en temps réel, aux besoins réels et variables de chaque unité de traitement en termes de qualité de service etde type de transfert. Cette thèse propose deux approches pour rendre le NoC adaptatif. La première reposesur un concept de mémoires tampons configurables dynamiquement qui permet d’adapter la profondeur des FIFOs dans les interfaces réseau en temps réel et selon les besoins des communications. La seconde approche propose une table TDMA configurable dynamiquement, qui adapte le nombre d’intervalles de temps alloués aux communications selon les besoins tout en conservant la propriété de trafic garanti. Ce travail a également consisté à développer un nouvel environnement de CAO, μSpider II, pour automatiser le flot de conception. Celui-ci est constitué de plusieurs outils qui permettent l’exploration, l’optimisation, la génération de la description matérielle du NoC, et la simulation de son fonctionnement et ses performances. L’ensemble des approches ont été validées avec des expériences et implantations sur FPGA qui intègrent les différentes versions du NoC μSpider II au sein d’architectures multiprocesseurs
This work addresses the issue of communications between processing or storage units within reconfigurable system on chip. Our approach relies on the implementation of reconfiguration mechanisms in Network. On Chips (NoC) in order to solve the increasing problem of traffic variability in future RSoC. Thus, the objective is to provide the NoC with self-adaptitvity properties so that it can adapt at run-time to real and variable communication requirements of processing and storage units. This thesis proposes two original and efficient mechanisms of reconfiguration. The first one relies on the concept of dynamically reconfigurable memory buffers that allow forthe runtime adaptation of FIFO depths in Network Interfaces according to communication needs. The second one is complementary and controls the TDMA table which is dynamically reconfigurable, it can adapt the number of time slots allocated to different communications according to real bandwidth needs while preserving guaranteed traffic property. This work also consists in developing a new CAD environment, μSpider II, to automize the design flow. This framework is composed of various associated tools that perform exploration, optimization and VHDL code generation, it also provides material for test and performances evaluation. Both approaches have been validated with expe- riments and implementations on FPGA with different versions of the μSpider II NoC with multiprocessor archite

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Cardoso, de Souza Daniel. "Algorithme de partitionnement appliqué aux systèmes dynamiquement reconfigurables en télécommunications". Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002569.

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Abstract (sommario):

Cette thèse a pour but de proposer un algorithme de partitionnement matériel/logiciel optimisé. On travaille sur l'hypothèse de que quelques caractéristiques spécifiques à certains algorithmes déjà publiés puissent être combinées de façon avantageuse, menant à l'amélioration d'un algorithme de partitionnement de base et, par conséquence, des systèmes hétérogènes générés par cet algorithme. L'ensemble d'optimisations proposées pour être réalisées dans ce nouvel algorithme consiste en : généralisation des architecturescible candidates avec l'ajout de FPGA's pour le partitionnement, considération précise des coûts et puissances des fonctions allouées en matériel, ordonnancement de systèmes au matériel dynamiquement reconfigurable, et prise en compte de plusieurs alternatives d'implémentation d'un noeud d'application dans un même processeur. Ces optimisations sont implémentées en versions successives de l'algorithme de partitionnement proposé, lesquelles sont testées avec deux applications de traitement du signal. Les résultats du partitionnement démontrent l'effet de chaque optimisation sur la qualité du système hétérogène obtenu.

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Souza, Daniel Cardoso de. "Algorithme de partitionnement appliqué aux systèmes dynamiquement reconfigurables en télécommunications". Paris, ENST, 2006. http://www.theses.fr/2006ENST0037.

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Abstract (sommario):

Cette thèse a pour but de proposer un algorithme de partitionnement matériel/logiciel optimisé. On travaille sur l’hypothèse que quelques caractéristiques spécifiques à certains algorithmes déjà publiés puissent être combinées de façon avantageuse, menant à l’amélioration d’un algorithme de partitionnement de base et, par conséquence, des systèmes hétérogènes générés par cet algorithme. L'ensemble d’optimisations proposées pour être réalisées dans ce nouvel algorithme consiste en : généralisation des architectures-cible candidates avec l’ajout de FPGA’s pour le partitionnement, considération précise des coûts et puissances des fonctions allouées en matériel, ordonnancement de systèmes au matériel dynamiquement reconfigurable, et prise en compte de plusieurs alternatives d’implémentation d’un noeud d’application dans un même processeur. Ces optimisations sont implémentées en versions successives de l’algorithme de partitionnement proposé, lesquelles sont testées avec deux applications de traitement du signal. Les résultats du partitionnement démontrent l’effet de chaque optimisation sur la qualité du système hétérogène obtenu
This work’s goal is to propose an optimized hardware/software partitioning algorithm. We work on the hypothesis that some specific features of certain published algorithms can be advantageously combined for the improvement of a base partitioning algorithm, and of its generated heterogeneous systems. The set of optimizations proposed for the achievement of this new algorithm encompass : generalization of candidate target architectures with the inclusion of FPGA’s for the partitioning, precise consideration of functions’ implementation costs and power consumptions in hardware, manipulation of systems with dynamically reconfigurable hardware, and consideration of multiple implementation alternatives for an application node in a given processor. These optimizations are implemented in successive versions of the proposed partitioning algorithm, which are tested with two signal processing applications. The partitioning results demonstrate the effect of each optimization on the achieved heterogeneous system quality

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Le, Menn Frédéric. "Evaluation et optimisation de la locomotion de systèmes mobiles reconfigurables". Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066347.

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Abstract (sommario):

Cette thèse traite de l'évaluation et de l'optimisation de la locomotion de systèmes mobiles reconfigurables. Elle développe les aspects multimodaux pour des systèmes multipodaux. Un système robotique mobile doit être capable de se déplacer dans tous types d'environnements et sur tous types de terrains. Une des principales difficultés de la locomotion réside dans l'évitement ou du franchissement d'obstacles que le système peut rencontrer : monticules, cavités, pentes, marches, bâtiments effondrés,. . . Cette thèse introduit un nouveau système mobile utilisant ses mobilités internes pour réaliser le franchissement d'obstacles. Ce système est composé d'un assemblage de monocycles à roues activement articulés. Sa topologie reconfigurable permet une adaptation maximale au relief du terrain ainsi que plusieurs modes de locomotion lui permettant d'évoluer dans des environnements difficiles. Une étude quantitative basée sur la consommation énergétique moyenne d'un module permet de classifier ces modes en fonction de leurs performances face à divers obstacles. Une méthode basée sur le découplage des équations de la dynamique est mise en œuvre pour optimiser les mouvements lors de scénarios de locomotion. Elle permet de générer des couples quasi-optimaux pour franchir des obstacles durant les phases de locomotion. Une plateforme mobile autonome appelée RobuROC6, issue du projet MiniROC, est traitée comme exemple d'application. RobuROC6 est composé de trois monocycles à roues, passivement articulés. Une méthode de modélisation de systèmes multipodaux basée sur la théorie des vissages de mécanismes asymétriques, parallèles et contraints est proposée. Elle permet d'étudier et d'évaluer cinématiquement la manipulabilité du robot au cours du franchissement d'une marche. Du point de vue dynamique, une étude est menée sur la manœuvrabilité dans le plan horizontal de la plateforme mobile. Ses trajectoires sont simulées pour des évolutions sur des pentes avec des inclinaisons diverses ainsi que sur différents types de sol, pour un taux de glissement longitudinal fixé. Un ralliement de cible est ensuite expérimenté avec un taux de glissement variable durant la simulation, afin d'observer son influence tout au long de la trajectoire.

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Muhammad, Najam ul Islam. "Architectures reconfigurables pour les systèmes sans fil, existants et futurs". Paris, Télécom ParisTech, 2010. http://www.theses.fr/2010ENST0039.

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Abstract (sommario):

On présente un prototype d’architecture générique de traitement numérique en bande de base pour une application radio logicielle compatible avec les besoins actuels de traitement UMTS mais qui anticipe également d’une manière efficace les besoins de traitement des standards émergents (3GPP Long Term Evolution - LTE). L'architecture bande de base proposée est capable d'implémenter les normes 2G, 3G, 4G de communication ainsi que les standards de réseau local sans fil. Le partitionnement entre matériel et logiciel induit un compromis coût/complexité et rapidité. Le contrôle s’effectue dans la partie logicielle qui passe les paramètres pertinents pour des fonctionnalités spécifiques à la partie matérielle. Le matériel est conçu de façon à effectuer la plus part des tâches de calcul intensif efficacement, c'est-à-dire soutenir les débits requis et respecter les délais nécessaires. Le matériel est aussi suffisamment flexible pour utiliser les mêmes ressources de traitement en bande de base pour plusieurs standards. L’architecture configurable présentée profite des ressemblances qui existent entre les différents standards à implémenter d’une manière efficace. Les ressemblances et les dissemblances sont traduites dans l’architecture matérielle et conduisent à un système qui réalise tous les traitements nécessaires pour toutes les applications. Le produit final va permettre à l’utilisateur d’exécuter le standard désiré en fournissant seulement les paramètres sans intervenir dans les détails de l’architecture. La solution proposée est largement plus efficace que d’avoir des blocs dédiés à chaque application
We present a generic baseband prototype architecture for Software Defined Radio (SDR) applications that anticipates not only fulfilling current UMTS processing requirements but is also proficient enough to handle 3GPP –LTE processing requirements. The hardware is designed in such a manner that it would substantiate the most computation intensive task efficiently i. E. Meeting the throughput and latency requirements. The hardware is flexible enough to employ the same baseband processing resources for multiple standards. The presented configurable architecture takes advantage of the commonalities that exist among the different schemes. The commonalities and disjoints are translated into hardware architecture to come up with a system that performs all the required operations. The end product enables user to perform desired standard by providing the parameters without going into any details of the architecture. The multi-standard designs should have high performance to comply with the throughput and timing constraints of all the standards. To explore the performance criteria in the baseband design, we present specification, design and implementation of hardware blocks using two approaches, Application Specific Integrated Circuit (ASIC) and Application Specific Instruction Processors (ASIP) designs. The ASIP design provides more flexibility and programmability at the cost of some loss in the performance. We also consider the other existing hardware technologies, take into account their specific advantages and drawbacks, and compare those on the basis of computation type categorization in the baseband design to come up with some guidelines for multi-standard baseband design

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Petit, Laurent. "Antennes reconfigurables à base de MEMS RF". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10029.

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Abstract (sommario):

Ce mémoire traite de l'étude d'antennes reconfigurables à base de MEMS RF. L'approche retenue est la diversité de diagramme de rayonnement de la station de base et du mobile. Elle peut être particulièrement intéressante dans un environnement indoor (à l'intérieur d'un bâtiment) pour lutter contre les évanouissements provoqués par les réflexions multiples et augmenter la portée des systèmes, ce qui optimise les bilans de liaison améliore les débits de transmission, l'autonomie et permet par ailleurs d'augmenter le nombre d'utilisateurs en diminuant les interférences entre eux. Un état de l'art des solutions d'antennes reconfigurables ainsi qu'une introduction des MEMS RF est présentée. Ces composants présentent à la fois des performances RF très élevées, une linéarité accrue, pour un encombrement, un poids et une consommation de puissance bien plus faible que leurs équivalents à semiconducteurs. Ces avantages deviennent encore plus évidents aux fréquences millimétriques où de nouvelles applications émergent. De plus, ils peuvent être intégrés à des circuits en technologie CMOS sur du silicium ou encore fabriqués sur de nombreux substrats avec l'antenne. Les développements essentiels de cette étude sont la mise en oeuvre d'une méthode de modélisation et d'optimisation de réseaux à éléments parasites afin de former des diagrammes dépointés et l'intégration, via des modèles électriques équivalents, d'interrupteurs microélectromécaniques radiofréquences (MEMS RF) afin de rendre ces antennes reconfigurables en diagramme de rayonnement. Il s'est en effet avéré qu'il était nécessaire de modéliser ces systèmes afin de développer une démarche de conception efficace des réseaux à antennes parasite commutées. Suite à ces efforts de modélisation, des prototypes d'antennes passifs ont été réalisés et mesurés, permettant de valider la méthode de conception. Un prototype actif utilisant des composants MEMS RF a ensuite été développé. Des antennes à formation de faisceaux ont également été développées sur la base de cellules comDosées chacune d'une antenne reconfiaurable constituant un sous réseau d'un réseau Dlus larae
This thesis deals with the study of RF MEMS based reconfigurable antennas. The considered approach is the radiation pattern diversity for mobile and base station. It revea'ls itself an interesting diversity scheme especially in indoor conditions as it enables link budget optimization, and provides a way to reduce fading in multipath environments, raise up data rate and meanwhile the number of users by reducing interferences between them. A state-of-the-art about reconfigurable antennas solutions along with an introduction to RF MEMS is presented. These components show high RF performances, great linearity, along with much reduced power consumption compared to their equivalent solid-state devices. These advantages become even more obvious at millimeterwave frequencies, where new applications are emerging. Ln. Addition, they can be integrated with CMOS circuits on silicon or fabricated with the antenna on various substrates. The main developments in this study are. The implementation of a modeling and optimizing method of parasitic antenna arrays and the integration in these antennas, through equivalent electrical models, of radiofrequency microelectromechanichal (MEMS RF) switches, in order to reconfigure their radiation patterns. It indeed reveals itself necessary to model these systems in order to have a reliable, efficient design of switched parasitic array antennas. Beyond these modeling efforts, passive antenna prototypes haves been realized and measured, validating the whole design method. An active prototype, integrating RF MEMS devices have then be developed. The problem of modeling and integrating these RF MEMS devices in antennas has then been tackled. Beam forming antennas have eventually been developed, based on reconfigurable antenna cells, each forming a subarra of a laraer arrav

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Xia, Qing. "modèles et méthodes pour le génération de processus de fabrication reconfigurables". Thesis, Paris, ENSAM, 2017. http://www.theses.fr/2017ENAM0004/document.

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Abstract (sommario):

Les approches conventionnelles pour la génération de processus de fabrication sont inefficaces pour gérer la complexité induite par la variété des produits et la dynamique de fabrication. La génération des processus de fabrication reconfigurables (RPP) est une nouvelle méthode de CAPP qui vise à générer des processus de fabrication pour une famille de produits / pièces. Cette thèse vise à apporter une contribution majeure aux modèles de représentation et aux méthodes de génération permettant la génération des processus de fabrication reconfigurables à deux niveaux de granularité : famille de produits et famille de pièces. Les approches proposées pour le RPP sont compatibles avec une extension du concept de famille de produits / pièces qui est défini en utilisant le concept de domaine. Un modèle pour une variété fonctionnelle de produit / pièce basé sur des entités est développé afin de représenter les informations nécessaires à la gestion des processus reconfigurables en utilisant des techniques modulaires. Des modèles mathématiques et des modèles de représentation sont proposés pour décrire le processus de fabrication reconfigurable à deux niveaux de granularité. Sur la base des modèles de représentation, les méthodes de génération et les algorithmes sont ensuite détaillés dans ce cadre. En outre, un cadre global est proposé pour décrire comment les modèles et les méthodes proposés collaborent pour gérer la variété de produit / pièce et la dynamique de fabrication. Pour illustrer la faisabilité des modèles et méthodes proposés, deux familles de pompes (l’une à engrenage et l’autre à huile) sont utilisées à titre d'exemples illustratifs tout au long de ce mémoire de thèse
Conventional manufacturing process planning approaches are inefficient to handle the process planning complexity induced by product variety and manufacturing dynamics. Reconfigurable process planning (RPP) is an emerging CAPP approach targeting to the generation of process plans for a product/part family. This thesis aims to give major contributions to the representation models and generation methods to support reconfigurable process planning at two granularity levels: product family and part family. The proposed approaches for RPP are compatible with an extended concept of product/part family which is defined by using the concept of “domain”. A feature-based product/part variety model is developed to represent the required information for RPP by using modular and platform-based techniques. Mathematical models and graph-based representation models are proposed to describe the reconfigurable process plan at two granularity levels. Based on the representation models, the generation methods and algorithms are then developed for RPP. In addition, a global framework is proposed to describe how the proposed RPP models and methods work together to handle the product/part variety and manufacturing dynamics. To test the feasibility of the proposed models and methods, a gear pump family and an oil pump body family are used as illustrative examples throughout this thesis

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Houssini, Mohamad. "Conception de circuits reconfigurables à base de MEMS RF". Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/e58f6b1b-fcce-48b9-8f9e-904324080877/blobholder:0/2009LIMO4009.pdf.

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Abstract (sommario):

Ce travail présente la conception de circuits reconfigurables à base de MEMS RF de forts facteurs de qualités et multifonctions en technologies microruban. Or ce type de circuits nécessite un temps de simulation et de mémoire de simulateur assez grand. Nous avons donc développé une méthode de simulation hybride afin de répondre à ces désagréments. Une modélisation électromécanique non-linéaire des MEMS utilisés a également été développée pour simuler l’intermodulation du filtre de Tchebychev fabriqué. Nous présentons ensuite la démarche suivie pour concevoir et optimiser un circuit métamatériau à base de varactors MEMS RF. Nous concevons et optimisons ensuite un circuit métamatériau pourvu de 149 varactors multifonction
This work presents the conception of reconfigurable circuits based on MEMS RF with strong quality factors and multifunction in microstrip technologies. This type of circuits requires a rather long time of simulation and large simulator memory. Therefore, we developed a method of hybrid simulation so as to find a response to these shortcomings. We conceived a non-linear electromechanic model for the used MEMS, in order to simulate the intermodulation of the Tchebychev filter that was made. Then, we present the steps followed to conceive and optimize a metamaterial circuit base on MEMS RF varactors. Finally, a metamaterial circuit with 149 multifunction varactors is conceived and optimized

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Bévan, Romain. "Approche composant pour la commande multi-versions des systèmes transitiques reconfigurables". Lorient, 2013. http://www.theses.fr/2013LORIS311.

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Abstract (sommario):

Les systèmes de production sont soumis à des exigences croissantes en termes de Qualité de Service et de sûreté de fonctionnement. Ils doivent permettre d'accroître la productivité, d'améliorer la sécurité et les conditions de travail tout en baissant les coûts de production. La satisfaction de ces exigences passe par la mobilisation de tout le potentiel de flexibilité offert par les systèmes reconfigurables en termes de réactivité. Cette réactivité est requise pour faire face aux aléas internes et externes qui affectent le système (pannes, évolution de la demande ou des missions à remplir). L'élévation du niveau d'abstraction dans la conception des systèmes de contrôle / commande est largement considérée comme une solution pour combler le fossé entre l'augmentation de la complexité des systèmes adressés et la réduction du « time-to-market ». Dans ces travaux, nous proposons une démarche de conception de la commande reconfigurable de systèmes de production prenant en compte les aléas du système et pouvant interagir avec un système de gestion de production (MES). Un langage de description des systèmes transitiques reconfigurables (DSL) est proposé. Ce langage « métier » de modélisation permet de décrire un système de production, par assemblage de composants, en manipulant des concepts de haut niveau d'abstraction adaptés aux besoins spécifiques des concepteurs. L'expert peut ainsi se concentrer sur les aspects fonctionnels (qu'il maîtrise) plutôt que sur les aspects techniques (qu'il ne maîtrise pas forcément). A partir d'un modèle créé dans ce langage, une méthodologie complète permet la génération automatique du code de commande reconfigurable (Automate Programmable Industriel) et de la configuration du système de gestion de production (MES) pour piloter le système. Les produits lancés sur le système sont ensuite routés en empruntant les chemins les plus courts pour atteindre les fonctions de leurs gammes de fabrication (algorithme de Dijkstra). Enfin, des mécanismes de reconfiguration sont proposés. Ils permettent d'assurer la flexibilité, la réactivité et la robustesse nécessaires pour faire face aux aléas de fonctionnement internes et externes qui peuvent affecter le système. La démarche est outillée et notre démonstrateur ComGeM est présenté. Finalement, la pertinence et l'efficacité des travaux sont confrontées à un cas d'étude concret correspondant au domaine d'application visé
Production systems are faced with growing demands in terms of Quality of Service and operating safety. They have to increase the productivity, improve safety, working conditions and at the same time lower the production costs. These requirements may be satisfied by the mobilization of the full potential of flexibility provided by the reconfigurable systems in terms of responsiveness. This responsiveness is needed to cope with internal and external hazards that affect the system (failure, change in demand). Raising the level of abstraction in control design is widely seen as a solution to bridge the gap between the increasing complexity of the systems addressed and the reduction of time-to-market (profitability). In this work, we propose a design approach for reconfigurable production systems that takes into account system hazards and that can interact with a Manufacturing Execution System (MES). A Domain Specific Language (DSL) is proposed. This modelling language is used to describe a production system with components, by manipulating higher level concepts adapted to the specific needs of the designer

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Verdier, François. "Conception d'architectures embarquées : des décodeurs LDPC aux systèmes sur puce reconfigurables". Habilitation à diriger des recherches, Université de Cergy Pontoise, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00524534.

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Abstract (sommario):

Les travaux de recherche dont la synthèse est présentée dans ce document portent sur deux aspects de la conception d'architectures numériques embarquées pour des applications de traitement de l'information. Le premier axe concerne l'étude et la conception de modèles architecturaux pour les décodeurs de canal utilisés dans les communications numériques. Les décodeurs étudiés sont basés sur les codes LDPC (Low Density Parity Check codes) qui, depuis quelques années, sont proposés comme codes correcteurs d'erreurs dans plusieurs normes de transmission. On s'intéresse en particulier à la norme DVB-S2 de radio-diffusion de programmes multimédia. Ces architectures de décodeurs mettent en oeuvre des algorithmes dont les réalisations matérielles reposent sur une adéquation fine entre le taux de parallélisme, l'ordonnancement des calculs et les quantités de ressources nécessaires. Une étude sur la réduction de complexité des algorithmes de décodage LDPC non binaires, préalable à la définition d'une architecture associée est également présentée. Le deuxième axe de recherche étend la problématique aux architectures très fortement intégrées, de type SoC (systèmes sur puces), et qui disposent de capacités de flexibilité, d'adaptabilité et de reconfiguration matérielle dynamique. La présence d'un système d'exploitation temps-réel embarqué devient alors nécessaire pour gérer de telles architectures et rend inadaptées les méthodes classiques de conception. Le deuxième axe des travaux porte sur de nouvelles méthodologies d'exploration et de conception d'architectures reconfigurable. Le cas de la modélisation des systèmes d'exploitation embarqués est abordé ainsi que le cas de la conception des applications et plates-formes pour la radio-logicielle.

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Grastien, Alban. "Diagnostic décentralisé et en-ligne de systèmes à événements discrets reconfigurables". Phd thesis, Université Rennes 1, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011757.

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Abstract (sommario):

Nous nous intéressons au diagnostic de systèmes à événements discrets modélisés par un automate. Pour pouvoir prendre en compte des observations incertaines, nous les représentons sous la forme d'un automate. Le diagnostic est alors défini comme la synchronisation des deux automates. Pour permettre un calcul incrémental et en-ligne du diagnostic, nous définissons une structure appelée chaîne d'automates qui représente les observations par périodes appelées fenêtres.
Le diagnostic peut s'effectuer sur chacune de ces périodes, et on peut raffiner le résultat en vérifiant l'égalité entre l'état final d'une fenêtre et l'état initial de la suivante. Puisque le modèle global d'un système réel est trop grand pour être calculé, nous avons adapté les techniques de diagnostic décentralisé à notre approche. Enfin, nous avons étendu nos résultats aux systèmes reconfigurables, c'est-à-dire dont certains composants ainsi que les connexions entre ceux-ci peuvent être ajoutés, modifiés ou supprimés.

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Santamaria, Luca. "Systèmes d'antennes reconfigurables intégrés dédiés aux réseaux IoT sans fil dynamiques". Thesis, Université Côte d'Azur, 2021. http://www.theses.fr/2021COAZ4103.

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Abstract (sommario):

De par les caractéristiques uniques de l'Internet des objets (IoT), telles qu'un volume massif de données, des contraintes de ressources strictes et des niveaux d'activité hétérogènes, les futures infrastructures IoT sans fil doivent intégrer des solutions d'auto-organisation intelligentes pour fonctionner efficacement dans l'environnement IoT dynamique.Dans ce contexte, cette thèse présente le développement de systèmes d'antennes intégrés reconfigurables innovants capables de s'adapter à de tels réseaux IoT sans fil dynamiques et polyvalents.Dans un premier temps, ce manuscrit de thèse traite de la conception d'antennes adaptées à une intégration dans des terminaux IoT lorsque des propriétés de rayonnement spécifiques ou des opérations multi-bandes sont nécessaires. Les structures d'antennes et les techniques d'intégration sont présentées pour les applications IoT à bande unique et multibande. Dans ce cadre, une méthodologie de conception basée sur une antenne à structure unique multi-accès et une antenne à polarisation circulaire omnidirectionnelle miniaturisée pour les applications IoT sont décrites. Ensuite, une approche basée sur les réseaux de neurones pour estimer les performances de petites antennes compte tenu des contraintes pratiques est présentée. Comme preuve de concept, le cas des antennes imprimées intégrées dans des terminaux compacts est étudié.Dans une seconde partie, la thèse porte sur le développement d'antennes reconfigurables compactes et peu gourmandes en énergie. Afin de permettre de nouvelles applications, telles que les communications portables, et d'offrir des performances supérieures dans une variété d'environnements d'intégration, une antenne flexible et reconfigurable est présentée. Pour garantir un fonctionnement fiable, les antennes flexibles doivent en effet conserver des caractéristiques radioélectriques ou de rayonnement approprié et ceci, malgré la modification de leur structure créée par la flexibilité. Le mécanisme de reconfiguration de l'antenne proposée pour les contraintes évoquées permet le décalage de sa résonance, la rendant ainsi capable de maintenir une adaptation d'impédance acceptable sur toute la bande de fonctionnement même lorsqu’elle est repliée.Une antenne compacte reconfigurable à gain et rapport avant/arrière élevés pour le filtrage spatial dans les réseaux IoT est ensuite proposée. Le mécanisme de reconfiguration est basé sur l'utilisation d'un commutateur SP4T à faible pertes d’insertion et à faible résistance, qui peut être contrôlé numériquement par un microcontrôleur, comme l'exigent les applications IoT. Une antenne à réseau parasite, avec faisceau orientable électroniquement (ESPAR, pour electronically steerable parasitic array radiator), à base d’éléments rayonnants de type fentes adaptée aux applications IoT est ensuite présentée. Le travail décrit en profondeur la procédure de conception de l'antenne, en abordant également la mise en œuvre pratique du mécanisme de reconfiguration, et se concentrant sur la réalisation du prototype et sa caractérisation expérimentale.Enfin, une méthodologie de synthèse de réseaux d'antennes parasites est proposée. Cette méthode est basée sur l'utilisation d'un algorithme de type PSO (Particle Swarm Optimizer), qui optimise de manière itérative les impédances complexes des charges connectées sur les éléments parasites jusqu'à ce que le comportement en rayonnement souhaité soit obtenu. Afin d'évaluer la capacité de la méthode à atteindre les objectifs souhaités, la méthodologie est utilisée pour optimiser la directivité, le rapport avant/arrière et le gain d’antennes à réseau parasite compactes destinées aux appareils IoT. Les valeurs des impédances de charge identifiées avec cette approche sont intégrées dans les structures d'antenne pour réaliser le réseau d'antennes parasites. La reconfiguration peut alors être simplement obtenue en réalisant une permutation circulaire des valeurs de la charge sur les éléments parasites
Because of the unique characteristics of the Internet of things (IoT), such as massive volume of data, stringent resource constraints, and heterogeneous activity levels, future wireless IoT infrastructures must integrate smart self-organizing solutions to efficiently operate in the dynamic IoT environment.Within this context, this thesis presents the development of innovative integrated reconfigurable antenna systems capable of adapting to such dynamic and multi-purposed wireless IoT networks.As a first step, the thesis covers the design of antennas suitable for integration in IoT terminals when specific radiation properties or multi-band operations are needed. Both antenna structures and integration techniques are presented for single and multi-band IoT applications. Next, a design methodology based on a multi-access single structure antenna and a miniaturized omnidirectional circularly polarized antenna for IoT applications are presented. Successively, an approach based on Neural Networks (NN) to estimate the performance of small antennas given practical constraints is presented. As proof of concept, the case of printed antennas integrated into compact terminals is considered.In the second part, the thesis focuses on the development of compact and low-power-consuming reconfigurable antennas. In order to enable new applications, such as wearable communications, and to deliver higher performance in a variety of integration environments, a flexible, reconfigurable antenna is presented. To guarantee reliable operation, flexible antennas must maintain proper electrical or radiation characteristics despite the variation of their structure given by the flexibility. Consequently, the reconfiguration mechanism of the proposed antenna allows the shift of the antenna resonance, making the antenna capable of maintaining an acceptable impedance matching over the operating band even when the antenna is folded.A compact high gain and front-to-back ratio pattern reconfigurable antenna for spatial filtering in IoT networks is then proposed. The reconfiguration mechanism is based on the use of a low-insertion, low-on resistance SP4T switch, which can be numerically controlled by a microcontroller, as required by IoT applications. Successively, a slot-based electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antenna suitable for IoT applications is presented. The work describes in-depth the design procedure of the antenna, addressing the practical implementation of the reconfiguration mechanism, and focusing on the realization of the prototype and its experimental evaluation.Finally, a methodology for synthesizing parasitic antenna arrays is proposed. The method is based on the use of a Particle Swarm Optimizer (PSO), which iteratively optimizes the parasitic element loads until the desired pattern behavior is obtained. In order to assess the method's ability to address the desired goals, the methodology is used to optimize the directivity, the front-to-back ratio, and the gain of compact parasitic array antennas for IoT devices. The impedance loads values identified with this approach are integrated into the antenna structures to realize the parasitic antenna array. Reconfiguration can then simply be obtained by rotating the load's values over the parasitic elements

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Chalfoun, Imad. "Conception et déploiement des Systèmes de Production Reconfigurables et Agiles (SPRA)". Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2014. http://www.theses.fr/2014CLF22488/document.

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Abstract (sommario):

L'industrie est aujourd'hui, comme elle a toujours été, une pierre angulaire de l'économie pour chaque pays développé. Avoir une base solide en entreprises industrielles est très important parce qu’elles poussent et stimulent tous les autres secteurs de l'économie, et offrent également une grande variété d'emplois qui apporte des bonnes conditions de vie dans de nombreux secteurs de la société. L’augmentation de la concurrence mondiale, l’évolution rapide du marché, la nécessité de créer des entreprises stables avec des usines rentables obligent la mise en oeuvre d’une démarche globale prenant en compte à la fois les aspects techniques, économiques, logistiques et sociétaux lors de la conception d’un système de production innovant. L’objectif de cette thèse est de contribuer au développement d’un concept innovant de Systèmes de Production Reconfigurables et Agiles (SPRA) permettant de s'adapter rapidement et efficacement aux exigences imposées du marché, des clients, de la technologie des procédés, de l’environnement et de la société afin que l’entreprise soit dynamique, compétitive et rentable. Dans ces travaux de thèse, la proposition d'un modèle générique et la caractérisation de ce nouveau type de système de production ont été décrits en utilisant le langage de modélisation des systèmes complexes (SysML : Systems Modeling Language). Ensuite, nous avons développé un processus de reconfiguration qui représente une démarche à suivre pour concevoir et implanter une nouvelle configuration. De plus, un pilotage opérationnel adapté au SPRA a été introduit. Enfin, quelques travaux développés au cours de cette thèse ont été partiellement déployés sur un démonstrateur industriel au sein de la plate-forme AIP-PRIMECA Auvergne
Industry is, today as it has always been, a cornerstone of the economy for any developed country. Having a strong manufacturing base is very important because it impels and stimulates all the other sectors of the economy. It provides a wide variety of job, which bring higher standards of living to many sectors of society, and builds a strong middle class. Increasing global competition, rapid changes in the marketplace and the need to create stable companies with profitable plants require the implementation of a global approach, taking into account technical, economic, logistic and societal aspects in the design of an innovative manufacturing system. The aim of this dissertation is to contribute to the development of an innovative concept of Reconfigurable and Agile Manufacturing Systems (RAMS) to adapt quickly and effectively to the requirements imposed by markets, customers, technology processes, the environment and society, to ensure that the enterprise is dynamic, competitive and profitable. In this thesis work, the characterization and proposal of a generic model for this new type of manufacturing system have been described using the language of complex systems modeling (SysML: Systems Modeling Language). We have developed a reconfiguration process that represents the approach to follow in the design and implementation of a new configuration. In addition, the operational control of a RAMS has been introduced. Finally, some works developed in this thesis have been partially deployed on an industrial demonstrator within the AIP-PRIMECA Auvergne organisation

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Guillet, Sébastien. "Modélisation et contrôle de la reconfiguration : application aux systèmes embarqués dynamiquement reconfigurables". Lorient, 2012. http://www.theses.fr/2012LORIS275.

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Bignon, Alain. "Génération conjointe de commandes et d'interfaces de supervision pour systèmes sociotechniques reconfigurables". Phd thesis, Université de Bretagne Sud, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00735869.

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Abstract (sommario):

La conception de grands systèmes se heurte souvent à des problèmes de communication au sein des équipes de concepteurs et à l'incohérence de certains documents de conception. Nous avons identifié deux approches de conception concurrentes mais complémentaires. L'une est ascendante et voit la conception réalisée par agrégation de composants standardisés, l'autre est descendante et voit la conception réalisée par raffinages successifs d'un modèle de base. Dans ces travaux, nous proposons un flot de conception intégré, tirant partie des deux approches et permettant la génération conjointe de commandes et d'interfaces de supervision pour un système sociotechnique reconfigurable. Conformément à notre retour d'expérience industriel, notre approche est basée sur un modèle métier appelé synoptique, et sur une bibliothèque d'éléments standards. Nous proposons également un modèle d'analyse des configurations du système. Il peut être utilisé pour une analyse hors ligne, afin de valider les spécifications de l'expert en charge de la conception. Il peut également être utilisé lors d'une analyse en ligne pour rechercher des configurations alternatives, en cas d'aléas ou de commandes conflictuelles. Nous présentons enfin l'outil Anaxagore, qui implémente le flot proposé et qui permet de générer, en quelques minutes, un programme de commande et une interface de supervision pour un système de gestion des fluides.

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Benkermi, Imène. "Modèle et algorithme d'ordonnancement pour architectures reconfigurables dynamiquement". Rennes 1, 2007. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2007/benkermi.pdf.

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Abstract (sommario):

Avec l'augmentation de la complexité des applications multimédia, notamment, dans le domaine de l'embarqué, les concepteurs s'orientent de plus en plus vers l'utilisation des systèmes sur puce ou SoC (System on Chip). Ces architectures sont bien adaptées pour répondre au mieux aux exigences de mobilité, de miniaturisation et de diversité dans les types de traitements induits dans le multimédia (traitement intensif de données et contrôle). Elles peuvent intégrer des composants différents, tels que des processeurs, des accélérateurs matériels et des unités reconfigurables sur une même puce afin d'accélérer l'exécution de ces applications sur les unités de traitement spécifiques ou généralistes, selon les besoins. En particulier, la présence d'unités reconfigurables, permet d'adapter l'architecture à la variété de traitements des applications considérées sur des données de nature et de taille différentes. L'émergence de ce type d'architectures fortement hétérogène nécessite l'emploi d'outils et de méthodes qui tiennent compte de leurs spécificités. Cette thèse s'inscrit dans cette thématique et a ainsi pour objectif d'apporter des solutions logicielles à la spécificité des architectures considérées. Une modélisation système est proposée afin d'identifier le maximum d'éléments logiciels, matériels et intergiciels pouvant intervenir dans ces architectures ainsi que leurs interactions. La partie ordonnanceur du système d'exploitation qui gère le partage des ressources de calcul d'un SoC entre les différentes tâches de l'application, est ensuite étudiée. La contribution de la méthode d'ordonnancement présentée dans cette thèse réside dans la prise en compte, en-ligne, du caractère hétérogène des contraintes temporelles pouvant caractériser les applications à exécuter sur les architectures hétérogènes considérées. Pour atteindre ces objectifs, une méthode approchée basée sur les réseaux de neurones est proposée
With increasing multimedia application complexity, designers try to propose hardware architectures able to support this complexity. Architectures, called SoCs (Systems on Chip), based on heterogeneous processing units (e. G. General purpose processors, FPGAs, DSP) integrated on a single chip, are more and more adopted, especially in embedded systems. These heterogeneous units can present different computing capacities in addition of different energy cost for the same portion of code. Furthermore, the presence of dynamically reconfigurable units allow to adapt the architecture to the variety of the application processing (intensive data processing and control) on data of different nature and width. These specific highly heterogeneous architecture consideration requires the use of specific methods and tools. In this thesis, software solutions to the specificity of the architectures considered is discussed. First, a general model of a system-on-chip based platform which includes dynamically reconfigurable modules is proposed. This model is essential prior to the implementation phase of an application and aims at providing a real simulation framework. The specific part of the operating system that ensures task scheduling, i. E. Dispatching tasks over processing units on the chip is then dealt with. The contribution of the proposed method in this thesis is the ability to take into account the heterogeneity of the computing unit characteristics in addition of the heterogeneity of the application task constraints in an on-line manner. To do so, we consider the extension of neural network use to on-line task scheduling on heterogeneous architectures. This method based on neural networks is well suited for on-line scheduling since the networks convergence is extremely rapid when implemented directly in silicium. An on-line scheduling algorithm is than constructed and simulations show the applicability and the efficiency of this method for heterogeneous systems

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Trabelsi, Chiraz. "Contrôle matériel des systèmes partiellement reconfigurables sur FPGA : de la modélisation à l'implémentation". Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00852361.

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Abstract (sommario):

Ce travail propose une méthodologie de conception du contrôle pour les systèmes reconfigurables sur FPGA, visant à améliorer la productivité des concepteurs et assurer l'efficacité de l'implémentation. Cette méthodologie est basée sur un modèle de contrôle semi-distribué qui se compose d'un ensemble de contrôleurs distribués modulaires assurant chacun les tâches d'observation, de prise de décision et de reconfiguration pour une région reconfigurable du système, et d'un coordinateur entre les décisions des contrôleurs distribués afin de respecter les contraintes et objectifs globaux du système. Cette prise de décision semi-distribuée est basée sur le formalisme des automates de modes. Cette combinaison entre modularité, division du contrôle et formalisme permet d'améliorer la flexibilité, réutilisabilité et scalabilité de la conception du contrôle. Un autre point peut être ajouté à cette combinaison pour améliorer la productivité des concepteurs, qui est l'automatisation. Pour cela, la méthodologie proposée est basée sur une approche d'Ingénierie Dirigée par les Modèles permettant d'automatiser la génération du code à partir de modèles de haut-niveau d'abstraction. Cette approche fait usage du profil standard MARTE (Modeling and Analysis of Real-Time and Embedded Systems), permettant de rendre les détails techniques de bas niveau transparents aux concepteurs et d'automatiser la génération du code VHDL pour une implémentation matérielle des systèmes de contrôle modélisés afin d'assurer leur performance. Les systèmes de contrôle générés ont été validés par simulation. Les résultats de synthèse ont montré un coût acceptable en termes de temps d'exécution et de ressources pour des systèmes ayant différents nombres de contrôleurs. Un système de contrôle composé de quatre contrôleurs et d'un coordinateur a été également validé par implémentation physique dans un système FPGA pour une application de traitement d'images.

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Yahiaoui, Achref. "Etude de composants MEMS RF à Nanogaps pour les systèmes de communications sans fil reconfigurables". Limoges, 2014. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/976dd912-c811-4343-8b27-cf9102fb02e2/blobholder:0/2014LIMO4015.pdf.

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Abstract (sommario):

Au cours de ces dernières années, l'apparition de nouvelles normes de communication sans fil a introduit de nouveaux défis au niveau de la conception matérielle des émetteurs et des récepteurs. A l'échelle du composant, une faible consommation d'énergie, une grande linéarité et une large bande passante, sont parmi les exigences les plus importantes que chaque composant doit remplir afin de parvenir à des systèmes sans fil de hautes performances. A l'échelle du système, la tendance adoptée dans le domaine des télécommunications sans fil est la conception d'appareils multi-bandes, multi-modes, avec un nombre de fonctionnalités toujours plus important. Et ce, tout en évoluant vers des architectures toujours plus performantes, plus petites, plus légères et moins coûteuses. La technologie MEMS RF (Micro-Electro-Mechanical-System) permet la création de dispositifs et de circuits qui peuvent répondre aux exigences mentionnées ci-dessus. L'idée de base des MEMS RF est d'utiliser des structures mécaniques mobiles miniaturisées afin de concevoir des résonateurs de hautes performances, des capacités variables ou varactors, des inductances, et des commutateurs. Les champs d'application englobent les terminaux de téléphonie, les stations de base, les antennes à balayage électronique, les radars multi-usage, les instruments de test de haute précision et les charges utiles de satellites. Pour toutes ces applications, les commutateurs MEMS RF à actionnement électrostatique ont fait l'objet d'une attention particulière. Les commutateurs MEMS RF présentent des performances supérieures en termes de pertes, de linéarité, de consommation de puissance et de fréquence de coupure par rapport des homologues semi-conducteurs, comme les diodes PIN ou bien les interrupteurs FET (Field-Effect-Transistor). Cependant, ces dispositifs souffrent toutefois d'un certain nombre de problèmes liés à la tension d'actionnement qui reste élevée et doit être appliquée d'une façon permanente, aux mécanismes de défaillance notamment le fluage et à l'intégration, dans le cas des réseaux de commutation. C'est sur ces aspects que porte le travail de thèse présenté dans ce manuscrit, dans la perspective développer de tels composants et d'améliorer leurs performances
In recent years, the emergence of new standards for wireless communication has introduced new challenges in the physical design of transmitters and receivers. A low energy consumption, high linearity and bandwidth, are among the most important that each component must satisfy in order to achieve high performance wireless systems requirements. At the system level, the trend adoptedin the field of wireless devices is the multi-band design, multi-mode, with greater functionnality. And, while moving towards ever more efficient architectures, smaller, lighter and less expensive. RF MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) technology allows the creation of devices and circuits that can meet these requirements mentioned above. The basic idea of MEMS RF is use mobile miniaturized structures to design high performance resonators, variable capacitorsor varactors, inductors, and switches. Fields of application include mobile terminals, base stations, antennas, electronic scanning, multi-purpose radar, testing instruments and high precision satellite payloads. For all these applications, the RF MEMS switches using electrostatic actuation have been given special attention. RF MEMS switches have superior performance in terms of loss, linearity, power consumption and cut-off frequency compared to semiconductors, such as PIN diodes or switches FET (Field-Effect-Transistor). However, these devices suffer from a number of problems associated with the actuation voltage which remains high and has to be applied in a permanent manner, besides, the failure mechanisms including creep and integration, in the case of switching networks. It is on these aspects that carries the thesis presented in this manuscript, in the perspective of developing such components and improve their performance

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Frizon, de Lamotte Florent. "Proposition d'une approche haut niveau pour la conception, l'analyse et l'implantation des systèmes reconfigurables". Lorient, 2006. http://www.theses.fr/2006LORIS073.

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Abstract (sommario):

La qualité de service attendue pour les systèmes de production et les systèmes électroniques, rend incontournable l'utilisation de la reconfiguration qui permet d'organiser le système au mieux pour répondre à l'objectif fixé. L'exploitation du caractère reconfigurable d'un tel système nécessite une prise en compte de cette capacité de la conception à l'implantation. La phase de conception repose sur une description du système reconfigurable selon deux axes. Le premier sépare l'architecture du système de ses configurations. Le second distingue la partie logique, décrivant les traitements à réaliser et la partie physique décrivant les ressources constituant le système. Une fois l'architecture et les configurations décrites, des analyses permettent au concepteur d'évaluer l'architecture ou les configurations en terme de performances, de tolérance aux pannes ou de coût. Ces analyses peuvent aussi intervenir pour guider la stratégie de reconfiguration au cours du fonctionnement du système. Elles font appel à des outils d'ingénierie dirigée par les modèles permettant d'obtenir automatiquement les modèles d'analyse à partir de la description du système. Un cadre d'implantation, utilisant également l'ingénierie dirigée par les modèles, est proposé pour la génération d'un code de contrôle/commande à partir de la description de haut niveau. Toute l'approche a été déployée sur une application réelle développée au cours des travaux de thèse et présentée dans ce document
The expected quality of service of manufacturing or electronic systems makes reconfiguration capabilities essential. Reconfiguration consists in a reorganization of the system to better comply with a given objective. To fully take advantage of all the reconfiguration capabilities of the system, designers need to take them into account throughout the whole development process. The design phase is performed on a description of the reconfigurable system, which is split along two axes. The first axis separates the system's architecture from its configuration. The second one separates the logical part of the system describing the processes from the physical part of the system that describes its resources. Once the system has been described, analyses help designers in the evaluation of its performances, breakdown tolerance and cost. Analyses can also be used for leading the reconfiguration strategy. They make use of model engineering techniques, which enable automatic transformations from the description model to analysis models. An implementation framework, which also uses model engineering is described for the control-command code generation from the high-level description. The whole approach has been tested on a real platform built during the thesis

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Senouci, Benaoumeur. "Méthodologie de prototypage rapide des MPSoC sur plateformes reconfigurables". Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0187.

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Abstract (sommario):

Le besoin d’une méthodologie rapide et efficace pour la validation et le prototypage des systèmes MPSoC devient une priorité pour le monde industriel (délai de mise sur le marché), et celui de la recherche (pour une large exploration des solutions potentielles). Dans ce contexte, l’utilisation des plateformes matérielles reconfigurables pour l’accélération du prototypage des MPSoC, et la validation du logiciel embarqué est une approche très largement adoptée. Dans ce travail nous nous sommes intéressés à l’utilisation de ces plateformes matérielles pour accélérer cette phase de prototypage et de validation. La contribution de cette thèse s’agit d’une méthodologie de structuration pour les architectures MPSoC, et du flot de prototypage associé pour une validation rapide. Nous nous sommes intéressés aussi bien aux architectures homogènes qu’aux architectures hétérogènes. On a également présenté dans cette thèse un outil d’exploration logiciel semi-systématique avec un algorithme heuristique pour le « mapping » des tâches du logiciel applicatif sur des architectures hétérogènes, avec un raffinement logiciel/matériel automatiquement de la communication et de synchronisation entre processeurs hétérogènes. Enfin, des expériences et des résultats ont été présentés à travers le prototypage de l’application M-JPEG sur une configuration symétrique (plateforme ARM Integrator) et une autre configuration hétérogène (plateforme Virtex II Pro, avec une architecture basée sur deux processeurs différents Power PC et Microblaze)
The need for a fast and effective methodology for the validation and the prototyping of the MPSoC systems becomes a priority for the industrial world (time to market), and that of research (for a broad exploration of the potential solutions). In this context, the use of the reconfigurable hardware platforms for the acceleration of MPSoC prototyping, and the validation of the embarked software is an approach very largely adopted. In this work we were interested in the use of those hardware platforms to accelerate the phase of prototyping and validation. The contribution of this thesis deal with a methodology for MPSoC structuring, and of the associated prototyping flow for validation. We were interested as well in homogeneous architectures and heterogeneous ones. Also we presented in this thesis a semi-systematic tool for exploration software with a heuristic algorithm for the “mapping” of the applications tasks on the various processor, with an automatic software/hardware refinement of the communication and of synchronization between heterogeneous processors. Lastly, experiments and results were presented through the prototyping of a video codec application M-JPEG on symmetric configuration (ARM Integrator platform) and heterogeneous one (Virtex II Pro platform, with an architecture based on two different processors Power PC and Microblaze)

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Afonso, George. "Vers une nouvelle génération de systèmes de test et de simulation avionique dynamiquement reconfigurables". Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00921874.

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Abstract (sommario):

L'objectif de cette thèse est la proposition de nouvelles solutions dans le domaine des systèmes de test et de simulation avioniques et ce, à plusieurs niveaux. Dans un premier temps, nous avons proposé un modèle d'exécution dynamique permettant d'unifier les métiers du test et de la simulation, de répondre aux contraintes imposées, d'apporter de nouvelles possibilités et ainsi d'accélérer le cycle de développement des futurs équipements embarqués. Ensuite, un support matériel basé sur une architecture hétérogène CPU-FPGA a été défini afin de répondre à la problématique proposée et aux contraintes imposées par le domaine d'application telles que le respect du temps-réel et la capacité de reconfiguration dynamique hétérogène. A ce support matériel, est venue s'ajouter une méthodologie de développement permettant une meilleure prise en charge du code "legacy" de l'industriel. Enfin, un environnement unifié temps réel mou pour le test et la simulation avionique a été mis en avant, permettant de diminuer les coûts liés à la maîtrise et à la maintenance d'un nouvel environnement. Finalement, une étude de cas a permis de mettre en avant les capacités de reconfiguration dynamique et les performances de l'environnement développé.

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Krichen, Fatma. "Architectures logicielles à composants reconfigurables pour les systèmes temps réel répartis embarqués (TR²E)". Phd thesis, Université Toulouse le Mirail - Toulouse II, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00921209.

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Abstract (sommario):

Un système logiciel embarqué est dit reconfigurable, s'il peut modifier son comportement ou son architecture selon l'évolution des exigences de son contexte d'utilisation et la variation des contraintes de son environnement d'exécution. La croissance constante de la complexité afférente et l'autonomie indispensable à la gestion des systèmes logiciels embarqués rendent la reconfiguration de plus en plus importante. Les défis concernent autant le niveau modèle de conception que le niveau environnement et support d'exécution. Les contributions de ce travail portent sur la reconfiguration dynamique guidée par les modèles dans le processus de développement des systèmes logiciels embarqués. Elles ciblent à la fois le niveau modélisation et le niveau plate-forme d'exécution. Par ailleurs, nous proposons une approche basée sur l'ingénierie dirigée par les modèles permettant le passage automatisé et fiable des modèles vers l'implantation, sans rupture de la chaîne de production.

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Stief, Paul. "Contribution à la co-conception de produits et de leurs systèmes de production reconfigurables". Thesis, Paris, HESAM, 2020. http://www.theses.fr/2020HESAE016.

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Abstract (sommario):

La thèse propose une méthode supportant la co-conception de produits et de leur processus d’assemblage. Elle structure et guide ainsi l’analyse de la similarité des produits, en termes de : conception et des technologies d’assemblage utilisées, afin de les regrouper dans des familles de produits. Pour ces familles, une nouvelle approche de conception architecturale de leur système d’assemblage est présentée : celle-ci se base sur l’identification des composants servant à la mise en position des sous-ensembles lors d’opérations d’assemblage. Elle permet également de repenser le système de production en fonction des séquences de mises en position, de leurs compatibilités et de l’ordonnancement des opérations par mises en position pour l’assemblage multiproduits. Cette approche permet de concevoir des systèmes de production reconfigurables et d’identifier les opportunités techniques et opérationnelles permettant la conception de systèmes multiproduits. La méthode proposée a été éprouvée avec succès sur plusieurs cas industriels en coopération avec notre partenaire afin d’en montrer l’intérêt
The focus of this research work is on proposing a joint analysis of product design and assembly process that analyses the product similarity in terms of design and assembly technology similarity to group them into families. For these product families, a new architectural design approach for their assembly system is presented based on components used to locate subassemblies during the assembly operations. It allows the production system to be redesigned based on locating sequences, locating scheduling and compatible locating schemes for a multi-product assembly. This approach is used to design reconfigurable production systems and to identify relevant opportunities for new multi-product systems. The proposed method is evaluated by case studies in cooperation with the industrial partner

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Busquère, Jean-Pierre. "Développement et intégration de MEMS RF dans les architectures d'amplificateur faible bruit reconfigurables". Toulouse, INSA, 2005. http://www.theses.fr/2005ISAT0042.

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Abstract (sommario):

De nos jours, les modules hyperfréquences doivent de plus en plus présenter non seulement des performances électriques sans cesse améliorées mais aussi des fonctionnalités nouvelles ainsi que de fortes compacités, et des coûts de fabrication les plus réduits possibles. Les perspectives attractives apportées par l'utilisation des technologies SiGe permettent aujourd'hui d'envisager la réalisation de circuits intégrés jusqu'aux fréquences millimétriques tandis que, dans le même temps, le développement rapide des technologies MEMS RF permet de réaliser de nouvelles fonctionnalités au niveau des circuits radiofréquences. Dans la première partie de ce mémoire, nous proposons un concept d'amplificateur faible bruit reconfigurable en fréquence et basé sur l'association des technologies SiGe et MEMS RF. Conception et performances simulées des amplificateurs élaborés à la fois pour une intégration monolithique et une autre par fil de soudure sont alors présentées. La deuxième partie est entièrement consacrée à la conception et la réalisation des MEMS RF suivant les spécifications que nous avons établi lors de la première partie. Conception, réalisation et caractérisation des structures MEMS RF sont présentés, pour aboutir à l'obtention de performances situées à l'état de l'art pour des capacités autant séries que parallèles. La dernière partie, traite de l'assemblage entre les deux technologies MEMS et SiGe, avec trois études réalisées sur une intégration monolithique dite " Above IC ", un assemblage par fils de soudure et un assemblage Flip Chip. Au final, des modules de test assemblés sont présentés et caractérisés
Nowadays, high frequencies modules must present electric performances unceasingly improved but also, new functionalities as well as strong compactness, and manufacturing costs, which are more and more reduced. SiGe technologies enables to plan the realization of integrated circuits until the millimetre-length frequencies while, in the same time, the fast development of RF MEMS technologies makes possible to design new functionalities. Within the framework of this memory, we will present the development of a reconfigurable in frequency Low Noise Amplifier at HIPERLAN (5. 5 GHz) and BLUETOOTH (2. 45 GHz) frequencies, thanks to the specific association of the SiGe technologies developed by STMicroelectronics and RF MEMS elaborated at LAAS-CNRS. In the first part of this memory, we propose the concept of a reconfigurable in frequency Low Noise Amplifier, which is assembled in post-processing with RF MEMS varactors on the integrated SiGe circuit. Design and simulated performances of amplifiers integrated monolithically or through wire bonding are presented. The second part is entirely devoted to the design and the realization of RF MEMS, according to the different specifications defined previously. Electromagnetic and mechanical considerations and optimised process are presented. The RF MEMS characterization led to performances located at the state of the art for varactors. The last part is dedicated to the assembly of both MEMS and SiGe technologies. Monolithic (currently called Above IC), flip chip and wire bonding integrations have been studied. Finally the assembled test modules are presented and characterized

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Lachaize, Renaud. "Un canevas logiciel pour la construction de systèmes de stockage reconfigurables pour grappes de machines". Phd thesis, Grenoble INPG, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010198.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s'intéresse aux systèmes de stockage répartis pour grappes de serveurs. Les solutions existantes sont généralement monolithiques et peu (re)configurables. Elles limitent la réutilisation de code, compliquent l'administration et le développement de systèmes robustes et autonomes. Nous proposons un canevas logiciel visant à lever ces contraintes. Un service de stockage est construit à partir d'un assemblage de composants et fournit une représentation explicite des flux de contrôle et de données. L'architecture permet un paramétrage fin des propriétés du système, y compris au niveau des protocoles de communication et des stratégies de transfert des données. L'infrastructure d'exécution offre, de plus, des mécanismes de reconfiguration dynamique du code, des paramètres et de la structure du système. Un prototype, implémenté au niveau bloc, montre qu'une approche modulaire est conciliable avec de bonnes performances et permet de construire des services flexibles et spécialisés.

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Bruguier, Florent. "Méthodes de caractérisation et de surveillance des variations technologiques et environnementales pour systèmes reconfigurables adaptatifs". Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00965377.

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Abstract (sommario):

Les circuits modernes sont de plus en plus sensibles aux variations technologiques et environnementales qui n'ont plus seulement un effet global sur les circuits mais aussi un effet local sur ceux-ci. Dans ce contexte, les composants reprogrammables que sont les FPGA représentent un support technologique intéressant. En effet, ces composants permettent d'adapter l'implantation physique du système grâce à une simple reconfiguration du circuit. C'est pourquoi, dans ce manuscrit, nous présentons un flot d'adaptation complet visant à compenser les variations des circuits reconfigurables. Pour cela, une étude de toutes les phases de conception des capteurs numériques est réalisée. Nous proposons ensuite une approche originale et unique de caractérisation basée sur l'analyse électromagnétique. Il est notamment montré que cette approche permet de se défaire des biais de mesure engendrés par les méthodes de mesure directe. L'utilisation conjointe des capteurs et de cette méthode d'analyse permet une caractérisation fine et précise des variations technologiques de n'importe quel type de circuit FPGA. Enfin, la cartographie issue de la phase de caractérisation permet ensuite de calibrer les capteurs pour une utilisation en ligne. Nous utilisons donc ensuite ces capteurs pour le monitoring dynamique d'un système MPSOC.

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Afonso, Alexandre. "Nouvelles fonctions spectrales reconfigurables dans les systèmes WDM : de l'égaliseur au bloqueur de longueurs d'onde". Télécom Bretagne, 2005. http://www.theses.fr/2005TELB0004.

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Abstract (sommario):

Le développement des réseaux optiques a entraîné le besoin de nouvelles fonctions spectrales reconfigurables. D'une part, l'égalisation dynamique de gain (DGE) est nécessaire pour améliorer la transmission de canaux WDM. D'autre part, l'égalisateur dynamique de canaux (DCE) et le bloqueur de longueur d'onde (WB) s'imposent comme des sous-systèmes clés dans les noeuds de routage métropolitain. L'objectif de cette thèse est l'étude d'une architecture espace libre générique favorisant l'implantation de ces fonctions afin de pouvoir les dimensionner en fonction des spécifications systèmes à respecter. Cette architecture dispose de nombreux paramètres physiques tant au niveau du système d'imagerie, comme la taille du faisceau et la dispersion linéaire au niveau du plan image, qu'au niveau du modulateur, caractérisé principalement par la taille du pixel et de la zone interpixel. Pour le DGE, les spécifications considérées sont le ripple introduit et la pente égalisable alors que pour le DCE et le WB, le taux d'extinction, l'espacement entre canaux et la diaphotie sont des grandeurs plus pertinentes. Parallèlement, nous nous sommes intéressés à leur implantations en étudiant plus particulièrement deux solutions. Une nouvelle famille de filtres a été étudiée et évaluée expérimentalement. Leur principe, utilisant le découplage de mode, est détaillé ainsi que le tolérancement de différents paramètres critiques. Bien que ce principe n'est pas dépendant d'une seule technologie, celui-ci a été confirmé en utilisant différentes cellules PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal). Finalement, une architecture interféromètrique de bloqueur a été également testée. Celle-ci reposait sur un interféromètre de Michelson, avec un DGE modifié inclus sur un des bras. Enfin, nous discutons de quelle fac¸on ces fonctions peuvent s'intégrer dans un bloc du type ROADM ou WSS
Optical network development has established the need for new reconfigurable spectral functions. On the one hand, dynamic gain equalization (DGE) enables the improvement of WDM channel transmission. On the other hand, dynamic channel equalization (DCE) and wavelength blocker (WB) become key subsystems in metropolitan routing nodes. The aim of this thesis is the study of these functions sharing the same free-space architecture in order to be able to design them in compliance with established system specifications. This architecture offers a variety of physical parameters for the imaging system, such as waist size and linear dispersion in the imaging plane, as well as the modulator, characterized mainly by the pixel size and the gap. For the DGE, considered specifications are the introduced ripple and the maximum output slope, whereas the extinction ratio, the channel spacing and crosstalk are more relevant for DCE and WB. In addition, we were more interested in studying the implementations of two particular solutions. A new filter family has been studied and experimentally assessed. The principle, using mode-decoupling properties, is explained in detail including the allowance of different critical parameters. Although this principle is technology independent, it has been acknowledged using different PDLC cells (Polymer Dispersed Liquid Crystal). Finally, an interferometric WB has been also tested. Based on a Michelson interferometer, one of its arms has been replaced by a modified DGE. We discussed how these functions can be integrated in block such as ROADM or WSS

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Vega, Emanuel Pablo. "Conception orientée-tâche et optimisation de systèmes de propulsion reconfigurables pour robots sous-marins autonomes". Thesis, Brest, 2016. http://www.theses.fr/2016BRES0067/document.

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Abstract (sommario):

Dans ce travail, l’optimisation de la propulsion et de la commande des AUV (Autonomous Underwater Vehicles en anglais) est développée. Le modèle hydrodynamique de l’AUV est examiné. Egalement, son système de propulsion est étudié et des modèles pour des solutions de propulsion différentes (fixe et vectorielle) sont développés dans le cadre de la mobilité autonome.Le modèle et l’identification de la technologie de propulsion dite fixe sont basés sur un propulseur disponible commercialement. Le système de propulsion vectoriel est basé sur un prototype de propulseur magneto-couplé reconfigurable (PMCR) développé à l’IRDL-ENIB.Une méthode de commande non linéaire utilisant le modèle hydrodynamique de l’AUV est développée et son adaptation à deux systèmes de propulsion est présentée. Des analyses portant sur la commandabilité du robot et l’application de cette commande à différents systèmes sont proposées. L’optimisation globale est utilisée pour trouver des topologies propulsives et des paramètres de commande adaptés à la réalisation de tâches robotiques spécifiques. L’optimisation réalisée permet de trouver des solutions capables d’assurer le suivi de trajectoire et de minimiser la consommation énergétique du robot. L’optimisation utilise un algorithme génétique (algorithme évolutionnaire), une méthode d’optimisation stochastique appliquée ici à la conception orientée tâche de l’AUV. Les résultats de cette optimisation peuvent être utilisés comme une étape préliminaire dans la conception des AUVs, afin de donner des pistes pour améliorer les capacités de la propulsion.La technique d’optimisation est également appliquée au robot RSM (fabriqué au sein de l’IRDL-ENIB) en modifiant seulement quelques paramètres de sa topologie propulsive. Cela afin d’obtenir des configurations de propulsion adaptées au cours d’une seule et même mission aux spécificités locomotrices des tâches rencontrées : reconfiguration dynamique de la propulsion de l’AUV
In this PhD thesis, the optimization of the propulsion and control of AUVs is developed. The hydrodynamic model of the AUVs is examined. Additionally, AUV propulsion topologies are studied and models for fixed and vectorial technology are developed. The fixed technology model is based on an off the shelf device, while the modeled vectorial propulsive system is based on a magnetic coupling thruster prototype developed in IRDL (Institut de Recherche Dupuy de Lôme) at ENI Brest. A control method using the hydrodynamic model is studied, its adaptation to two AUV topologies is presented and considerations about its applicability will be discussed. The optimization is used to find suitable propulsive topologies and control parameters in order to execute given robotic tasks, speeding up the convergence and minimizing the energy consumption. This is done using a genetic algorithm, which is a stochastic optimization method used for task-based design.The results of the optimization can be used as a preliminary stage in the design process of an AUV, giving ideas for enhanced propulsive configurations. The optimization technique is also applied to an IRDL existing robot, modifying only some of the propulsive topology parameters in order to readily adapt it to different tasks, making the AUV dynamically reconfigurable

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Lameche, Khaled. "Proposition d'une méthodologie pour la conception des systèmes de production reconfigurables et d'un outil associé d'aide à la décision par simulation de flux". Thesis, Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018NANT4008/document.

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Abstract (sommario):

Actuellement, le marché est caractérisé par un haut niveau de compétitivité et des variations très fréquentes. L'examen critique des systèmes manufacturiers conventionnels révèle que ces systèmes ne sont pas capables de répondre aux exigences imposées au marché actuel; ces exigences sont principalement le coût et la qualité des produits et la réactivité du système. Par conséquent, la mise en place d'un nouveau paradigme de système manufacturier capable de répondre à ces exigences est nécessaire. Le système manufacturier reconfigurable ou le RMS est ce nouveau paradigme; il est censé être assez réactif pour faire face aux changements soudains du marché tout en gardant la qualité des produits à un coût bas. Le principal défi des RMS est leur conception. La plupart des méthodes proposées dans la littérature n'abordent pas le problème de conception d’un RMS dans son ensemble; elles traitent une partie du problème. Dans cette thèse, on propose une méthodologie générique de conception d’un RMS basée sur les principes de l'ingénierie systèmes. Cette méthodologie supporte la conception d’un RMS tout au long du processus de développement. Elle est dérivée principalement de la norme ISO/IEC/IEEE-15288
Nowadays, the market is characterized by a high level of competitiveness and very frequent and sudden variations in the production context. The critical review of the existing manufacturing paradigms which are the dedicated manufacturing lines DMLs and the flexible manufacturing systems FMSs reveals that these systems are not capable of fulfilling the requirements imposed by the actual market; these requirements are mainly resumed in cost, quality and reactivity. Therefore, the need for a new manufacturing paradigm that could fulfill these requirements has arisen. Reconfigurable Manufacturing System or RMSs is this new paradigm; it is supposed to be reactive enough to cope with the sudden changes of the market while keeping the products quality high with a low cost. The main challenge in RMS is their design. Most of the proposed methods in the literature do not address the RMS design issue as a whole; they treat just part of the problem. Hence, as a contribution, we propose in this paper, a generic RMS design methodology based on systems engineering SE. This methodology will support the RMS design along the development process. It is based specifically on the standard ISO/IEC/IEEE15288

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Fournier, Émilien. "Accélération matérielle de la vérification de sûreté et vivacité sur des architectures reconfigurables". Electronic Thesis or Diss., Brest, École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne, 2022. http://www.theses.fr/2022ENTA0006.

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Abstract (sommario):

Le Model-Checking est une technique automatisée, utilisée dans l’industrie pour la vérification, enjeu majeur pour la conception de systèmes fiables, cadre dans lequel performance et scalabilité sont critiques. La vérification swarm améliore la scalabilité par une approche partielle reposant sur l’exécution concurrente d’analyses randomisées. Les architectures reconfigurables promettent des gains de performance significatifs. Cependant, les travaux existant souffrent d’une conception monolithique qui freine l’exploration des opportunités des architectures reconfigurable. De plus, ces travaux sont limités a la verification de sûreté. Pour adapter la stratégie de vérification au problème, cette thèse propose un framework de vérification matérielle, permettant de gagner, au travers d’une architecture modulaire, une généricité sémantique et algorithmique, illustrée par l’intégration de 3 langages de spécification et de 6 algorithmes. Ce cadre architectural permet l’étude de l’efficacité des algorithmes swarm pour obtenir un cœur de vérification de sûreté scalable. Les résultats, sur un FPGA haut de gamme, montrent des gains d’un ordre de grandeur par rapport à l’état de l’art. Enfin, on propose le premier accélérateur matériel permettant la vérification des exigences de sûreté et de vivacité. Les résultats démontrent un facteur d’accélération moyen de 4875x par rapport au logiciel
Model-Checking is an automated technique used in industry for verification, a major issue in the design of reliable systems, where performance and scalability are critical. Swarm verification improves scalability through a partial approach based on concurrent execution of randomized analyses. Reconfigurable architectures promise significant performance gains. However, existing work suffers from a monolithic design that hinders the exploration of reconfigurable architecture opportunities. Moreover, these studies are limited to safety verification. To adapt the verification strategy to the problem, this thesis first proposes a hardware verification framework, allowing to gain, through a modular architecture, a semantic and algorithmic genericity, illustrated by the integration of 3 specification languages and 6 algorithms. This framework allows efficiency studies of swarm algorithms to obtain a scalable safety verification core. The results, on a high-end FPGA, show gains of an order of magnitude compared to the state-of-the-art. Finally, we propose the first hardware accelerator for safety and liveness verification. The results show an average speed-up of 4875x compared to software

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Di, Palma Luca. "Antennes réseaux transmetteur reconfigurables aux fréquences millimétriques". Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S092/document.

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Abstract (sommario):

De nombreuses applications civiles et militaires (faisceaux hertziens, futurs réseaux mobiles, communications par satellite, radars automobiles, systèmes d’imagerie haute résolution) nécessitent des antennes à faisceau reconfigurable (dépointage de faisceau, faisceaux multiples, faisceaux formés). Les antennes à réseaux transmetteurs apparaissent comme une alternative aux réseaux phasés classiques ou aux réseaux réflecteurs pour ces applications. L’objectif principal de cette thèse est de démontrer la faisabilité de réseaux reconfigurables fabriqués avec des technologies standards en bande Ka (20-30 GHz). Divers cellules élémentaires utilisant des diodes p-i-n et fonctionnant en polarisation linéaire ou circulaire ont été conçues, optimisées et caractérisées. Les mesures en guide d’onde montrent des pertes minimales de 1,09 dB à 29,0 GHz et une bande passante à 3 dB de 14,7%. Une méthode de simulation hybride a été développée afin d’analyser efficacement des réseaux de grandes dimensions utilisant des rotations séquentielles d’éléments pour optimiser la qualité de polarisation et les diagrammes de rayonnement. Un réseau de 400 cellules élémentaires fonctionnant en polarisation circulaire a été réalisé et testé en chambre anéchoïque. Un dépointage électronique de ±60° et la possibilité de commuter entre les deux polarisations circulaires (droite/gauche) ont été démontrés
Several civil and military applications (hertzian beams, satellite communications, automotive radars, high resolution imaging systems) require antennas with reconfigurable beam capabilities (beam-scanning, beamshaping, multiple beam generation). Transmitarray antennas are good candidates and represent an alternative to classical phased arrays or reflect-arrays for these applications. The main objective of this thesis is to demonstrate the feasibility of reconfigurable transmitarrays fabricated with standard technologies in Ka-band (20-30 GHz). Different unit-cell designs based on p-i-n diodes have been developed to work in linear and circular polarization. Their optimization and experimental characterization have been performed. Waveguide measurements show insertion losses of 1.09 dB at 29.0 GHz with a 3-dB bandwidth of 14.7%. A hybrid simulation technique has been developed in order to analyze efficiently large transmitarrays in which the sequential rotation technique has been applied to optimize the polarization quality and the radiation patterns. A 400-elements transmitarray operating in circular polarization has been realized and tested in anechoic chamber. A beam-scanning angular coverage of ±60° and circular polarization selection (left/right) have been demonstrated

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Chamla, David. "Filtres actifs Gm-C reconfigurables pour récepteurs mobiles multi-standards". Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2006/50376_2006_63.pdf.

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Abstract (sommario):

L'objectif est d'étudier un bloc de terminal RF pour lequel la demande de reconfigurabilité est parmi les plus prononcées, dans le cadre des télécommunications mobiles des générations futures et dans l'optique de l'évolution des terminaux vers des systèmes multi-standards. Il s'agit du filtre actif analogique passe-bas en bande de base dans une chaîne de réception homodyne, qui doit s'adapter aux besoins du standard, au moins en terme d'ordre, de fréquence de coupure, de rapport signal à bruit et de linéarité. La philosophie de cette étude vise à obtenir un bloc de filtrage analogique reconfigurable à volonté. Après une description du contexte et un état de l'art extensif, nous proposons l'introduction d'une nouvelle figure de mérite qui permet de tenir compte du caractère singulier du contexte des radiocommunications mobiles multinormes, notamment en terme de flexibilité des structures et de l'appréciation du compromis bruit/linéarité au sein de ces systèmes. La configurabilité de systèmes de filtrages est ici abordée selon une approche double: - une première approche consiste à relâcher les contraintes d'accordabilité en utilisant la commutation d'éléments actifs, permettant alors de segmenter un large domaine en plusieurs sousdomaines plus accessibles en terme de spécifications électriques. La faisabilité d'un tel système est démontrée dans une technologie BiCMOS 0. 25µm - nous proposons ensuite une technique de construction de structures de filtres Gm-C configurable en topologie (type et ordre du filtre). Une architecture de contrôle numérique de la fréquence de coupure est par ailleurs proposée. Le démonstrateur du système est développé dans une technologie CMOS 0. 13 µm.

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Cissé, Fatou. "Dispositifs hyperfréquences et antennes périodiques reconfigurables à base de films minces ferroélectriques des systèmes KTN-KNN". Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S028/document.

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Abstract (sommario):

Ce travail concerne la réalisation et la caractérisation de dispositifs hyperfréquences agiles en fréquence à base du matériau ferroélectrique KTa1-xNbxO3 (KTN) déposé en couche mince. Doté d'une permittivité diélectrique élevée (er = 700 à 10 GHz et Ebias = 0 kV/cm), KTN est un candidat prometteur pour la reconfigurabilité et la miniaturisation des dispositifs hyperfréquences. Ses pertes restent néanmoins conséquentes (tanδr = 0,3 à 10 GHz et Ebias = 0 kV/cm) et sont en partie à l'origine des pertes globales des dispositifs hyperfréquences réalisés. Afin de limiter ces pertes, une double approche a été engagée : (1) réduction des pertes diélectriques par le dopage du matériau KTN par un oxyde à faibles pertes : MgO à 3% et 6% en moles et (2) réduction des pertes globales par le confinement du matériau KTN dopé dans les zones actives des dispositifs hyperfréquences. Les couches minces de KTN non dopé et dopé d'épaisseur ~ 600 nm ont été déposées sur substrats de saphir orienté R par ablation laser pulsé (PLD). Deux compositions différentes (KTa0,5Nb0,5O3 et KTa0,65Nb0,35O3) ont été sélectionnées pour cette étude. Des dispositifs coplanaires imprimés sur les films ferroélectriques ont été réalisés et caractérisés dans la bande d'intérêt 1 GHz-20 GHz. Le dopage à 6% assure le meilleur compromis pertes / agilité avec une réduction significative des pertes globales de 0,73 à 0,20 (facteur ~ 4) du dispositif résonant imprimé sur KTa0,5Nb0,5O3 après son confinement par microgravure laser. Une agilité en fréquence de 8% est obtenue sous Ebias ≈ 75 kV/cm. L'étude d'une antenne à ondes de fuite reconfigurable en bande Ku a ensuite été mise en oeuvre. Les couches minces de KTa0,5Nb0,5O3 d'épaisseur ~ 600 nm ont été déposées par PLD sur substrats de saphir R, puis le matériau ferroélectrique a été localisé par microgravure laser dans les 6 zones actives de l'antenne (constituée de 6 tronçons). L’évolution du coefficient de réflexion sous Ebias ≈ 85 kV/cm montre une agilité en fréquence égale à 2%. Un gain maximal de 6,7 dBi a été mesuré à f = 17 GHz et Ebias = 0 kV/cm, conformément aux résultats de simulation
This work deals with the fabrication and characterization of frequency tunable microwave devices based on ferroelectric KTa1-xNbxO3 (KTN) thin films. KTN material is a promising candidate for the tunability and miniaturization of microwave devices, due to its high dielectric permittivity (er= 700 at 10 GHz and Ebias= 0 kV/cm). Nevertheless its intrinsic loss (tanδr= 0.3 at 10 GHz and Ebias= 0 kV/cm) strongly impacts the global loss of the tunable microwave devices. To reduce this, a twofold solution has been investigated: (1) reduction of the loss tangent by doping KTN material with a low loss oxide, namely MgO (3% and 6% in mol.) and (2) confinement of the doped KTN film in efficient regions of the microwave devices and removal in noncritical areas by laser microetching. The ~ 600 nm-thick undoped and doped KTN films have been grown by Pulsed Laser Deposition (PLD) on R-plane sapphire substrates. Two different compositions (KTa0.5Nb0.5O3 and KTa0.65Nb0.35O3) were specifically selected for this study. Microwave measurements have been performed on KTN-based coplanar devices from 1 GHz to 20 GHz. Stub resonator printed on confined 6% doped KTa0.5Nb0.5O3 film exhibits the best loss/agility trade-off with a significant global loss reduction from 0.73 to 0.20 (factor ~ 4) with a 8% frequency tunability under Ebias≈ 75 kV/cm.Thereafter, the study of a reconfigurable Ku-band leaky-wave antenna has been carried out. A ~600 nm-thick KTa0.5Nb0.5O3 film was deposited by PLD on R-plane sapphire substrate. The ferroelectric material was localized by laser microetching on 6 specific areas of the antenna (consisted of 6 sections). The variation of the reflection coefficient under biasing (Ebias≈ 85 kV/cm) demonstrates a frequency tunability of 2%. A gain equal to 6.7 dBi has been measured at f= 17 GHz and Ebias= 0 kV/cm, in accordance with the numerical results

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Cherif, Sana. "Approche basée sur les modèles pour la conception des systèmes dynamiquement reconfigurables : de MARTE vers RecoMARTE". Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00998248.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse, nous proposons une méthodologie de co-conception des systèmes dynamiquement reconfigurables basés sur FPGA. Notre méthodologie s'appuie sur l'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) pour la mise en oeuvre de notre flot de conception, dont la spécification des modèles est décrite avec le profil standard UML MARTE (Modeling and Analysis of Real-Time and Embedded Systems). Les travaux présentés dans ce manuscrit visent à garantir la flexibilité, la réutilisabilité et l'automatisation afin de faciliter le travail du concepteur et d'améliorer sa productivité. La première contribution de cette thèse réside dans la modélisation à haut-niveau d'abstraction permettant de cacher un grand nombre de détails d'implémentation. Nous avons donc défini un flot de conception pour la modélisation des FPGAs dynamiquement reconfigurables, basé sur l'IDM afin d'assurer l'automatisation de la génération de code. Suivant ce flot, plusieurs modèles sont créés moyennant principalement les concepts du profil MARTE. Cependant, la modélisation de certains concepts de la reconfiguration dynamique des FPGAs a nécessité des extensions dans MARTE que nous avons identifiées et intégrées dans un nouveau profil qui étend MARTE baptisé RECOMARTE (Reconfigurable MARTE). La seconde contribution est l'automatisation de la chaîne de transformations et la validation expérimentale. Afin d'assurer l'automatisation de notre flot de conception vers la génération du code, une chaîne de transformations a été utilisée. Le modèle final en MARTE résultant du flot de conception est donné comme entrée à cette chaîne. Nous passons ainsi d'un modèle MARTE/RecoMARTE vers une description intermédiaire selon le standard IP-XACT afin de générer finalement des fichiers décrivant le système complet dans l'environnement XPS de Xilinx. Cette automatisation permet d'accélérer la phase de conception et éviter les erreurs dues à la manipulation directe des détails. Enfin, un exemple d'application de traitement d'image a été élaboré afin de démontrer et valider notre méthodologie. Ceci a fait apparaître les avantages de nos contributions en termes de réutilisabilité de la conception et l'automatisation

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Dorie, Laurent. "Modélisation et évaluation de performances en vue de la conception conjointe des systèmes reconfigurables : application à la radio logicielle". Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2107.

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Abstract (sommario):

L’évolution rapide du contexte des systèmes embarqués conduit à des dispositifs de plus en plus complexes, susceptibles de supporter plusieurs modes de fonctionnement et différents standards. Au sein de ces systèmes, la reconfiguration apparaît comme une solution pour faire face à une telle évolution, et ce tout en respectant les contraintes d’embarquabilité. Cette propriété désigne le fait qu’un système puisse modifier son comportement. Elle se répercute aussi bien au niveau de l'application supportée que de la solution technologique considérée. De nouvelles méthodes et outils sont nécessaires pour prendre en compte la propriété de reconfiguration. Ainsi, l’objectif de cette thèse est de proposer des modèles de haut niveau d’abstraction en vue d’améliorer la conception conjointe des systèmes reconfigurables. La première partie de cette thèse s’est intéressée aux mécanismes de reconfiguration des systèmes de radiocommunication. Elle a conduit à la proposition de différentes modélisations visant à faciliter l’estimation de performances des systèmes de Radio Logicielle. La deuxième partie de cette thèse s’est focalisée sur les architectures des systèmes reconfigurables. Elle a permis d’aboutir à une modélisation capable de décrire l’impact du caractère reconfigurable des plates-formes multiprocesseurs hétérogènes sur le comportement et les performances des systèmes. L’intérêt des modélisations obtenues est illustré à travers une étude portant sur un cas concret de fonctionnement de systèmes de radiocommunication reconfigurables
The fast evolution of embedded system context leads to more and more complexity into electronic products that can support many ways of working and different standards. In these systems, the reconfiguration is a solution to face such evolution and also respect embedded constraints. This property points out that a system is able to modify its behaviour. Such property concerns just as well the application development as the technology design. New approaches and tools are needed to take into account this reconfiguration property. Thus, the goal of this thesis is to provide high abstraction level models in order to improve the co-design of reconfigurable systems. The first part of this thesis interested in reconfiguration mechanisms of radiocommunication systems. It led to the definition of modelling in order to describe the reconfigurable mechanisms of radio communication application. The second part of this thesis focused on the reconfigurable architectures. It led to a modelling able to describe the reconfigurable impact of heterogeneous multi-processor platforms on system behaviour and performances. The interest of these modelling is illustrated by a study which deals with a typical case of Software Radio

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Ben, Chehida Karim. "Méthodologie de partitionnement logiciel/matériel pour plateformes reconfigurables dynamiquement". Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008931.

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Abstract (sommario):

On parle de plus en plus de systèmes (ou plateformes) reconfigurables qui intègrent sur un même substrat un ou plusieurs cœurs de processeurs et une matrice programmable (ex: Excalibur d'Altera, Virtex 2-Pro et Virtex 4-Fx de Xilinx). Par ailleurs, tout un champ technologique émerge actuellement dans le domaine de la reconfiguration dynamique. Le concepteur se retrouve face à des choix d'implantations logicielles (spécifiques ou génériques) et matérielles (figées ou reconfigurables) pour les différentes parties de l'application. Pour les prochaines générations de systèmes, la complexité croissante nécessite de faire appel à des méthodes et outils d'aide à la prise de décisions. Il est donc nécessaire d'étendre ou de repenser les approches de conception actuelles afin de les adapter aux possibilités offertes par les technologies reconfigurables.
Cette thèse propose une méthode automatique de partitionnement logiciel/matériel qui cible des systèmes mixtes logiciel et matériel reconfigurable dynamiquement et a pour objectif de minimiser le temps d'exécution global sous contrainte de surface maximale. Elle offre un flot complet à partir de la spécification au niveau système de l'application (écrite en SSM : formalisme graphique du langage synchrone Esterel) jusqu'à son raffinement vers les outils de niveau RTL. La méthode, basée sur un algorithme génétique, prend en compte les spécificités de l'architecture reconfigurable en ajoutant au partitionnement spatial (ou affectation) classique une étape de partitionnement temporel afin de distribuer dans le temps les configurations successivement implantées sur le reconfigurable. Les performances sont évaluées par une étape d'ordonnancement qui prend en compte les temps de communication et ceux dus aux changements de configurations.

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Le, Garrec Loïc. "Etude et conception en bande millimétrique d'antennes reconfigurables baséees sur la technologie des MEMS". Rennes 1, 2004. http://www.theses.fr/2004REN10125.

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Abstract (sommario):

L'objectif principal de cette thèse consiste à associer des structures rayonnantes avec des micro-systèmes de type MEMS (MicroElectroMechanical System) afin de contrôler un où plusieurs des paramètres caractéristiques d'une antenne. Cette étude, pour ce qui concerne les MEMS, a été faite en collaboration avec l'IEMN (Institut d'Electronique, de Micro et de Nanotechnologie) et le LAAS (Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes). Le travail a comporté plusieurs aspects : Une partie théorique utilisant la méthode des lignes de transmission à pertes qui a permis de modéliser une antenne pastille alimentée par une fente coplanaire. La réalisation de deux antennes actives intégrant des diodes l'une pouvant modifier sa fréquence de résonance, et l'autre dépointer. Les antennes MEMS sont au nombre de trois. Deux intègrent des commutateurs MEMS, on peut ainsi contrôler la fréquence ou la directivité. La troisième inclut des actionneurs SDA et peut ainsi modifier sa polarisation.

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Carrillo, Elian Rafaël. "Robots reconfigurables : étude de la convergence dans le problème de déplacement vers un but". Lorient, 2007. http://www.theses.fr/2007LORIS089.

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Abstract (sommario):

Notre sujet de recherche est : “ comment obtenir la suite des reconfigurations que le système robotique doit faire pour qu'il se déplace globalement vers une destination ? ”. Comme nous le montrerons ce problème est très complexe. Nous verrons que ce travail qui a vite donné de bons résultats nous a permis de tester plusieurs méthodes : algorithmes réactifs, apprentissage supervisé et apprentissage à partir d'exemple. Nous montrerons également qu'au cours de ces simulations des problèmes inattendus sont apparus. Des blocages nous ont montré que la méthode utilisée pour faire les simulations était à discuter. C'est grâce à un grand nombre simulations que nous avons vu émerger deux types de problèmes. L'un lié à la nature de l'attracteur utilisé, l'autre lié à l'ordonnancement et à la dynamique des interactions. Nous définirons ces problèmes et expliquerons comment et pourquoi ils émergent. Deux axes seront proposés pour résoudre ces problèmes liés à l'émergence. L'un s'intéressera au type d'attracteur utilisé et proposera un système d'attraction aux propriétés différentes pour garantir un ordre sur l'espace. L'autre proposera une méthode pour permettre de garantir une politique d'ordonnancement quelque soit l'ordre dans lequel les calculs sont effectués dans les différents modules. L'ensemble de ces deux propriétés nous permettra de prouver la convergence du système robotique reconfigurable quelque soit la position de l'attracteur et quelque soit la configuration initiale du robot
We targets collective displacement through modular self-reconfigurablility. The objective is to find simple rules to coordinate autonomously the modular robot model. By the implementation of this same rule in all the modules in the robot and emergent displacement should appear. The emergent displacement is used to reach the goal. The physical constraints are at the base of some problems which emergent in algorithms used for most multi-agent displacements: deadlock and oscillation. In facts methods for collective displacement are not adapted for collective displacement by self reconfiguration. We will show these two principal problems can appear in the implementation of such an approach. We will show in particular that simulations which "go to goal" hide in fact of the heavy defects for self-reconfigurable robots. We will be able to prove that this type of approach is sensitive to the scheduling of the decision-making in the modules. In particular we will show that the generation of deadlock created by a blocking patterns of atoms configuration, stop the progression of the self-reconfigurable robot. We will explain why physical factors and scheduling order affects the displacement of the groupe. We will propose here a method that guarantee the convergence of the emergent solution

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