Literatura científica selecionada sobre o tema "Commande des systèmes dynamiques"

L'adoption par l'Union Européenne de normes de rejets plus contraignantes implique une meilleure gestion des stations d'épuration. L'utilisation de modèles de simulation dynamique dans des schémas de commande en boucle fermée constitue une alternative intéressante pour répondre à ce problème. Sur la base du modèle ASM 1, un modèle réduit est ici élaboré pour le procédé à boues activées en aération séquentielle, en vue de la commande optimale du système d'aération. Les simplifications considérées sont de deux types : (i) les dynamiques lentes du système sont identifiées au moyen d'une méthode d'homotopie, puis éliminées du modèle ; (ii) des simplifications plus heuristiques consistant à prendre en compte un composé organique unique et à éliminer la concentration des composés organiques azotés sont ensuite appliquées. Elles conduisent à un modèle simplifié de 5 variables. L'application d'une procédure d'identification paramétrique permet alors de démontrer que le comportement dynamique du modèle simplifié est en bonne adéquation avec celui du modèle ASM 1 sur un horizon de prédiction de plusieurs heures, même lorsque les concentrations de l'influent ne sont pas connues. Il est également vérifié que le modèle proposé est observable et structurellement identifiable, sous des conditions d'aérobiose et d'anoxie, à partir des mesures en ligne des concentrations en oxygène dissous, ammoniaque et nitrate. Le modèle simplifié développé présente ainsi toutes les propriétés requises pour une future utilisation au sein de schémas de commande en boucle fermée, en vue de la commande optimale des petites stations d'épuration à boues activées.

Dans la majorité des pays, il existe des lois strictes pour réglementer la qualité de l'eau provenant des systèmes de traitement d'eaux usées. Ces spécifications légales sont essentiellement influencées par des questions telles que la santé publique, l'environnement et les facteurs économiques. Les objectifs fondamentaux des procédés de traitement des eaux usées sont d'atteindre, avec l'utilisation d'énergie et à des coûts opérationnels minimaux, une concentration de matière biodégradable et de nutriments suffisamment basse dans les effluents et une production minimale de boues. Les systèmes de traitement des eaux usées sont de grandes dimensions et complexes. Ils sont aussi sujets à des variations importantes dans le flux d'entrée et dans la composition de l'eau à l'entrée, qui ne sont pas bien connues. Le procédé est multivariable, avec beaucoup de couplages croisés et nonlinéarités importantes. La dynamique dépend de la variabilité des flux d'entrée et de la complexité des phénomènes physico-chimiques et biochimiques. Le comportement dynamique démontre une énorme variation de temps de réponse (de quelques minutes jusqu'à plusieurs jours). Ces problèmes, combinés aux objectifs les plus importants du traitement des eaux usées, donnent lieu à une demande de techniques de commande avancées, qui peuvent conduire à une réduction du volume à traiter, une diminution importante dans l'utilisation des produits chimiques, et une possibilité d'économie d'énergie et une diminution des coûts d'opération. Dans ce travail, un " benchmark " (modèle de référence) d'un système complet de traitement des eaux usées a été développé, pour évaluer, à partir de simulations, la performance des différentes stratégies de commande proposées, y compris les techniques de respirométrie ("respirometry"). Ce travail s'aparente au Programme Européen d'Action COST (COST 624), et au projet "Respirometry in Control of the Activated Sludge Process (IWA Respirometry Task Group"). Le "Benchmark" représente un procédé de prédénitrification de la boue activée pour éliminer la matière organique et l'azote des effluents domestiques. Le simulateur est basé sur des modèles largement acceptés par la communauté internationale et il a été implanté dans un environnement Matlab/Simulink. La topologie du système et le développement complet du simulateur sont présentés dans ce travail. L'effet des conditions initiales et des caractéristiques du flux d'entrée (valeurs moyennes) sont analysés, aussi bien qu'un test en boucle ouverte. Les stratégies suivantes ont été sélectionnées en guise d'illustration de l'application de la commande automatique dans le "benchmark" (seulement avec commande proportionnel-intégral monovariable): commande basée sur la concentration d'oxygène dissous ("DO concentration-based control"), commande par respirométrie (commande par biomasse active et commande par taux de respiration bactérienne), et commande par concentration de nitrate (commande par dosage externe de carbone et recyclage du flux interne). Le "benchmark" est continuellement mis a jour et sa prochaine version va incorporer des fonctions d'optimisation en temps réel (on line) pour le procédé.

Résumé En architecture, la dualité entre la logique de «faire des affaires» et celle de «réaliser des oeuvres» induit une diversité dans les positions professionnelles par rapport à la commande et à la reconnaissance symbolique. On s’intéresse ici aux dynamiques portant les architectes vers l’un ou l’autre de ces pôles. L’analyse des pratiques de communication externe des architectes fait apparaître deux familles de stratégies selon la clientèle recherchée: un marketing assez classique pour capter et fidéliser la clientèle privée d’une part, un parcours plus spécifique pour accéder à une commande publique dont l’attribution est de plus en plus codifiée d’autre part. Ce parcours articule étroitement les concours publics d’architecture, les publications dans la presse spécialisée et l’obtention de positions-clés dans l’enseignement et la critique. Il pourrait constituer une forme renouvelée de carrière canonique de l’architecte, après la chute du système académique.

Cet article présente une maquette pédagogique analogique polyvalente permettant l’observation, la compréhension et la mise en œuvre de boucles de régulation pour l’électronique de puissance et la commande de machine à courant continu. Cette maquette est utilisée en Travaux Pratiques mais aussi en projet pour les Master EEA première et deuxième année, principalement dans le parcours Energie Electrique, Environnement et Fiabilité des systèmes (3EFS) du département EEA de l’Université de Montpellier. L’objectif pédagogique est la compréhension des systèmes régulés ou asservis en manipulant une maquette où les correcteurs peuvent être réglés avec des composants sur supports. L’utilisation de l’oscilloscope, l’étude des chaînes instrumentales (capteur plus filtre), l’étude statique et dynamique d’un convertisseur en électronique de puissance sont des manipulations très constructives pour les étudiants. Nous présenterons ici comme application de cette carte analogique l‘étude de la régulation d’une machine à courant continu à aimant.

Résumé BONNEUIL (Noël). - Jeux, équilibres, et régulation des populations sous contraintes de viabilité : une lecture de l'œuvre de l'anthropologue Fredrik Barth L'anthropologue Fredrik Barth a montré comment les formes sociales émergent des interactions individuelles. Pour cela, il a utilisé les notions mathématiques d'équilibre en théorie des systèmes dynamiques et en théorie des jeux. Cependant, on montre ici qu'il est moins question d'équilibres que de viabilité. Pour les nomades Basseri il s'agit de se maintenir sur les terres, pour les pêcheurs norvégiens, il s'agit de trouver du poisson. Les individus bénéficient d'une certaine liberté de manœuvre qu'ils utilisent dans un environnement incertain et contraint. Faute de prévoir le devenir exact des systèmes, on peut déterminer le plus grand ensemble d'états à partir des points duquel il est possible de trouver au moins une possibilité de rester à l'intérieur des contraintes, c'est-à-dire de survivre. Pour cela, les acteurs peuvent prendre des mesures et choisir les bonnes décisions. La loi de régulation fournit justement l'ensemble de telles commandes viables en chaque état. D'autres utilisations de cet outil à la démographie sont présentées en annexe. Elles concernent les fluctuations de la fécondité, la dynamique Malthus/Boserup entre populations et ressources, les relations entre populations de proies et de prédateurs, ou encore la recherche des sentiers de population capables de produire l'hétérogénéité génétique actuelle.

Résumé Bonneuil (Noël). - Jeux, équilibres et régulation des populations sous contraintes de viabilité. Une lecture de l'œuvre de l'anthropologue Fredrik Barth L'anthropologue Fredrik Barth a montré comment les formes sociales émergent des interactions individuelles. Pour cela, il a utilisé les notions mathématiques d'équilibre en théorie des systèmes dynamiques et en théorie des jeux. Cependant, on montre ici qu'il est moins question d'équilibres que de viabilité. Pour les nomades Basseri il s'agit de se maintenir sur les terres, pour les pêcheurs norvégiens, il s'agit de trouver du poisson. Les individus bénéficient d'une certaine liberté de manœuvre qu'ils utilisent dans un environnement incertain et contraint. Faute de prévoir le devenir exact des systèmes, on peut déterminer le plus grand ensemble d'états à partir des points duquel il est possible de trouver au moins une possibilité de rester à l'intérieur des contraintes, c'est-à-dire de survivre. Pour cela, les acteurs peuvent prendre des mesures et choisir les bonnes décisions. La loi de régulation fournit justement l'ensemble de telles commandes viables en chaque état. D'autres utilisations de cet outil à la démographie sont présentées en annexe. Elles concernent les fluctuations de la fécondité, la dynamique Malthus/Boserup entre populations et ressources, les relations entre populations de proies et de prédateurs, ou encore la recherche des sentiers de population capables de produire l'hétérogénéité génétique actuelle.

Les techniques de la production au plus juste (juste à temps,réduction des temps de cycle, production unitaire, à la commande,configurateur, gestion par activité...) conduisent à rechercher des systèmes d'informations capables de réactivité, flexibilité, communication, intégration...pour s'adapter aux mutations accélérées des technologies et des produits, aux contraintes toujours plus fortes de coûts, délais, qualité. Or, les applications existantes de gestion industrielle s'appuient en général sur le modèle M.R.P et sur la modélisation classique des processus industriels en nomenclatures et gammes linéaires issue de l'entreprise taylorisée. Elles ne peuvent alors prendre en compte la diversité et la complexité des produits et ressources industrielles. Les approches nouvelles de "gestion hiérarchisée" proposent un cadre pour une décentralisation maîtrisée des outils de pilotage de systèmes industriels. Les approches objets constituent un cadre nouveau de modélisation, conception et développement de systèmes informatisés. Cet article propose donc une modélisation orientée objet des processus industriels à partir d'une expérience de terrain dans l'industrie et les services. Cette modélisation hiérarchisée permet de prendre en compte les notions de coproduit, sous-produit, multi-produits, variantes, ressources usables, différenciation retardée, découpe, tri sélectif, bains ou fours avec contraintes de configurations, modélisation à base de règles... Une telle modélisation va dans le sens d'une reconception des applications industrielles autour d'un serveur dynamique d'objets avec contraintes dialoguant avec des serveurs d'optimisation et résolution de problèmes, de communication et messagerie dans une architecture distribuée.