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Teses / dissertações sobre o tema "Structure fractionnées en parallèle"
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Avetisov, Stepan. "Herschel-Quincke filters for passive vibration mitigation". Electronic Thesis or Diss., Le Mans, 2024. https://cyberdoc-int.univ-lemans.fr/Theses/2024/2024LEMA1018.pdf.
Texto completo da fonteResumo:
Les vibrations et les bruits de structure sont généralement des phénomènes indésirables pour des raisons de fiabilité et de confort. De nombreuses approches du contrôle des vibrations ont été étudiées au fil des ans, en utilisant diverses conceptions géométriques, des matériaux d'amortissement ou des stratégies de contrôle actif. En outre, l'allègement des structures mécaniques est un défi majeur en termes de consommation d'énergie, en particulier pour les applications de transport.Dans ces contextes combinés, l'objectif de cette thèse est de développer de nouveaux concepts de contrôle des vibrations en adaptant le principe des filtres de Herschel-Quincke (HQ), traditionnellement appliqué aux ondes acoustiques planes dans les tubes, au domaine des ondes élastiques dans les poutres et les plaques. En acoustique, les filtres HQ exploitent le principe de la différence de marche entre deux tubes parallèles de longueurs variables créés à partir d'un tube primaire, ce qui entraîne une interférence destructive et donc une transmission nulle à certaines fréquences.L'attrait des filtres HQ réside dans leur capacité à fournir de multiples pics de perte de transmission, ce qui constitue une alternative viable aux approches traditionnelles basées sur la résonance. Cette étude étend ce principe aux ondes de flexion en divisant une poutre mince en deux segments de longueur égale mais d'épaisseur différente. La différence de rigidité de flexion qui en résulte induit la différence de phase requise, ce qui conduit au filtrage des ondes. Cette approche fait des filtres HQ une solution prometteuse pour les applications de contrôle des vibrations et du bruit sans augmenter la masse de la structure considérée. Premièrement, le principe HQ pour la dynamique structurelle est analysé théoriquement à travers des modèles basés sur les ondes considérant les ondes longitudinales ou torsionnelles non dispersives et les ondes de flexion dans les poutres. Une étude expérimentale démontre également l'intérêt pratique de cette technique de filtrage. Ensuite, le principe est étendu aux structures de plaques, ce qui conduit à des filtres annulaires qui peuvent entourer une source de vibration et ainsi l'isoler du reste de la plaque. Enfin, des conceptions plus sophistiquées basées sur des arrangements sériels, parallèles ou périodiques de dispositifs structurels HQ sont proposées et analysées afin d'évaluer comment elles peuvent optimiser les performances de filtrage des vibrationsVibration and structure borne noise are generally undesirable phenomena for both the reliability and comfort issues. Many approaches to vibration control have been studied over the years, using various geometrical designs, damping materials, or active control strategies. In addition, lightening mechanical structures is a major challenge in terms of energy consumption, particularly for transport applications. In these combined contexts, the aim of this thesis is to develop new vibration control concepts by adapting the principle of Herschel-Quincke (HQ) filters, traditionally applied to plane acoustic waves in tubes, to the realm of elastic waves in beams and plates. In acoustics, HQ filters exploit the principle of a phase shift between two parallel tubes of varying lengths created from a primary tube, resulting in destructive interference and hence zero transmission at certain frequencies. The attractiveness of HQ filters lies in their capacity to provide multiple transmission loss peaks, presenting a viable alternative to traditional resonance-based approaches. This study extends this principle to bending waves by partitioning a thin beam into two segments of equal length but different thicknesses. The resulting disparity in bending stiffness induces the requisite phase difference, leading to wave filtering. This approach positions HQ filters as a promising solution for vibration and noise control applications without increasing the mass of the considered structure. First, the HQ principle for structural dynamics is theoretically analysed through wave based models considering non dispersive longitudinal or torsional waves and bending waves in beams. An experimental study also demonstrates the practical interest of this filtering technique. Then, the principle is extended to plates structures, leading to annular filters that may surround a vibration source and so isolate it from the rest of the plate. Third, some more sophisticated designs based on serial, parallel or periodic arrangements of structural HQ devices are proposed and analyzed to assess how they can optimize vibration filtering performance
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Durand, Marie. "PaVo Un tri parallèle adaptatif". Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00959995.
Texto completo da fonteResumo:
Les joueurs exigeants acquièrent dès que possible une carte graphique capable de satisfaire leur soif d'immersion dans des jeux dont la précision, le réalisme et l'interactivité redoublent d'intensité au fil du temps. Depuis l'avènement des cartes graphiques dédiées au calcul généraliste, ils n'en sont plus les seuls clients. Dans un premier temps, nous analysons l'apport de ces architectures parallèles spécifiques pour des simulations physiques à grande échelle. Cette étude nous permet de mettre en avant un goulot d'étranglement en particulier limitant la performance des simulations. Partons d'un cas typique : les fissures d'une structure complexe de type barrage en béton armé peuvent être modélisées par un ensemble de particules. La cohésion de la matière ainsi simulée est assurée par les interactions entre elles. Chaque particule est représentée en mémoire par un ensemble de paramètres physiques à consulter systématiquement pour tout calcul de forces entre deux particules. Ainsi, pour que les calculs soient rapides, les données de particules proches dans l'espace doivent être proches en mémoire. Dans le cas contraire, le nombre de défauts de cache augmente et la limite de bande passante de la mémoire peut être atteinte, particulièrement en parallèle, bornant les performances. L'enjeu est de maintenir l'organisation des données en mémoire tout au long de la simulation malgré les mouvements des particules. Les algorithmes de tri standard ne sont pas adaptés car ils trient systématiquement tous les éléments. De plus, ils travaillent sur des structures denses ce qui implique de nombreux déplacements de données en mémoire. Nous proposons PaVo, un algorithme de tri dit adaptatif, c'est-à-dire qu'il sait tirer parti de l'ordre pré-existant dans une séquence. De plus, PaVo maintient des trous dans la structure, répartis de manière à réduire le nombre de déplacements mémoires nécessaires. Nous présentons une généreuse étude expérimentale et comparons les résultats obtenus à plusieurs tris renommés. La diminution des accès à la mémoire a encore plus d'importance pour des simulations à grande échelles sur des architectures parallèles. Nous détaillons une version parallèle de PaVo et évaluons son intérêt. Pour tenir compte de l'irrégularité des applications, la charge de travail est équilibrée dynamiquement par vol de travail. Nous proposons de distribuer automatiquement les données en mémoire de manière à profiter des architectures hiérarchiques. Les tâches sont pré-assignées aux cœurs pour utiliser cette distribution et nous adaptons le moteur de vol pour favoriser des vols de tâches concernant des données proches en mémoire.
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Jacq, Jean-José. "Processeur microprogrammable de traitement du signal à structure pipeline parallèle". Brest, 1986. http://www.theses.fr/1986BRES2028.
Texto completo da fonteResumo:
Rappel de la theorie du traitement numerique du signal. Aspect materiel de la realisation: 1) du sequenceur et du calculateur (le processeur est en tranches micro-programmable). Aspect logiciel de la realisation dont le fondement repose sur son microlangage de microprogrammation parallele et sur un encodage virtuel du mot de microinstruction. Formulation dans le microlangage developpe, de quelques algorithmes de base. Exemple de mise en oeuvre du systeme dans le cas d'un filtre passe bande du 3eme ordre. L'ensemble permet d'obtenir des microprogrammes efficients. Le temps de cycle actuel est de 240 ns et peut etre porte a 150 ns en reactualisant les composants
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Chanal, Hélène. "Etude de l'emploi des machines outils à structure parallèle en usinage". Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2006. https://theses.hal.science/docs/00/69/85/32/PDF/2006CLF21673.pdf.
Texto completo da fonteResumo:
Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire concernent la prédiction et l'amélioration des performances des machines outils à structure parallèle dans le but de produire des pièces conformes à la qualité requise. Ces travaux s'inscrivent dans une problématique globale d'optimisation du triplet pièce/ processus/ machine. Le problème posé se situe au niveau de l'influence de la structure sur la qualité de la pièce usinée. La thèse l'illustre à travres l'analyse de l'influence des comportements statique et géométrique des structures parallèles sur la forme des surfaces usinées. Ce travail propose alors des avancées suivant deux axes fondamentaux : La définition d'un espace de travail statistiquement admissible, La proposition d'une méthode d'identification du processus. Ces approches sont alors projetées dans un contexte industriel, permettant ainsi de définir le concept de maintenance géométrique de la machine et d'identification global / local
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Chanal, Hélène. "Etude de l'emploi des machines outils à structure parallèle en usinage". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00698532.
Texto completo da fonteResumo:
Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire concernent la prédiction et l'amélioration des performances des machines outils à structure parallèle dans le but de produire des pièces conformes à la qualité requise. Ces travaux s'inscrivent dans une problématique global d'optimisation du triplet pièce/ processus/ machine. Le problème posé se situe au niveau de l'influence de la structure sur la qualité de la pièce usinée. La thèse l'illustre à travres l'analyse de l'influence des comportements statique et gèométrique des structures parallèles sur la forme des surfaces usinées. Ce travail prppose alors des avancées suivant deux axes fondamentaux : La définition d'un espace de travail statistiquement admissible, La proposition d'une méthode d'identification du processus. Ces approches sont alors projetées dans un contexte industriel, permettant ainsi de définir le concept de maintenance géométrique de la machine et d'identification global / local
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Rauch, Matthieu. "Optimisation de la programmation des MOCN - Application aux machines à structure parallèle". Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00429692.
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Les travaux de recherche présentés visent à définir des voies d'optimisation concernant la programmation des MOCN liées au développement des machines à structure parallèle. Nous avons identifié quatre axes de recherche permettant d'adapter la programmation de la machine à l'application visée. Le premier axe traite de la préparation de la fabrication, en particulier le choix de la stratégie d'usinage, en évaluant le potentiel de nouvelles trajectoires (tréflage et usinage trochoïdal) et en définissant des fenêtres de performance pour les principales stratégies d'usinage en fonction des aptitudes de la machine employée. Le deuxième axe se focalise sur le formage incrémental, procédé émergent. Nous montrons que le recours à une programmation adaptée améliore la mise en oeuvre de ce procédé et que les voies d'optimisation sont fonction des capacités de la MOCN choisie. Au cours du troisième axe, nous proposons une nouvelle approche de programmation avancée des parcours d'outil, la méthode ICAM (Intelligent Computer Aided Manufacturing). Elle permet d'optimiser la programmation implémentée en s'appuyant sur une évaluation par le DCN de données process en cours de fabrication. Le quatrième axe porte enfin sur les évolutions à moyen terme de la programmation en s'intéressant d'un côté aux mutations de l'environnement des MOCN générées par le développement de l'e-manufacturing et d'un autre côté à la mise en place d'un nouveau standard de programmation des machine outils, le format Step_NC. Ce dernier constitue un cadre idéal aux optimisations proposées pour les autres axes de recherche, en plus de conduire à de nouvelles avancées en programmation des MOCN.
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Company, Olivier. "Machines-outils rapides à structure parallèle : Méthodologie de conception, applications et nouveaux concepts". Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00481184.
Texto completo da fonteResumo:
Le monde de la machine-outil est en évolution permanente afin de répondre au marché, très réactif, des pièces usinées. De nos jours, il existe une grande demande de machines rapides à commande numérique, notamment pour l'industrie automobile. Les limites dynamiques des machines cartésiennes à architecture série ayant été atteintes, les premières machines-outils à architecture parallèle ont fait leur apparition sur le marché. Elles sont inspirées des mécanismes et des robots parallèles largement étudiés par les roboticiens au cours de ces 25 dernières années. Cette thèse, qui s'inscrit à la frontière de la robotique et du domaine de la machine-outil, propose une démarche de sélection, de modélisation, d'optimisation et de dimensionnement de machines-outils parallèles rapides. Les outils proposés sont l'établissement des modèles géométrique, cinématique et dynamique, le calcul des efforts dans les barres, de la rigidité et de l'influence des erreurs géométriques sur la précision de la machine. Cette démarche est ensuite appliquée à la résolution des cas concrets relatifs à l'usinage 3 axes et 5 axes. Une nouvelle famille de mécanismes parallèles, intermédiaire entre le robot Delta et l'Hexa, est également présentée. Cette famille possède 4 degrés de liberté, cas peu étudié à ce jour. Elle trouve des applications aussi bien dans le domaine de la robotique de manipulation (tâches de pick and place avec orientation) que dans le domaine de l'usinage 5 axes.
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Nombrail, Nathalie. "Analyse et commande d'une famille de robots manipulateurs à structure parallèle et redondante". Toulouse, ENSAE, 1993. http://www.theses.fr/1993ESAE0005.
Texto completo da fonteResumo:
Nous présentons une nouvelle architecture parallèle a trois degrés de liberté en translation, destinée à des taches rapides, dont un prototype a été réalisé au CERT (SPEEDy-Robot-MANipulator). Ses deux principales particularités sont d'une part sa structure mécanique légère et parallèle, d'autre part une redondance dans les actionneurs, qui permet d'optimiser le temps de parcours grâce à un choix judicieux de la commande. Les principaux problèmes liés à la commande d'un nouveau robot sont étudiés. Dans un premier temps, les modèles géométrique, cinématique et dynamique de ce robot à chaîne complexe sont établis, permettant alors de déterminer toutes les configurations singulières. Le problème de la gestion de la redondance se pose ensuite. Plusieurs critères maximisant l'accélération sont analysés, notamment celui basé sur le concept de masse équivalente. Puis, une commande pseudo-optimale est établie, optimisant les critères précédents. Enfin, l'architecture générale de commande est définie et les lois de pilotage articulaire sont implantées afin de résoudre les problèmes de couplage. Des résultats expérimentaux sont obtenus à partir d'une manipulation.
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Grigori, Laura. "Prédiction de structure et algorithmique parallèle pour la factorisation LU des matrices creuses". Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10264.
Texto completo da fonteResumo:
Cette thèse traite du calcul numérique parallèle et les résultats de recherche portent sur la factorisation LU, telle qu'elle est utilisée pour résoudre des systèmes linéaires creux non-symétriques. En général, les calculs sur des matrices creuses ont une phase initiale de prédiction structurelle de la sortie, qui permet l'allocation de la mémoire, l'initialisation des structures de données et l'ordonnancement des tâches en parallèle. Dans ce but, nous étudions la prédiction structurelle pour la factorisation LU avec pivotage partiel. Nous nous intéressons principalement à identifier des limites supérieures aussi proches que possible de ces structures. Cette prédiction de structure est ensuite utilisée dans une étape appelée étape de factorisation symbolique qui précède l'étape de calcul numérique effectif des facteurs appelée étape de factorisation numérique. Pour des matrices de très grande taille, une partie significative de l'espace mémoire globale est nécessaire pour des structures utilisées lors de l'étape de factorisation symbolique, et ceci pourrait empêcher l'exécution de la factorisation LU. Nous proposons et étudions un algorithme parallèle pour améliorer les besoins en mémoire de la factorisation symbolique. Pour une exécution parallèle efficace de la factorisation numérique, nous considérons l'analyse et la manipulation des graphes de dépendances de données issus du traitement des matrices creuses. Cette analyse nous permet de développer des algorithmes scalables, qui utilisent d'une manière efficace la mémoire et les ressources de calcul disponiblesThis dissertation treats of parallel numerical computing considering the Gaussian elimination, as it is used to solve large sparse nonsymmetric linear systems. Usually, computations on sparse matrices have an initial phase that predicts the nonzero structure of the output, which helps with memory allocations, set up data structures and schedule parallel tasks prior to the numerical computation itself. To this end, we study the structure prediction for the sparse LU factorization with partial pivoting. We are mainly interested to identify upper bounds as tight as possible to these structures. This structure prediction is then used in a phase called symbolic factorization, followed by a phase that performs the numerical computation of the factors, called numerical factorization. For very large matrices, a significant part of the overall memory space is needed by structures used during the symbolic factorization, and this can prevent a swap-free execution of the LU factorization. We propose and study a parallel algorithm to decrease the memory requirements of the nonsymmetric symbolic factorization. For an efficient parallel execution of the numerical factorization, we consider the analysis and the handling of the data dependencies graphs resulting from the processing of sparse matrices. This analysis enables us to develop scalable algorithms, which manage memory and computing resources in an effective way
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Texier-Atger, Babée. "Test d'une machine pyramidale massivement parallèle : sphinx". Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112345.
Texto completo da fonteResumo:
Ce travail présente une politique de test pour une machine pyramidale dédiée au traitement des images. S. P. H. I. N. X est constituée d'un ensemble de processeurs tableaux dont la taille décroît d'un facteur deux vers les étages supérieurs. Après une étude détaillée sur les possibilités de test existantes et sur les caractéristiques de la machine, nous proposons un Générateur Automatique de Vecteurs de Test. Parce que la machine est cellulaire, chaque cellule est un Processeur Elémentaire qui travaille sur un bit, nous élaborons, dans un premier temps, une séquence de test pour un processeur unique, nous envisagerons un test global de la machine ensuite. Pour ne pas avoir à entrer trop en détails dans la structure du circuit, nous avons fait le choix d'un test fonctionnel ; nous testons les pannes de collage et les pannes fonctionnelles. Le programme de test, écrit en langage C, prévoit la description du circuit, l'écriture du dictionnaire de pannes de pannes et le calcul de la couverture de test. A partir d'une description détaillée du processeur, nous avons défini la modélisation de chacun des modules le constituant ainsi qu'une modélisation possible pour les connexions bidirectionnelles entre le processeur père de l'étage supérieur et les deux processeurs fils de l'étage inférieur. Nous dégageons alors un ensemble de résultats concernant la couverture de pannes obtenue, l'ensemble des pannes indétectables et l'ensemble des pannes qui sont détectées par plus d'un vecteur de test. Enfin nous envisageons le test global de S. P. H. I. N. X: la séquence de test élaborée pour un processeur sera envoyée sur l'ensemble des processeurs. Nous proposons deux possibilités d'organisation. C'est un ensemble de réflexions sur la structure de la machine qui nous oriente vers un test circuit par circuit plutôt qu'un test global effectué étage par étage. Ceci nous amène à faire une étude de la testabilité de la machine. Nous terminons par une analyse du travail effectué et par les perspectives d'application finaleThe present work aims to propose a way to test a highly parallel machine for image processing. SPHINX is a cellular pyramidal machine. After a survey concerning the existent test methods and a description of the machine characteristics, we present an Automatic Test Pattern Generator. The SPHINX machine relies on cellular bit serial processing element: a test sequence is first elaborated for a single processor, then a global test is considered. In order not to deal with too many details into the circuit structure, the test has been performed at the functional level, and we considered stuck-at and functional faults. The test program, written in C, reads a structural and functional description of the circuit, then generates the faults and the test sequence and computes the test coverage. We present the functional modelisation of the processing element, and of the associated communications. Results concerning the fault coverage, undetectable, and multiply detected faults are analysed. Finally, the global test of SPHINX is considered and we propose a way to use the test sequence elaborated for one processor to test the complete structure. Two test strategies are proposed. A study of the testability of the machine lead us to present methods allowing testing on a per circuit basis. In conclusion, prospects concerning applications of the method are presented
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Bonnemains, Thomas. "Étude du comportement mécanique des machines outils à structure parallèle en Usinage Grande Vitesse". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00451081.
Texto completo da fonteResumo:
Les travaux de thèse s'intéressent à l'impact de la structure des machines outils à architecture parallèle sur la qualité d'usinage. L'apport des architectures parallèles dans le domaine de la machine outil en Usinage Grande Vitesse provient surtout de leurs capacités dynamiques très élevées. Cependant, les masses mobiles faibles et les choix technologiques retenus pour réaliser les structures font que ces machines se déforment en usinage. L'impact de ces déformations élastiques sur la pièce usinée n'est pas négligeable et doit être maîtrisé. L'étude des comportements statique et dynamique de ces machines est donc réalisée à l'aide de modèles prédictifs de comportement. Ces modèles sont appliqués à différentes architectures parallèles et leurs paramètres identifiés à l'aide de mesures expérimentales. Les méthodes de modélisation et la formulation employées permettent de prendre en compte les flexibilités des jambes et des liaisons des machines étudiées. De plus, les modèles de liaisons s'appuient sur une analyse technologique de celles-ci et permettent de représenter au mieux leur comportement (souvent non-linéaire). Enfin, l'intégration des simulations proposées dans la définition d'un processus sur ce type de machine est étudiée. Le modèle dynamique développé est appliqué à la machine Triptéor X7 afin de simuler une opération de contournage. Les défauts calculés sont finalement comparés à ceux effectivement obtenus lors de la réalisation de l'opération sur cette machine outil.
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Deblaise, Dominique. "Contribution à la modélisation et à l'étalonnage élasto-géométriques des manipulateurs à structure parallèle". Phd thesis, INSA de Rennes, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00333308.
Texto completo da fonteResumo:
Dans le but d'améliorer la précision de positionnement statique des manipulateurs à structure parallèle, nous proposons pour ces structures un modèle qui n'est plus uniquement géométrique, mais élastogéométrique. Les paramètres de ce modèle sont identifiés au cours d'une phase d'étalonnage dédiée. Ces stratégies de modélisation et d'étalonnage sont appliquées à une structure parallèle Delta. La modélisation géométrique faisant intervenir 42 paramètres, intègre de possibles défauts de géométries des parallélogrammes. Le modèle de déformation élastique proposé est fondé sur une analyse de la rigidité des structures parallèles par éléments finis qui, grâce à 6 paramètres préalablement identifiés, prend en compte la raideur des liaisons passives de la structure. Des validations expérimentales montrent que l'identification des paramètres de ce modèle élasto-géométrique permet d'accroître la précision de positionnement statique de la structure, et ce, quel qu'en soit son chargement.
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Bonnemains, Thomas. "Etude du comportement mécanique des machines outils à structure parallèle en usinage grande vitesse". Clermont-Ferrand 2, 2009. http://www.theses.fr/2009CLF21982.
Texto completo da fonteResumo:
Les travaux de thèse s'intéressent à l'impact de la structure des machines outils à architecture parallèle sur la qualité d'usinage. L'apport des architectures parallèles dans le domaine de la machine outil en Usinage Grande Vitesse provient surtout de leurs capacités dynamiques très élevées. Cependant, les masses mobiles faibles et les choix technologiques retenus pour réaliser les structures font que ces machines se déforment en usinage. L'impact de ces déformations élastiques sur la pièce usinée n'est pas négligeable et doit être maitrisé. L'étude des comportements statique et dynamique de ces machines est donc réalisée à l'aide de modèles prédictifs de comportement. Ces modèles sont appliqués à différentes architectures parallèles et leurs paramètres identifiés à l'aide de mesures expérimentales. Les méthodes de modélisation et la formulation employées permettent de prendre en compte les flexibilités des jambes et des liaisons des machines étudiées. De plus, les modèles de liaisons s'appuient sur une analyse technologique de celles-ci et permettent de représenter au mieux leur comportement (souvent non-linéaire). Enfin, l'intégration des simulations proposées dans la définition d'un processus sur ce type de machine est étudiée. Le modèle dynamique développé est appliqué à la machine Triptéor X7 afin de simuler une opération de contournage. Les défauts calculés sont finalement comparés à ceux obtenus lors de la réalisation de l'opération sur cette machine outil
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Deblaise, Dominique. "Contribution à la modélisation et à l' étalonnage élasto-géométriques des manipulateurs à structure parallèle". Rennes, INSA, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAR0024.
Texto completo da fonteResumo:
Dans le but d’améliorer la précision de positionnement statique des manipulateurs à structure parallèle, nous proposons pour ces structures un modèle qui n’est plus uniquement géométrique, mais élasto-géométrique. Les paramètres de ce modèle sont identifiés au cours d’une phase d’étalonnage dédiée. Ces stratégies de modélisation et d’étalonnage sont appliquées à une structure parallèle Delta. La modélisation géométrique faisant intervenir 42 paramètres, intègre de possibles défauts de géométries des parallélogrammes. Le modèle de déformation élastique proposé est fondé sur une analyse de la rigidité des structures parallèles par éléments finis qui, grâce à 6 paramètres préalablement identifiés, prend en compte la raideur des liaisons passives de la structure. Des validations expérimentales montrent que l’identification des paramètres de ce modèle élasto-géométrique permet d’accroître la précision de positionnement statique de la structure, et ce, quel qu’en soit son chargementWith the aim of improving the static accuracy of parallel manipulators, we propose a model, not only geometrical, but elasto-geometrical whose parameters are identified during a calibration step. These strategies of modeling and calibration are applied to a Delta parallel structure. The geometrical modeling based on 42 parameters includes some possible errors on the parallelogram geometries. The proposed stiffness model is based on a finite element model for which 6 parameters are introduced to take into account all passive joint stiffness. Some experimental validations show that the parameters identification of this elasto-geometrical model allows to increase, whatever the loads, the global static positioning accuracy of the structure
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Terrier, Myriam. "Optimisation du processus de fabrication en usinage à grande vitesse sur machines-outils à structure parallèle". Nantes, 2005. http://www.theses.fr/2005NANT2095.
Texto completo da fonteResumo:
La première machine-outil à structure parallèle fut présentée en 1994 au salon international de Chicago. Depuis cette date, de nombreux prototypes ont été développés mais très peu de machines parallèles usinent aujourd’hui dans les ateliers de fabrication. Ceci s’explique d’une part par leur complexité apparente et d’autre part par le fait que peu d’études ont été rendues publiques sur leurs réelles aptitudes en usinage, et en particulier en usinage à grande vitesse (UGV). L’intérêt principal des structures parallèles étant la réduction des inerties, celles-ci pourraient permettre d’augmenter les conditions de coupe, par rapport aux machines sérielles. L’objet de cette thèse a donc été d’étudier les potentialités des machines-outils à structure parallèle en UGV sur des formes complexes et standards. Pour cela, deux méthodes ont été mise en place afin d’évaluer les aptitudes des machines quelles soient sérielles ou parallèles. La première est une méthode expérimentale basée sur deux moyens de mesure distincts qui permettent de donner un indicateur de capabilité du processus de fabrication, et de la machine-outil. L’un de ces moyens utilise une Machine à Mesurer Tridimensionnelle qui permet de qualifier l’ensemble du processus de fabrication puisque cette mesure intervient à la fin de la chaîne. L’autre moyen de mesure fait appel aux données des codeurs de la machine. Celui-ci permet de qualifier la machine hormis sa géométrie, la broche et l’outil, et ce quelque soit la trajectoire programmée. La deuxième méthode est une approche simulation. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont consistés à étendre le Simulateur UGV – précédemment développé à l’IRCCyN – aux machines parallèles. Ceci permet d’avoir aujourd’hui un outil générique permettant de qualifier les machines-outils, y compris celles à structure parallèle. Ces deux méthodes ont été appliquées sur un panel de machines sérielles représentatif d’un atelier de fabrication (3 et 5 axes) et de machines parallèles diverses (pleinement parallèle, hybride…). Cette étude nous a permis tout d’abord de mettre en place des outils permettant de qualifier et d’optimiser une machine-outil, indépendamment de sa structure. Nous avons également pu montrer d’une part que le réglage de la machine (structure et CN) joue un rôle direct sur la précision finale de l’usinage, et que d’autre part certaines des machines parallèles testées produisent des niveaux de productivité équivalents à des machines sérielles récentes. Ces travaux ont été réalisés dans le cade d'un contrat de plan Etat-Région (CPER 2000-2006) intitulé Pôle de Recherche sur l’Amélioration de la Productivité (PRAP). La tâche de l’équipe MO2P (Modélisation et Optimisation de Process de Production) de l’IRCCyN a consisté à s’intéresser à la maîtrise des processus de fabrication, et plus particulièrement à l’optimisation du procédé de fabrication en Usinage à Grande Vitesse sur machines-outils à structure parallèle. Dans le cadre de ce CPER, l'acquisition d'une machine-outil à structure parallèle (VERNE) a eu lieu en 2004.
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Pateloup, Sylvain. "Modélisations et aptitudes à l'emploi des machines-outils à structure parallèle : vers une optimisation dirigée du processus". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00609682.
Texto completo da fonteResumo:
Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire concernent la prédiction et l'amélioration des performances des machines-outils à structure parallèle dans le but de produire des pièces conformes à la qualité requise en un temps minimal. Le problème abordé permet de déterminer l'influence de la structure sur la productivité et la qualité de la pièce usinée dans le contexte de l'Usinage à Grande Vitesse de pièces automobiles et aéronautiques. Ce travail propose alors des avancées suivant deux axes fondamentaux : - la modélisation du comportement anisotrope de la cellule d'usinage ; - la proposition de nouvelles méthodes d'adaptation du processus.Ces deux axes sont dans un premier temps abordés vis-à-vis d'un objectif d'amélioration des temps de déplacement d'outil hors matière. La méthode développée nécessite l'élaboration d'un modèle cinématique des déplacements hors matière spécifique à chaque structure de machine outil et basé sur l'utilisation d'une loi de commande articulaire. Un outil d'aide à la mise en place d'un usinage sur machine-outil à structure parallèle est ensuite proposé. Cet outil repose sur un modèle numérique de comportement cinématique utilisant une loi de commande de déplacement dans le repère lié à la pièce permettant de prédire le temps d'usinage en fonction des trajectoires. L'optimisation du processus d'usinage s'appuie également sur la prédiction de la qualité d'usinage. Pour cela, un modèle expérimental basé sur une campagne de mesures effectuée sur la machine-outil considérée a été développé. Ces approches sont appliquées à des usinages de pièces industrielles sur la machine-outil PCI Tripteor X7. Leur originalité réside dans l'amélioration des performances des machines-outils à structure parallèle à partir de l'analyse du comportement durant l'usinage et permet, par conséquent, d'étendre leur domaine d'application.
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Cano, Tony. "Métrologie et méthode d'identification, pour la prise en compte des déformations élastiques des machines à structure parallèle". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00718439.
Texto completo da fonteResumo:
Les travaux présentés dans ce mémoire concernent le comportement élasto-dynamique des machines à structure parallèle. Nous espérons permettre une meilleure maîtrise des déformations élastiques de ces machines et ainsi contribuer au développement des architectures parallèles pour l'usinage. L'objectif est de proposer un modèle des déformations de la chaîne cinématique afin que celles-ci puissent être compensées par la commande. Ce modèle doit être précis et léger afin de ne pas pénaliser la bande passante de la CN. Pour ce faire nous proposons d'utiliser un modèle masse-ressort identifier in situ lors de grands déplacements de la machine. Pour ce faire, un système de mesure spécifique a été développé (accéléromètres + vision artificielle) et permet la mesure du déplacement des points particuliers de la chaîne cinématique avec une incertitude inférieure à 15 μm (2σ) sur 300 mm. Enfin, la méthode est appliquée à trois machines dont un prototype de machine à structure parallèle.
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Cano, Tony. "Métrologie et méthode d'identification, pour la prise en compte des déformations élastiques des machines à structure parallèle". Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2007. http://www.theses.fr/2007CLF21816.
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Les travaux présentés dans ce mémoire concernent le comportement élasto-dynamique des machines à structure parallèle. Nous espérons permettre une meilleure maîtrise des déformations élastiques de ces machines et ainsi contribuer au développement des architectures parallèles pour l'usinage. L'objectif est de proposer un modèle des déformations de la chaîne cinématique afin que celles-ci puissent être compensées par la commande. Ce modèle doit être précis et léger afin de ne pas pénaliser la bande passante de la CN. Pour ce faire nous proposons d'utiliser un modèle masse-ressort identifier in situ lors de grands déplacements de la machine. Pour ce faire, un système de mesure spécifique a été développé (accéléromètres + vision artificielle) et permet la mesure du déplacement des points particuliers de la chaîne cinématique avec une incertitude inférieure à 15 µm (2sigma) sur 300mm. Enfin, la méthode est appliquée à trois machines dont un prototype de machine à structure parallèle
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Kessy, Edgard. "Décomposition de domaine et calcul parallèle distribué : application à la mécanique des fluides". Rouen, 1997. http://www.theses.fr/1997ROUES052.
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Ce travail concerne l'utilisation du parallélisme pour la résolution de certains problèmes de mécanique des fluides. La technique de décomposition de domaine a été appliquée pour résoudre en parallèle des problèmes basés aussi bien sur des schémas explicites qu'implicites. Elle a montré pour ce dernier cas la nécessité d'introduire un retard au niveau de la propagation de l'information lors de la gestion des interfaces entre sous-domaines. Deux exemples de problèmes couplés ont été résolus en parallèle. Le premier traite un problème de couplage fluide-structure appliqué au cas d'un propulseur de moteur fusée, le second exemple étant relatif à un couplage aérodynamique-chimie appliqué à une couche de mélange. La résolution parallèle a été faite sur différentes architectures MIMD à mémoire distribuée, avec l'utilisation des bibliothèques de communication PVM et MPI.
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Davancens, Pascal. "Étude de l'équilibrage naturel des courants dans les convertisseurs multicellulaires parallèle : validation expérimentale sur une structure à MCT". Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT130H.
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L'objet de ce travail est l'etude d'une nouvelle methode d'association en parallele de composants pour la realisation de convertisseurs statiques appeles convertisseurs multicellulaires parallele. Cette technique permet la mise en parallele d'un nombre quelconque de cellules de commutation et l'equilibrage des courants est assure de maniere entierement naturelle a l'aide d'elements passifs places en entree du convertisseur. Une modelisation dans l'espace d'etat adaptee a ce type de convertisseur a ete developpee pour mettre en evidence ce phenomene de reequilibrage naturel et pour le caracteriser. Cette technique permet egalement un entrelacement des commandes qui assure une optimisation des formes d'ondes en entree et en sortie du convertisseur d'un point de vue contenu harmonique. En effet, pour p cellules en parallele, la frequence de l'ondulation de ces courants est p fois la frequence de decoupage. Dans une deuxieme partie experimentale, nous avons tout d'abord etudie mct (mos controlled thyristor), afin de mieux connaitre son comportement et ses caracteristiques. Puis nous l'avons integre dans une cellule de commutation reversible en courant afin de pouvoir realiser un convertisseur multicellulaire parallele de type hacheur ou onduleur. Cette maquette nous a ainsi permis de valider experimentalement notre methode de reequilibrage naturel dans plusieurs configuration et meme en marche degradee.
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Delais-Roussarie, Elisabeth. "Pour une approche parallèle de la structure prosodique : étude de l'organisation prosodique et rythmique de la phrase française". Toulouse 2, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU20097.
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La structure prosodique d'une phrase ne peut pas être dérivée à partir des seules informations syntaxiques et sémantiques. Des phénomènes rythmiques tels que l'équilibre syllabique entre les constituants et l'alternance rythmique jouent aussi un rôle important. Un modèle prosodique doit donc tenir compte des informations linguistiques et des informations rythmiques. Dans cette thèse, nous proposons une grammaire prosodique. Elle est développée dans un cadre théorique base sur l'interaction de contraintes qui peuvent être transgressées. Les structures prosodiques sont analysées comme le résultat de l'interaction de contraintes linguistiques (syntaxiques et sémantiques) et de contraintes rythmiques (conséquences de contraintes biologiques et cognitives). Les différentes contraintes ont été formulées à partir de l'analyse de données. Un modèle prosodique construit dans ce cadre fait de meilleures prédictions qu'un modèle dérivationnel. Il peut rendre compte du fait que le locuteur segmente prosodique ment un énonce de manière (i) a exprimer clairement le sens du message (la segmentation prosodique doit donc préserver l'intégrité de certaines unîtes linguistiques), (ii) a respecter l'organisation rythmique qui apparait dans d'autres activités humaines et semble avoir une réalité cognitiveThe different possible prosodic structures of a given sentence cannot be correctly derived from the syntactic and semantic information. An important role is also played by rhythmic phenomena such as syllabic balancing between constituents and rhythmic alternation. A prosodic model should take into account both the linguistic and rhythmic information. In this dissertation, we propose a prosodic grammar developed within a theoretical framework that is based on constraints interaction and that allows constraint violation. The rhythmic and prosodic structures are seen as resulting from the interaction of the linguistic (syntactic and semantic) constraints and the rhythmic constraints (consequences of the biological and cognitive constraints) that have been inferred from the analysis of a corpus. A prosodic model developed in this framework improves prediction in contrast to derivational models and can express the fact that the speaker segments an utterance into prosodic units such that (I) he expresses the meaning of the message clearly (therefore, the prosodic segmentation preserves the integrity of some linguistic units), (II) he respects the rhythmic organisation that appears in almost any human activities and seems to have a cognitive reality
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Abdelilah, Jadbane. "Étude et conception d'un réseau linéaire de contrôle du processeur pyramidal SPHINX". Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112051.
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Cette thèse présente l'étude et la conception d'un réseau de contrôle linéaire chargé de générer en temps réel les instructions pour la pyramide et de résoudre les conflits d'accès aux données dans les communications entre étages. La description et le comportement d'un contrôleur d'étage sont décrits : il est donné l'architecture des trois unités qui le composent, le langage de programmation de l'interprète et le mode de communications entre étages ainsi que les mécanismes de synchronisation de l'exécution des instructions par la pyramide. En conclusion, les perspectives envisagées sont discutées; elles concernent la réalisation matérielle de ce contrôleur et l'écriture d'un compilateur pour rendre encore plus simple la programmation du réseau.
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Senhadji, Mohamed. "Mise en oeuvre d'un outil de programmation en parallèle et son implantation sur la structure multiprocesseur à bus commun UTC". Compiègne, 1985. http://www.theses.fr/1985COMPS137.
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Benchaita, Lahlali. "Étude, par simulation numérique et expérimentation, d'un filtre actif parallèle à structure courant avec une nouvelle méthode de contrôle-commande". Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10279.
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Les distributeurs d'énergie électrique s'efforcent de fournir un produit de qualité caractérisé par un système triphasé de tensions sinusoïdales. Cependant, ces dernières années, la distorsion harmonique de l'onde de tension prend de plus en plus d'ampleur. Le regain d'acuité de cette perturbation provient de la prolifération récente d'équipements à caractéristiques courant-tension non linéaires. Les progrès réalisés sur les semi-conducteurs de puissance entièrement command ables, les thyristors GTO et les IGBTs en particulier, ont conduit au développement de nouveaux dispositifs de filtrage appelés filtres actifs. Leur application industrielle est en pleine progression surtout dans les pays industriels comme le Japon. Dans cette thèse, tout d'abord, nous passons en revue les différentes sortes de perturbation de la tension du réseau. Nous présentons le principe de fonctionnement d'un certain nombre de dispositifs actifs destines soit au filtrage des harmoniques, soit à la compensation d'autres types de perturbation pouvant affecter l'onde de tension. Le filtrage actif parallèle à structure courant est ensuite traité. Nous donnons le dimensionnement et les critères de choix des éléments de puissance d'un filtre actif parallèle à structure courant. Nous analysons les différentes méthodes de calcul des courants de référence. Pour contrôler les courants de filtre actif à structure courant, deux méthodes de commandes sont employées. Dans un premier temps, nous étudions la commande MLI à échantillonnage naturel puis nous proposons une nouvelle méthode à hystérésis adaptée au contrôle de l'onduleur de courant. Des résultats de la simulation numérique avec les deux méthodes de commande et pour différents types de charges polluantes sont présentés. Les essais effectués sur une maquette expérimentale de filtre actif à structure courant ont permis la validation de la nouvelle méthode de commande proposée et ont montré la bonne performance du filtre actif à structure courant.
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Lorong, Philippe. "Sur une approche parallèle pour le calcul des structures : comportement sur calculateurs parallèles". Cachan, Ecole normale supérieure, 1994. http://www.theses.fr/1994DENS0015.
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Cette thèse a pour support une méthode de décomposition de domaine ayant pour cadre le calcul des structures en quasi statique, les matériaux ayant éventuellement un comportement non linéaire. Cette méthode comporte une double originalité. Elle présente le problème à étudier comme étant un assemblage d'entités, toutes mécaniques, les sous-structures et les interfaces, et elle utilise une approche à grand incrément de temps pour construire un algorithme itératif de résolution. Les développements réalisés, dans cette thèse, portent sur une première mise en œuvre numérique et informatique dans le cadre de l'élasticité. Le premier chapitre commence par présenter l'approche dans un cadre général. Le comportement des sous-structures et des interfaces y est détaillé. L'application à l'élasticité est ensuite aborde; des éléments de convergence sont donnes dans ce cadre. Le second chapitre, outre la présentation des choix effectues lors de la mise en œuvre numérique (mise en œuvre basée sur une approche éléments finis), propose une étude du comportement itératif de la méthode en fonction de divers paramètres présents. Une comparaison, en nombre d'opérations sur des réels avec une méthode de type Crout y est donnée. Enfin, le troisième chapitre détaille l'adaptabilité informatique de l'approche sur différentes classes de calculateurs parallèles existants: des calculateurs mimd (alliant fx8 et alliant 2800, ipsc d'Intel, ncube) et un calculateur simd (connection machine cm2)
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Wang, Zhu-Yun. "Analyse et mesure de pertes dans le rotor d'une machine synchrone à aimants permanents pour en optimiser la structure". Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112226.
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"Cette thèse a pour l'objectif l'estimation et la réduction des pertes dans les aimants par le choix des dimensions et du nombre d'aimants dans un pôle. Pour déterminer les pertes totales par courants de Foucault dans les aimants, nous avons appliqué une triple approche : par éléments finis, par modélisation analytique et par mesures sur un montage de type éprouvette. Le modèle analytique de pertes dans le rotor permet une évaluation simple des pertes en fonction de la fréquence. Ce modèle porte le nom de " modèle parallèle ". La méthode numérique d'analyse par éléments finis est la plus précise pour le calcul des pertes par courants de Foucault. Elle permet de calculer l'énergie totale stockée dans la machine et les pertes dans le rotor. Nous avons identifié les paramètres du modèle parallèle par calculs en éléments finis. Les pertes peuvent alors être calculées et comparées avec les essais pour différentes formes d'onde. Cette double évaluation par éléments finis et par modèle analytique nous a permis de comparer différentes structures du rotor et de proposer une structure optimisée, en tenant compte des contraintes industrielles. Un banc d'essai pour les mesures des pertes dans un échantillon d'aimant par un montage en U fermé était aussi réalisé pour paramétrer le modèle des pertes en éléments finis ainsi que le modèle analytique. Un bon accord a été trouvé entre la comparaison des pertes calculées et mesurées sauf pour certaines premières harmoniques. Une analyse a été faite pour expliquer les écarts entre les mesures et le calcul. "This thesis is focused on the estimation and the reduction of losses in magnets by choosing the dimensions and the number of the magnets in the pole of synchronous machine. In order to determine the total eddy current losses in the magnets, we have applied a triple approach: by finites elements model, by analytic model and by measurements. The analytic model helps us to evaluate the losses in function of frequency. This model is named the “parallel model”. The finites element method is the most precise to calculate the eddy current losses. It permits to calculate the total energy stored in the machine and the rotor losses. We have identified the parameters of the parallel model using the finites element model. The losses are calculated and compared with measurements. This double evaluation by the finites elements model and by analytic model helps us to compare different structures of the rotor and to propose an optimized structure considering industrial constraints. Measurements on samples of magnet on a closed “U” have been realized to parameterize the finites element model and also the analytic model. A good agreement has been found between the comparisons between the calculated losses and the measured ones except for some certain first harmonics. An analysis of the discrepancies has been tried
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Carozzani, Tommy. "Développement d'un modèle 3D Automate Cellulaire-Éléments Finis (CAFE) parallèle pour la prédiction de structures de grains lors de la solidification d'alliages métalliques". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00803282.
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La formation de la structure de grains dans les métaux pendant la solidification est déterminante pour les propriétés mécaniques et électroniques des pièces coulées. En plus de la texture donnée au matériau, la germination et la croissance des grains sont liées en particulier avec la formation des phases thermodynamiques et les inhomogénéités en composition d'éléments d'alliage. La structure de grains est rarement modélisée à l'échelle macroscopique, d'autant plus que l'approximation 2D est très souvent injustifiée. Dans ces travaux, la germination et la croissance de chaque grain individuel sont suivies avec un modèle macroscopique 3D CAFE. La microstructure interne des grains n'est pas explicitement résolue. Pour valider les approximations faites sur cette microstructure, une comparaison directe avec un modèle microscopique "champ de phase" a été réalisée. Celle-ci a permis de valider les hypothèses de construction du modèle CAFE, de mettre en avant le lien entre données calculées par les modèles microscopiques et paramètres d'entrée des modèles à plus grande échelle, et les domaines de validité de chaque modèle. Dans un deuxième temps, un couplage avec la ségrégation chimique et les bases de données thermodynamiques a été mise en place et appliquée sur un alliage binaire étain-plomb. Une expérience de macroségrégation par convection naturelle a été simulée. L'accord entre les courbes de température expérimentales et simulées atteint une précision de l'ordre de 1K, et la recalescence est correctement prédite. Les cartes de compositions sont comparables qualitativement, ainsi que la structure de grains. Les avantages du suivi de la structure ont été mis en évidence par rapport à une simulation par éléments finis classique. De plus, il a été montré que le calcul 3D était ici indispensable. Enfin, une implémentation parallèle optimisée du code a permis d'appliquer le modèle CAFE à un lingot de silicium polycristallin industriel de dimensions 0,192 x 0,192 x 2,08m, avec une taille de cellules de 250µm. Au total, 4,9 milliards de cellules sont représentées sur le domaine, et la germination et la croissance de 1,6 million de grains sont suivies.
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Leguay-Durand, Sylvie. "Conception et optimisation de mécanismes parallèles à mobilités restreintes". Toulouse, ENSAE, 1998. http://www.theses.fr/1998ESAE0014.
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La synthèse de manipulateurs à structure parallèle se décompose en deux étapes complémentaires. La première porte sur la conception même de la structure. Après des rappels sur les notions utilisées en robotique et les outils mathématiques nécessaires, deux conditions sur les torseurs cinématiques des liaisons sont établies de manière infinitésimale. La méthode de conception développée conduit à spécifier la nature et l'agencement géométrique des articulations dans les chaînes cinématiques série qui composeront le mécanisme, en fonction du mouvement désiré de l'organe terminal. Les contraintes imposées par la mise en parallèle de plusieurs chaînes permettent alors de décider de leur positionnement entre une base fixe et la plate-forme mobile. Cette méthode est appliquée à la conception de deux mécanismes basés sur la chaîne cinématique cardan-glissière-cardan. La seconde étape concerne l'optimisation des paramètres géométriques pour une utilisation donnée. Un état de l'art des mesures de performance existantes est présenté ; optimiser nécessite de définir des critères mesurant par exemple la dextérité, l'inertie ou le volume de l'espace de travail. Ces mesures sont calculées localement en chaque point de l'espace de travail ou globalement pour un prototype particulier ; ceci a conduit à montrer l'intérêt de l'utilisation des quaternions dans le cas du mouvement de rotation sphérique. Les différents modèles et l'optimisation globale de plusieurs manipulateurs parallèles existants ou en cours de réalisation sont ensuite présentés.
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Kocon, Sylvain. "Conception d'un calculateur massivement parallèle à usage général à base de technologies optiques et optoélectroniques 3D". Toulouse, ENSAE, 1994. http://www.theses.fr/1994ESAE0011.
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L'apparition des limitations au niveau des interconnxions et, en particulier dans les supercalculateurs parallèles où les échanges de données deviennent prohibitifs, constitue une réelle butée aux performances globales des machines. Notre objectif est d'étuider une architecture de calculateur massivement parallèle sur la base d'un mariage idéal entre l'électronique et l'optique. L'architecture proposée se compose de processus électroniques (PEs) et utilise les atouts de l'optique pour les communications entre les PEs. Les applications visées conduisent au développement d'un réseau d'interconnexionx de type réseau multi-étage "shuffle-exchange" enrichi par des connxions de voisinage. Le réseau est validé par l'exécution s'applications telles que le produit matrice-vecteur et la transformée de Fourier à une et deux dimensions. Les possibilités d'intégration de la technologie électronique à moyen terme permet d'envisager un parallélisme de 128 x 128 PEs d'une complexité fonctionnelle équivalente à des microprocesseurs 8 bits (~5000 transistors). Une fréquence d'horloge acceptable pour les PEs pourrait être comprise entre 10 et 100 MHz. Le procédé de réalisation du réseau de communications inter-PEs proposé utilise des matrices de microlentilles et de microprismes. Son principe, validé expérimentalement, autorise un parallélisme 128 x 128.
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Guepratte, Kevin. "Onduleur triphasé à structure innovante pour application aéronautique". Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00647128.
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En aéronautique, les contraintes sont telles que la masse des filtres peut représenterjusqu'à 50% de la masse totale du convertisseur. Ces dernières années, les convertisseursmulticellulaires parallèles entrelacés et magnétiquement couplés ont conduit à améliorer lesperformances des convertisseurs (densité de puissance, efficacité, dynamique,...). Denombreuses topologies de filtrages entrelacés existent, l'objectif principal de cette étude est detrouver parmi ces topologies celles qui sont les mieux adaptées à la réalisation d'un onduleurde tension 110Veff / 400Hz triphasé 25kVA. Il est démontré que le choix du type de matériaumagnétique a un impact déterminant sur le poids, le volume et les pertes du convertisseur. Quidit parallélisation, dit multiplication du nombre de semi-conducteurs. Ces nouvelles structuresdoivent garantir à la fois un rendement élevé, une masse faible et une continuté defonctionnement, même en cas de panne d'un semiconducteur de puissance ou de sacommande. Mais coupler les phases entre elles, impose un lien indissociable qui peut êtrenuisible au fonctionnement de la structure en cas de dysfonctionnement. Des solutionsexistent et sont abordées dans l'étude. Enfin, la réalisation pratique d'un prototype semiindustrielde convertisseur triphasé utilisant des transformateurs interphases est présentée. Ils'agit d'un onduleur réseau avionique triphasé avec reconstruction de neutre pour fonctionneren déséquilibré. Les résultats expérimentaux démontrent l'avantage d'un convertisseur
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Épenoy, Richard. "Un algorithme parallèle pour les problèmes d'optimisation quadratique convexes de grande taille dont la structure est issue de la discrétisation de problèmes de contrôle optimal". Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT052H.
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L'objet de ce memoire est l'etude numerique d'une methode de resolution des problemes de controle optimal avec contraintes sur l'etat basee sur l'utilisation des techniques de programmation mathematique avec contraintes. L'idee de base de la methode consiste a approcher les fonctions inconnues: l'etat et la commande, par des polynomes d'interpolation et a traiter le systeme differentiel traduisant la dynamique du probleme par collocation. Le probleme de programmation mathematique resultant, qui possede une structure de contraintes en escalier, sera resolu par la methode de programmation sequentielle quadratique (s. Q. P). Nous exposerons l'implementation qui a ete faite de cet algorithme ainsi que des diagnostiques de difficultes numeriques rencontrees. Nous construirons ensuite un algorithme de decomposition parallele pour problemes d'optimisation quadratique a contraintes lineaires en escalier, problemes que l'on doit resoudre a chaque iteration de la methode s. Q. P. Pour calculer la direction de descente. Cet algorithme, base sur les methodes iteratives d'algebre lineaire, et notamment sur l'algorithme semi-iteratif de tcheybycheff, fera apparaitre le parallelisme grace a une transformation prealable (ou manipulation) du probleme a traiter. Ce parallelisme consistera en la resolution simultanee de problemes quadratiques de petite taille. Nous testerons en environnement sequentiel le comportement numerique de l'algorithme et notamment l'influence de la manipulation du probleme sur la precision des resultats, puis nous effectuerons des mesures de gains en temps de calcul en environnement parallele. Nous conclurons enfin, en donnant quelques exemples de problemes de controle optimal resolus via la methode s. Q. P.
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Fassi, Imen. "XFOR (Multifor) : A new programming structure to ease the formulation of efficient loop optimizations". Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAD043/document.
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Nous proposons une nouvelle structure de programmation appelée XFOR (Multifor), dédiée à la programmation orientée réutilisation de données. XFOR permet de gérer simultanément plusieurs boucles "for" ainsi que d’appliquer/composer des transformations de boucles d’une façon intuitive. Les expérimentations ont montré des accélérations significatives des codes XFOR par rapport aux codes originaux, mais aussi par rapport au codes générés automatiquement par l’optimiseur polyédrique de boucles Pluto. Nous avons mis en œuvre la structure XFOR par le développement de trois outils logiciels: (1) un compilateur source-à-source nommé IBB, qui traduit les codes XFOR en un code équivalent où les boucles XFOR ont été remplacées par des boucles for sémantiquement équivalentes. L’outil IBB bénéficie également des optimisations implémentées dans le générateur de code polyédrique CLooG qui est invoqué par IBB pour générer des boucles for à partir d’une description OpenScop; (2) un environnement de programmation XFOR nommé XFOR-WIZARD qui aide le programmeur dans la ré-écriture d’un programme utilisant des boucles for classiques en un programme équivalent, mais plus efficace, utilisant des boucles XFOR; (3) un outil appelé XFORGEN, qui génère automatiquement des boucles XFOR à partir de toute représentation OpenScop de nids de boucles transformées générées automatiquement par un optimiseur automatiqueWe propose a new programming structure named XFOR (Multifor), dedicated to data-reuse aware programming. It allows to handle several for-loops simultaneously and map their respective iteration domains onto each other. Additionally, XFOR eases loop transformations application and composition. Experiments show that XFOR codes provides significant speed-ups when compared to the original code versions, but also to the Pluto optimized versions. We implemented the XFOR structure through the development of three software tools: (1) a source-to-source compiler named IBB for Iterate-But-Better!, which automatically translates any C/C++ code containing XFOR-loops into an equivalent code where XFOR-loops have been translated into for-loops. IBB takes also benefit of optimizations implemented in the polyhedral code generator CLooG which is invoked by IBB to generate for-loops from an OpenScop specification; (2) an XFOR programming environment named XFOR-WIZARD that assists the programmer in re-writing a program with classical for-loops into an equivalent but more efficient program using XFOR-loops; (3) a tool named XFORGEN, which automatically generates XFOR-loops from any OpenScop representation of transformed loop nests automatically generated by an automatic optimizer
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Chapuis, Guillaume. "Exploiting parallel features of modern computer architectures in bioinformatics : applications to genetics, structure comparison and large graph analysis". Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01012222.
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The exponential growth in bioinformatics data generation and the stagnation of processor frequencies in modern processors stress the need for efficient implementations that fully exploit the parallel capabilities offered by modern computers. This thesis focuses on parallel algorithms and implementations for bioinformatics problems. Various types of parallelism are described and exploited. This thesis presents applications in genetics with a GPU parallel tool for QTL detection, in protein structure comparison with a multicore parallel tool for finding similar regions between proteins, and large graph analysis with a multi-GPU parallel implementation for a novel algorithm for the All-Pairs Shortest Path problem.
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Gradeck, Michel. "Structure de l'écoulement diphasique gaz-liquide dans les échangeurs à plaques corruguées". Nancy 1, 1996. http://www.theses.fr/1996NAN10302.
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Cette étude a été menée au LEMTA dans le cadre d'une action de recherche concertée CEA-CENG-GRETH-ECOTECH sur les échangeurs de chaleur à plaques. L’état des connaissances sur la thermo hydraulique et l'hydrodynamique des écoulements monophasiques (liquides newtoniens et complexes) permet maintenant de bien appréhender les problèmes lies au dimensionnement de ces échangeurs. Pourtant maintenant largement employés dans des utilisations diphasiques, ces échangeurs n'ont pas fait l'objet d'études et de recherches approfondies à l'exception des échangeurs à plaques munis d'ailettes. Outre l'établissement de cartes d'écoulement, les objectifs de ce travail expérimental sont d'expliquer les différents mécanismes de frottement pariétal et donc d'échange lorsque le mélange diphasique s'enrichit en gaz et subit des changements de régime (transition). Pour ce faire, les deux principales techniques de mesure mises en oeuvre sont la mesure du gradient pariétal de vitesse par technique électrochimique (technique polarographique) et la mesure du taux de vide (sonde optique). Deux configurations, un écoulement co-courant horizontal et un écoulement co-courant vertical ascendant, ont été étudiées avec deux géométries différentes (plaques à cannelures droites et plaques à chevrons croises)This study has been supported by the LEMTA and the associate lahoratories CEA-CENG GRETh in a national rescarch program on plate beat exchangers. Both the thermohydraulic and the hydrodynamic proper to the flow of newtonian or complex fluids arc now well known and the design of such exchangcrs does not set any difficult problem anymore. Although this kind of ex changer is widely used in two-phase systems, all the published works on this topic only involves plate fin exchangers. The main objectives or this work are firstly to establish a flow pattern map, secondly lo explain the friction mechanism (transfer mechanism) when the gas flux increases and when transition between two patterns occurs. The measurement of the local wall shear stress is made by electrochemical method call polarography and those of the local void fraction by an optical probe. The horizontal co-current gas-liquid flow has been first investigated using two kind of geometry (a bidimensionnal and a tridimensionnal) then the vertical upward one
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Rochange, Christine. "Evaluation des performances d'architecture multiprocesseurs à mémoire logiquement partagée". Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30215.
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Le modele de memoire partagee presente de nombreux avantages: confort de programmation du fait de l'equilibre de repartition de la charge et des donnees, portabilite du logiciel. . . Or les reseaux d'interconnexion processeurs-memoire classiques constituent un goulet d'etranglement lorsque le nombre de processeurs devient important et interdit la realisation de machines a memoire partagee massivement paralleles. On compare, dans cette these, une solution a memoire physiquement partagee (le multiprocesseur m3s base sur un reseau d'interconnexion compose de liens serie prives a tres haut debit et une organisation multiport de la memoire) a une solution a memoire logiquement partagee mais physiquement distribuee (representee par la machine dash). L'evaluation de ces deux architectures repose sur des modeles par reseaux de files d'attente, resolus de maniere analytique, puis par simulation a evenements discrets (cette derniere methode autorisant la prise en compte de certains aspects complexes du comportement des multiprocesseurs). Les resultats font apparaitre que le reseau et l'organisation memoire originaux de m3s permettent d'atteindre un niveau de performances eleve, par rapport a ce que l'on obtient habituellement dans un environnement a memoire partagee. Par ailleurs, il semble que les performances de dash soient fortement liees a la repartition des donnees dans les grappes: si les donnees se trouvent a proximite des processeurs qui les manipulent, les resultats sont encore meilleurs que ceux de m3s; par contre, dans le cas ou les donnees sont placees aleatoirement, les performances sont limitees par l'importance des temps de latence. Ainsi, ce type d'architecture ne conduit a un niveau de performances satisfaisant qu'au prix de l'abandon de la transparence de programmation, principal avantage du modele de memoire partagee
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Faucher, Vincent. "Méthodes numériques et algorithmes parallèles pour la dynamique rapide des systèmes fluide-structure fortement couplés". Habilitation à diriger des recherches, INSA de Lyon, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01011205.
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Cette HDR s'inscrit dans le cadre des actions de recherche pour la simulation des transitoires brutaux pour les structures et les fluides en interaction menées au Laboratoire d'Etudes de Dynamique du CEA, relatives à la définition de méthodes numériques pour la modélisation de systèmes mécaniques complexes et la résolution parallèle sur les supercalculateurs de problèmes de taille industrielle. Une particularité des approches proposées est la limitation à son minimum du nombre de paramètres non-physiques dans une simulation, pour s'accommoder des contraintes de maîtrise de la solution qu'impose le périmètre d'utilisation des concepts : sûreté nucléaire (CEA, EDF) ou aéronautique (ONERA, protection du citoyen (EC/JRC), en particulier. Ainsi, les contraintes cinématiques couplant fortement les structures entre elles (contact unilatéral par exemple) ou les fluides et les structures (avec des maillages conformes ou topologique déconnectés en fonction des situations géométriques) sont majoritairement traitées par l'intermédiaire de multiplicateurs de Lagrange, assurant la vérification exacte des équations de liaison au prix de la résolution d'un système additionnel variable dans le temps. Ce dernier aspect fait d'EPX (http://www-epx.cea.fr), le logiciel servant de réceptacle pour les méthodes, un outil à part dans la communauté du calcul en dynamique rapide. Le mémoire repose principalement sur une description des besoins en matière de modélisation pour la simulation de transitoires de référence, en particulier dans le monde du nucléaire, et des réponses apportées dans le cadre de la collaboration entre le CEA, EDF (via le LaMSID) et le LaMCoS. Sont ainsi considérés par exemple la déchirure d'un réservoir sous impact, l'accident de dimensionnement du confinement pour un réacteur de IVème génération ou la ruine d'une structure en béton armée sous impact. Sont ainsi proposés des modélisations innovantes et des algorithmes de résolution parallèles permettant de mettre en oeuvre avec efficacité les simulations correspondantes sur des calculateurs composés de noeuds multi-coeurs interconnectés sans jamais dégrader la qualité de la solution, ce qui a fait en particulier l'objet du projet ANR RePDyn (2010-2013), piloté par le CEA, à l'origine d'une collaboration étroite et en cours avec l'INRIA (Laboratoire d'Informatique de Grenoble).
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Jia, Shuman. "Statistiques de forme, de structure et de déformation à l'échelle d'une population pour l'étude de la fibrillation auriculaire". Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://theses.univ-cotedazur.fr/2019AZUR4105.
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La fibrillation auriculaire (FA) est le type d'arythmie cardiaque la plus commun, caractérisée par une activation électrique chaotique et une contraction non synchronisée des oreillettes. Cette maladie et ses complications potentiellement mortelles ainsi que sa progression rapide exigent de diagnostiquer et de mettre en place un traitement efficace dès que possible. L'ablation par cathéter, une procédure invasive qui établit des lésions pour bloquer les points de déclenchement de la FA et la propagation de l'arythmie, est un traitement efficace pour les patients réfractaires aux médicaments. Cependant, pour 30% des patients, la FA se redéveloppe, entraînant des interventions d'ablation multiples et affectant la fonction mécanique auriculaire. Le but de cette étude est de combiner l'expertise mathématique et informatique à la médecine afin de mieux comprendre la physiologie sous-jacente à la FA et de fournir des outils d'aide à la décision aux cliniciens. Nous analysons des corrélations entre l'arythmie récurrente et les caractéristiques du patient avant l'ablation, y compris la forme de l’oreillette gauche extraite d'images tomodensitométriques. Nous développons pour ce faire des méthodes semi-automatiques pour segmenter l’oreillette gauche et sa paroi à partir d’images. Ensuite, nous avons obtenu de bons résultats de segmentation avec un modèle de réseau de neurones artificiels. En outre, nous étudions des marqueurs de forme liés au remodelage global et local, et la quantification du tissu adipeux, en combinant une approche morphométrique difféomorphe à une analyse statistique. Enfin, le travail s’étend à l’analyse statistique de la déformation temporelle. Nous proposons une reformulation symétrique de l'échelle de perroquet qui améliore la cohérence et la stabilité numériqueAtrial fibrillation (AF) is the most common cardiac arrhythmia, characterized by chaotic electrical activation and unsynchronized contraction of the atria. This epidemic and its life-threatening complications and fast progression call for diagnosis and effective treatment as early as possible. Catheter ablation, an invasive procedure that establishes lesions to block the trigger points of AF and creates a barrier to the propagation of the arrhythmia, is an effective treatment for patients refractory to anti-arrhythmic drugs. However, the success rate of the first-time ablation may range from 30% to 75%, such that multiple ablation procedures may be recommended, and atrial mechanical function may be adversely affected. With evolving imaging and digital technologies, the objective of the study is to understand the underlying physiology of AF better and to provide tools to assist clinical decision-making. We analyze the correlations between recurrent arrhythmia and patient characteristics before ablation, including the left atrial shape extracted from computed tomography images. Non-invasive extraction of the anatomical structures of the heart is a crucial prerequisite. We first developed semi-automatic methods to segment the left atrium and the left atrial wall from images. Next, we achieved good segmentation results with a neural network model. Then, we studied markers of shape related to both global and local remodeling, and the quantification of adipose tissue, deploying diffeomorphometry and statistical analysis tools. Finally, we extended the work to the statistical analysis of temporal deformation. We proposed a symmetric reformulation of the pole ladder, which improves the numerical consistency and stability
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T, Saad Rodrigo. "Model Checking sur Architecture Multiprocesseur". Phd thesis, INSA de Toulouse, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00678352.
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Nous proposons de nouveaux algorithmes et de nouvelles structures de données pour la vérifi cation formelle de systèmes réactifs nis sur architectures parallèles. Ces travaux se basent sur les techniques de véri cation par model checking. Notre approche cible des architectures multi-processeurs et multi-coeurs, avec mémoire partagée, qui correspondent aux générations de serveurs les plus performants disponibles actuellement. Dans ce contexte, notre objectif principal est de proposer des approches qui soient à la fois effi caces au niveau des performances, mais aussi compatibles avec les politiques de partage dynamique du travail utilisées par les algorithmes de génération d'espaces d'états en parallèle ; ainsi, nous ne plaçons pas de contraintes sur la manière dont le travail ou les données sont partagés entre les processeurs. Parallèlement à la défi nition de nouveaux algorithmes de model checking pour machines multi-coeurs, nous nous intéressons également aux algorithmes de vérifi cation probabiliste. Par probabiliste, nous entendons des algorithmes de model checking qui ont une forte probabilité de visiter tous les états durant la vérifi cation d'un système. La véri fication probabiliste permet des gains importants au niveau de la mémoire utilisée, en échange d'une faible probabilité de ne pas être exhaustif ; il s'agit donc d'une stratégie permettant de répondre au problème de l'explosion combinatoire.
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Paccot, Flavien. "Contribution à la commande dynamique référencée capteurs de robots parallèles". Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2009. http://www.theses.fr/2009CLF21929.
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Ces travaux de recherche concernent la prédiction et l'amélioration de la précision des machines à structure parallèle. Ces travaux s'intéressent principalement aux machines utilisées pour des tâches complexes comme la manipulation rapide d'objets ou l'usinage à grande vitesse. Ces travaux s'intéressent à la cohérence du triptyque modélisation - identification - commande. L'originalité de ces travaux est la prise en compte au niveau de la commande, et au moyen d'une perception adaptée, des spécificités de la machine et de la dynamique de la tâche. L'apport principal de ces travaux de thèse est de proposer une commande dynamique dans l'espace Cartésien tout en utilisant une mesure extéroceptive de la pose de l'effecteur. Cette stratégie de commande permet notamment une précision plus importante que les stratégies classiques. En effet, le nombre d'estimations utilisées est plus faible, principalement au niveau de l'estimation du comportement dynamique. De plus, la régulation dans l'espace Cartésien permet la maîtrise complète du mouvement de l'effecteur, notamment au niveau des singularités de la machine. Ces améliorations sont validées en simulation. Le développement d'un capteur visuel rapide à 1 kHz a également permis une validation expérimentale de ces travaux
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Paccot, Flavien. "Contribution à la commande dynamique référencée capteurs de robots parallèles". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00725568.
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Ces travaux de recherche concernent la prédiction et l'amélioration de la précision des machines à structure parallèle. Ces travaux s'intéressent principalement aux machines utilisées pour des tâches complexes comme la manipulation rapide d'objets ou l'usinage à grande vitesse. Ces travaux s'intéressent à la cohérence du triptyque modélisation - identification - commande. L'originalité de ces travaux est la prise en compte au niveau de la commande, et au moyen d'une perception adaptée, des spécificités de la machine et de la dynamique de la tâche. L'apport principal de ces travaux de thèse est de proposer une commande dynamique dans l'espace Cartésien tout en utilisant une mesure extéroceptive de la pose de l'effecteur. Cette stratégie de commande permet notamment une précision plus importante que les stratégies classiques. En effet, le nombre d'estimations utilisées est plus faible, principalement au niveau de l'estimation du comportement dynamique. De plus, la régulation dans l'espace Cartésien permet la maîtrise complète du mouvement de l'effecteur, notamment au niveau des singularités de la machine. Ces améliorations sont validées en simulation. Le développement d'un capteur visuel rapide à 1 kHz a également permis une validation expérimentale de ces travaux.
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Champaney, Laurent. "Une nouvelle approche modulaire pour l'analyse d'assemblages de structures tridimensionnelles". Phd thesis, Cachan : Laboratoire de mécanique et technologie, 1996. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35846294f.
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Ebert, Rolf. "Développement d'un environnement de simulation de systèmes complexes. Application aux bâtiments". Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523619.
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Ce travail présente l'application de concepts modernes du génie logiciel au développement d'un environnement de simulation modulaire de systèmes thermiques complexes. Une application stricte des idées de la Conception Orientée Objet permet la réalisation d'un environnement modulaire, souple et efficace. Une analyse hiérarchique du système à étudier nous fournit un graphe de dépendance entre les composants du système. Chaque composant est confiné dans un objet informatique et a son propre modèle de calcul. Le travail essentiel du simulateur est la résolution des conditions de connexion entre les composants. La structure hiérarchique est conservée et exploitée pour une parallélisation des calculs pendant la simulation numérique. Pour une meilleure capitalisation des modèles développés, nous nous reposons sur une « modélothèque » à partir de laquelle l'utilisateur peut récupérer des modèles pour construire son propre système de simulation. Des exemples d'application de notre environnement de simulation pour des problèmes thermiques de bâtiment sont présentés.
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Pauthenet, Martin. "Macroscopic model and numerical simulation of elastic canopy flows". Thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://www.theses.fr/2018INPT0072/document.
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On étudie l'écoulement turbulent d'un fluide sur une canopée, que l'on modélise comme un milieu poreux déformable. Ce milieu poreux est en fait composé d'un tapis de fibres susceptibles de se courber sous la charge hydrodynamique du fluide, et ainsi de créer un couplage fluide-structure à l'échelle d'une hauteur de fibre (honami). L'objectif de la thèse est de développer un modèle macroscopique de cette interaction fluide-structure, afin d'en réaliser des simulations numériques. Une approche numérique de simulation aux grandes échelles est donc mise en place pour capturer les grandes structures de l'écoulement et leur couplage avec les déformations du milieu poreux. Pour cela nous dérivons les équations régissant la grande échelle, au point de vue du fluide ainsi que de la phase solide. À cause du caractère non-local de la phase solide, une approche hybride est proposée. La phase fluide est décrite d'un point de vue Eulerien, tandis que la description de la dynamique de la phase solide nécessite une représentation Lagrangienne. L'interface entre le fluide et le milieu poreux est traitée de manière continue. Cette approche de l'interface fluide/poreux est justifiée par un développement théorique sous forme de bilan de masse et de quantité de mouvement à l'interface. Ce modèle hybride est implémenté dans un solveur écrit en C$++$, à partir d'un solveur fluide disponible dans la librairie CFD \openfoam. Un préalable nécessaire à la réalisation d'un tel modèle macroscopique est la connaissance des phénomènes de la petite échelle en vue de les modéliser. Deux axes sont explorés concernant cet aspect. Le premier consiste à étudier les effets de l'inertie sur la perte de charge en milieu poreux. Un paramètre géométrique est proposé pour caractériser la sensibilité d'une microstructure poreuse à l'inertie de l'écoulement du fluide dans ses pores. L'efficacité de ce paramètre géométrique est validée sur une diversité de microstructures et le caractère général du paramètre est démontré. Une loi asymptotique est ensuite proposée pour modéliser les effets de l'inertie sur la perte de charge, et comprendre comment celle-ci évolue en fonction de la nature de la microstructure du milieu poreux. Le deuxième axe d'étude de la petite échelle consiste à étudier l'effet de l’interaction fluide-structure à l'échelle du pore sur la perte de charge au niveau macroscopique. Comme les cas présentent de grands déplacements de la phase solide, une approche par frontières immergées est proposée. Ainsi deux méthodes numériques sont employées pour appliquer la condition de non-glissement à l'interface fluid/solide: l'une par interface diffuse, l'autre par reconstitution de l'interface. Cela permet une validation croisée des résultats et d'atteindre des temps de calcul acceptables tout en maîtrisant la précision des résultats numériques. Cette étude permet de montrer que l'interaction fluide-structure à l'échelle du pore a un effet considérable sur la perte de charge effective au niveau macroscopique. Des questions fondamentales sont ensuite abordées, telles que la taille d'un élément représentatif ou la forme des équations de transport dans un milieu poreux soupleWe study the turbulent flow of a fluid over a canopy, that we model as a deformable porous medium. This porous medium is more precisely a carpet of fibres that bend under the hydrodynamic load, hence initiating a fluid-structure coupling at the scale of a fibre's height (honami). The objective of the thesis is to develop a macroscopic model of this fluid-structure interaction in order to perform numerical simulations of this process. The volume averaging method is implemented to describe the large scales of the flow and their interaction with the deformable porous medium. An hybrid approach is followed due to the non-local nature of the solid phase; While the large scales of the flow are described within an Eulerian frame by applying the method of volume averaging, a Lagrangian approach is proposed to describe the ensemble of fibres. The interface between the free-flow and the porous medium is handle with a One-Domain- Approach, which we justify with the theoretical development of a mass- and momentum- balance at the fluid/porous interface. This hybrid model is then implemented in a parallel code written in C$++$, based on a fluid- solver available from the \openfoam CFD toolbox. Some preliminary results show the ability of this approach to simulate a honami within a reasonable computational cost. Prior to implementing a macroscopic model, insight into the small-scale is required. Two specific aspects of the small-scale are therefore studied in details; The first development deals with the inertial deviation from Darcy's law. A geometrical parameter is proposed to describe the effect of inertia on Darcy's law, depending on the shape of the microstructure of the porous medium. This topological parameter is shown to efficiently characterize inertia effects on a diversity of tested microstructures. An asymptotic filtration law is then derived from the closure problem arising from the volume averaging method, proposing a new framework to understand the relationship between the effect of inertia on the macroscopic fluid-solid force and the topology of the microstructure of the porous medium. A second research axis is then investigated. As we deal with a deformable porous medium, we study the effect of the pore-scale fluid-structure interaction on the filtration law as the flow within the pores is unsteady, inducing time-dependent fluidstresses on the solid- phase. For that purpose, we implement pore-scale numerical simulations of unsteady flows within deformable pores, focusing for this preliminary study on a model porous medium. Owing to the large displacements of the solid phase, an immersed boundary approach is implemented. Two different numerical methods are compared to apply the no-slip condition at the fluid-solid interface: a diffuse interface approach and a sharp interface approach. The objective is to find the proper method to afford acceptable computational time and a good reliability of the results. The comparison allows a cross-validation of the numerical results, as the two methods compare well for our cases. This numerical campaign shows that the pore-scale deformation has a significant impact on the pressure drop at the macroscopic scale. Some fundamental issues are then discussed, such as the size of a representative computational domain or the form of macroscopic equations to describe the momentum transport within a soft deformable porous medium
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Tacla, Saad Rodrigo. "Parallel model checking for multiprocessor architecture". Thesis, Toulouse, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAT0028/document.
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Nous proposons de nouveaux algorithmes et de nouvelles structures de données pour la vérification formelle de systèmes réactifs finis sur architectures parallèles. Ces travaux se basent sur les techniques de vérification model checking. Notre approche cible des architectures multi-processeurs et multi-cœurs, avec mémoire partagée, qui correspondent aux générations de serveurs les plus performants disponibles actuellement.Dans ce contexte, notre objectif principal est de proposer des approches qui soient à la fois efficaces au niveau des performances, mais aussi compatibles avec les politiques de partage dynamique du travail utilisées par les algorithmes de génération d’espaces d'états en parallèle; ainsi, nous ne plaçons pas de contraintes sur la manière dont le travail ou les données sont partagés entre les processeurs.Parallèlement à la définition de nouveaux algorithmes de model checking pour machines multi-cœurs, nous nous intéressons également aux algorithmes de vérification probabiliste. Par probabiliste, nous entendons des algorithmes de model checking qui ont une forte probabilité de visiter tous les états durant la vérification d’un système. La vérification probabiliste permet des gains importants au niveau de la mémoire utilisée, en échange d’une faible probabilité de ne pas être exhaustif; il s’agit donc d’une stratégie permettant de répondre au problème de l’explosion combinatoireIn this thesis, we propose and study new algorithms and data structures for model checking finite-state, concurrent systems. We focus on techniques that target shared memory, multi-cores architectures, that are a current trend in computer architectures.In this context, we present new algorithms and data structures for exhaustive parallel model checking that are as efficient as possible, but also ``friendly'' with respect to the work-sharing policies that are used for the state space generation (e.g. a work-stealing strategy): at no point do we impose a restriction on the way work is shared among the processors. This includes both the construction of the state space as the detection of cycles in parallel, which is is one of the key points of performance for the evaluation of more complex formulas.Alongside the definition of enumerative, model checking algorithms for many-cores architectures, we also study probabilistic verification algorithms. By the term probabilistic, we mean that, during the exploration of a system, any given reachable state has a high probability of being checked by the algorithm. Probabilistic verification trades savings at the level of memory usage for the probability of missing some states. Consequently, it becomes possible to analyze part of the state space of a system when there is not enough memory available to represent the entire state space in an exact manner
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Leredde, Alexandre. "Etude, Commande et Mise en Oeuvre de Nouvelles Structures Multiniveaux". Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00668376.
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Les structures de conversion multiniveaux permettent de convertir en moyenne tension et forte puissance. Celles-ci sont construites à partir de cellules de commutations et permettent d'augmenter le courant et la tension en entrée ou en sortie. Ces structures sont appelées multiniveaux car les formes d'ondes des tensions en sortie permettent d'avoir plus de deux niveaux de tension différents. Les différentes structures peuvent être classées dans différentes catégories tel que la mise en série de pont en H, les convertisseurs multicellulaires série ou parallèle ou encore les structures utilisant le fractionnement du bus continu. Toutes ces structures ont des propriétés et applications différentes, même si certaines structures ont des propriétés communes. Il est aussi possible de créer de nouvelles structures en mixant les différentes structures de bases des différentes familles de convertisseurs multiniveaux ou en assemblant les structures de base de la conversion statique. Même si l'utilisation de structure de conversion multiniveaux permet de convertir à forte puissance, celle-ci n'est pas toujours aisée. En effet l'augmentation du nombre de niveaux ou de la tension d'entrée implique également une augmentation du nombre de composants semi-conducteurs. Ceci peut être un frein à l'utilisation de convertisseur multiniveaux. Pour cela une nouvelle structure utilisant des composants partagés entre les différentes phases est proposée afin de limiter leur nombre. Un autre problème important lié aux convertisseurs multiniveaux est l'équilibrage des tensions des condensateurs du bus continu si celui-ci est composé de plus de deux condensateurs mis en série. Pour cela plusieurs solutions sont possibles : soit en utilisant une commande spécifique utilisant la modulation vectorielle, soit en utilisant des structures auxiliaires qui ont pour but d'équilibrer les différentes tensions des condensateurs. Dans une dernière partie ont été proposées de nouvelles structures qui permettent à la fois d'augmenter le courant de sortie et la tension en entrée en utilisant les principes des structures de base des convertisseurs multicellulaires série et parallèle. De plus, ces structures ont des propriétés intéressantes sur les formes d'ondes de sortie. De ces structures a été conçu un prototype permettant de valider les résultats de simulation. Une commande numérique implantée sur FPGA a été réalisée et a permis d'avoir des résultats expérimentaux intéressants.
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Abdelkhalek, Rached. "Accélération matérielle pour l'imagerie sismique : modélisation, migration et interprétation". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00936989.
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La donnée sismique depuis sa conception (modélisation d'acquisitions sismiques), dans sa phase de traitement (prétraitement et migration) et jusqu'à son exploitation pour en extraire les informations géologiques pertinentes nécessaires à l'identification et l'exploitation optimale des réservoirs d'hydrocarbures (interprétation), génère un volume important de calculs. Lors de la phase d'imagerie, ce volume est d'autant plus important que les différentes simulations mises en jeu se veulent fidèles à la physique du sous sol. Une puissance de calcul importante est donc nécessaire pour réduire le temps, et donc le coût, des études en imagerie sismique et pour améliorer le résultat final de ces études en reproduisant plus fidèlement les phénomènes physiques mis en jeu et en considérant de plus larges plages de fréquences. Lors de la phase d'interprétation, le calcul d'attributs sismiques (type : cohérence, lissage, analyse spectrale, etc.) offre une aide de choix à l'interprétateur. Ces calculs se font usuellement selon un cycle itératif pour sélectionner les paramètres les plus adaptés. Ce cycle est rendu fastidieux par la complexité et donc le temps des calculs. L'exploitation optimale des ressources de calcul disponibles dans la station d'interprétation est nécessaire pour raccourcir ce cycle ainsi que pour la mise en œuvre d'algorithmes de traitements plus performants. Les technologies accélératrices permettent de déléguer certains types de calculs à des unités puissantes (GPGPU, FPGA, MIC) dans le cadre de plateformes hétérogènes en alternative au CPU utilisé habituellement. La puissance de calcul accessible par ce biais dépasse de plusieurs ordres de grandeur ce que peuvent proposer les architectures généralistes utilisées traditionnellement en calcul hautes performances. Ces nouvelles architectures sont une alternative très intéressante pour augmenter la puissance de calcul sans augmenter pour autant la puissance électrique consommée et thermique dissipée. Néanmoins, les contraintes d'utilisation font qu'à l'heure actuelle ces nouveaux types de calculateurs sont difficiles à programmer et à optimiser dans le cadre du calcul scientifique et conduisent à des codes dédiés à une architecture particulière. Les simulations reposant sur la résolution de l'équation des ondes en 2D ou 3D discrétisée sur des grilles (utilisées pour la modélisation et la migration sismiques), ainsi que les algorithmes de traitement d'images (utilisés lors de l'interprétation des données sismiques) sont des candidats potentiels pour une implémentation très efficace sur ces nouvelles architectures. Dans cette thèse, nous proposons une étude de l'apport, des contraintes ainsi que des limites éventuelles de ces technologies accélératrices pour l'imagerie et l'interprétation sismiques. Dans la première partie du manuscrit, après une brève introduction à l'imagerie sismique dans le premier chapitre, nous passons en revue dans le deuxième chapitre les algorithmes utilisés dans ce cadre pour mettre en exergue la complexité de ces algorithmes et les besoins en puissance de calcul qui en découlent. Nous exposons ensuite dans le chapitre 3 les différentes technologies matérielles et logicielles actuelles permettant de répondre à ces besoins. Dans la deuxième partie de ce manuscrit, nous étudions l'impact de l'utilisation des technologies accélératrices en imagerie sismique (chapitre 4) et dans le cadre de l'interprétation sismique (chapitre 5). Dans le chapitre 4, nous proposons ainsi diverses implémentations d'algorithmes utilisés en imagerie sismique reposant sur la simulation de la propagation des ondes sismiques dans le sous- sol via une discrétisation de l'équation d'onde en 2D et en 3D et sa résolution par différences finies. Nous analysons le comportement de ces implémentations sur divers types d'accélérateurs. Nous montrons qu'une prise en compte fine des ressources disponibles au niveau de l'unité de calcul (bandes passantes, capacité mémoire, organisation des données en mémoire et motifs d'accès à ses différents niveaux) est nécessaire pour tirer partie de chaque type d'architecture et au-delà de cela, de chaque génération d'une architecture donnée. De plus, les communications entre l'accélérateur et la machine hôte ont un coût qu'il est nécessaire de limiter pour ne pas pénaliser les temps de calcul. Nous proposons différentes techniques pour minimiser ces coûts et analysons leur comportement. Ces implémentations reposent sur une décomposition du domaine de simulation global, qui peut être de taille importante, en sous-domaines ce qui induit également des communications entre nœuds dans le cadre de systèmes à mémoire distribuée. Dans le chapitre 5, une étude similaire est proposée pour le calcul d'attributs sismiques. Contrairement aux algorithmes d'imagerie sismique, ce sont les ressources de la station de travail locale qui sont exploitées pour tendre vers un calcul interactif des attributs facilitant ainsi la tâche de l'interprétateur. Une implémentation performante de la transposition de cubes sismiques 3D est proposée. Elle sert de base aux algorithmes étudiés par la suite. Est étudiée ensuite une première classe d'algorithmes basés sur le calcul de la similarité entre traces sismiques voisines : cohérence, calcul de pendage ainsi qu'un algorithme innovant mis au point lors de cette étude. Les calculs sur accélérateur graphique du lissage gaussien par filtres FIR et IIR sont comparés. Des facteurs d'accélération variant entre 8 et 160 par rapport aux processeurs classiques sont reportés. Ces travaux ouvrent la voie à une intégration complète et systématique des accélérateurs de calcul tout le long du cycle de traitement des données sismiques et ce d'autant plus que nous avons démontré que cette intégration ne se fait pas aux dépends de la fiabilité et de la maintenabilité du code existant.
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Termier, Alexandre. "Pattern mining rock: more, faster, better". Habilitation à diriger des recherches, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01006195.
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Le pattern mining est un domaine du data mining dont le but est l'extraction de régularité dans les données. Ce document présente nos contributions au domaine selon 3 axes : 1. Le domaine du pattern mining est jeune et il y existe encore beaucoup de types de régularités qu'un analyste serait intéressé de découvrir mais qui ne sont pas encore gérées. Nous avons contribué à deux nouveaux types de patterns: les patterns graduels et les patterns périodiques avec "ruptures". Nous avons aussi proposé ParaMiner, un algorithme original pour le pattern mining générique, qui permet à des analystes de spécifier directement le type de patterns qui les intéressent. 2. Le pattern mining demande beaucoup de ressources de calcul. Pour réduire le temps de calcul, nous avons étudié comment exploiter le parallélisme des processeurs multicoeurs. Nos résultats montrent que des techniques classiques en pattern mining sont mal adaptées au parallélisme, et nous avons proposé des solutions. 3. Notre objectif à long terme est de rendre le pattern mining plus facile à utiliser par les analystes. Il y a beaucoup à faire dans ce but, actuellement les analystes doivent travailler sur de longues listes de millions de patterns. Nous présentons nos premiers résultats, dans le contexte de la fouille de traces d'exécution de processeurs.
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Luca, Adrian. "Simulation numérique de débitmètres à ultrasons par une méthode 'Galerkin discontinu'". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066753.
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Dans ce travail, l'accent est mis sur le développement d'un outil de simulation numérique pour la propagation des ondes dans des débitmètres à ultrason. La simulation d'un débitmètre à ultrason implique la propagation d'ondes acoustiques de haute fréquence sur de longues distances (supérieures à 100 longueurs d'onde) en présence de géométries complexes et de multiples interfaces entre solides et fluides en écoulement. Les phénomènes physiques présents dans ce type de configurations sont divers et peuvent avoir un effet important sur la justesse des mesures. En conséquence, contrairement aux approches utilisées jusqu'à présent (basées principalement sur des tracés des rayons), le modèle physique employé ici est basé sur la théorie des ondes. La propagation des ondes dans la partie fluide est décrite par les équations d'Euler linéarisées et dans la partie solide par les équations de l'élastodynamique linéaire. Suivant les interfaces fluide-solide, ces deux systèmes d'équations sont couplés via des conditions aux limites explicites. Pour minimiser la dissipation et la dispersion numérique qui peut apparaître dans ces configurations, le choix a été fait d'utiliser la méthode de Galerkin discontinue et le code de calcul est implémenté pour tourner sur des cartes graphiques. Le code de calcul a été validé numériquement et expérimentalement puis utilisé dans cinq études numériques qui examinent plusieurs sources d'erreurs souvent rencontrées en débitmètrie. Les résultats montrent que le choix du modèle physique, de la méthode numérique et l'accélération du code à l'aide des cartes graphiques conduisent à un outil très prometteur pour la simulation de débitmètres à ultrasonsIn this work, the emphasis is on the development of a computational code for the numerical simulation of waves propagation in transit-time ultrasonic flowmeters. The simulation of an ultrasonic flowmeter is a challenging task. It implies the propagation of high frequency acoustic waves on long distances (greater than 100 wavelengths), through domains with complex geometries and multiples interfaces between solids and moving fluids. The physical phenomena occurring in this type of configurations are various and can have an important impact on the flow measurement accuracy. Therefore, unlike the approaches used until now (based mostly on the ray tracing model), the physical model used here is based on the wave theory. The wave propagation in the fluid part is described by the linearized Euler equations and in the solid part by the equations of linear elasticity. Along fluid-solid interfaces, these two systems of equations are coupled via explicit boundary conditions. In order to minimize the numerical dissipation and dispersion which may appear in these configurations, the numerical method used to solve the propagation problem is the nodal discontinuous Galerkin method. The code is implemented to run on graphical processing units (GPU). The computational code has been validated numerically and experimentally. Then, it is used in five numerical studies investigating several error sources often encountered in practical applications. The results show that by using a GPU-based discontinuous Galerkin method leads to a powerful tool for the simulation of complex configurations in the domain of ultrasonic flow measurement
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Kosowski, Adrian. "Time and Space-Efficient Algorithms for Mobile Agents in an Anonymous Network". Habilitation à diriger des recherches, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00867765.
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Computing with mobile agents is rapidly becoming a topic of mainstream research in the theory of distributed computing. The main research questions undertaken in this study concern the feasibility of solving fundamental tasks in an anonymous network, subject to limitations on the resources available to the agent. The considered challenges include: exploring a graph by means of an agent with limited memory, discovery of the network topology, and attempting to meet with another agent in another network (rendezvous). The constraints imposed on the agent include the number of moves which the agent is allowed to perform in the network, the amount of state memory available to the agent, the ability of the agent to communicate with other agents, as well as its a priori knowledge of the network topology or of global parameters.
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Leredde, Alexandre. "Etude, commande et mise en œuvre de nouvelles structures multiniveaux". Thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://www.theses.fr/2011INPT0094/document.
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Les structures de conversion multiniveaux permettent de convertir en moyenne tension et forte puissance. Celles-ci sont construites à partir de cellules de commutations et permettent d’augmenter le courant et la tension en entrée ou en sortie. Ces structures sont appelées multiniveaux car les formes d’ondes des tensions en sortie permettent d’avoir plus de deux niveaux de tension différents. Les différentes structures peuvent être classées dans différentes catégories tel que la mise en série de pont en H, les convertisseurs multicellulaires série ou parallèle ou encore les structures utilisant le fractionnement du bus continu. Toutes ces structures ont des propriétés et applications différentes, même si certaines structures ont des propriétés communes. Il est aussi possible de créer de nouvelles structures en mixant les différentes structures de bases des différentes familles de convertisseurs multiniveaux ou en assemblant les structures de base de la conversion statique. Même si l’utilisation de structure de conversion multiniveaux permet de convertir à forte puissance, celle-ci n’est pas toujours aisée. En effet l’augmentation du nombre de niveaux ou de la tension d’entrée implique également une augmentation du nombre de composants semiconducteurs. Ceci peut être un frein à l’utilisation de convertisseur multiniveaux. Pour cela une nouvelle structure utilisant des composants partagés entre les différentes phases est proposée afin de limiter leur nombre. Un autre problème important lié aux convertisseurs multiniveaux est l’équilibrage des tensions des condensateurs du bus continu si celui-ci est composé de plus de deux condensateurs mis en série. Pour cela plusieurs solutions sont possibles : soit en utilisant une commande spécifique utilisant la modulation vectorielle, soit en utilisant des structures auxiliaires qui ont pour but d’équilibrer les différentes tensions des condensateurs. Dans une dernière partie ont été proposées de nouvelles structures qui permettent à la fois d’augmenter le courant de sortie et la tension en entrée en utilisant les principes des structures de base des convertisseurs multicellulaires série et parallèle. De plus, ces structures ont des propriétés intéressantes sur les formes d’ondes de sortie. De ces structures a été conçu un prototype permettant de valider les résultats de simulation. Une commande numérique implantée sur FPGA a été réalisée et a permis d’avoir des résultats expérimentaux intéressantsThis PhD Thesis deals with the study of new multilevel structures. At the beginning of this work, a new methodology to create new multilevel structures has been conceived. To evaluate the performances of these structures, there are many possibilities: number of output voltage levels, number of components, and the quality of the converters’ output waveforms. The list of criteria is not exhaustive. One technique to obtain an output multilevel waveform is to split the DC link in several capacitors. There is a limitation since putting more than two capacitors in serial connection leads to an unbalancing of these voltage capacitors. Several solutions are possible to balance these voltages. The first one uses the control of the structure in a three phase application, using a space vector modulation and minimizing the energy stored in the DC link. The second solution consists in using auxiliary circuits, which realize an energy transfer between one capacitor to another through an inductor. The drawback of this method is the high number of components. This problem can be reduced sharing some components between the three phases of the converter. The third part of this study is related to multicell converters, structures with very interesting good properties. New converter structures mix serial and parallel multicell converters, to obtain a hybrid converter with similar performances to the two basic converters. An experimental prototype was built to validate the results of the PhD. The digital control of this hybrid structure was made with a FPGA where two DSP processors were implemented