Author: Mohamed Zerrougui
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

Get Book Here

Book Description
Les travaux présentés dans cette thèse ont été effectués au Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN). Ils portent sur l'observation et la commande des systèmes singuliers non linéaires. Dans un premier temps nous nous sommes intéressés à la synthèse d'observateur et au filtrage H infini des systèmes singuliers bilinéaires. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la synthèse d'observateur pour les systèmes singuliers non linéaires Lipschitziens. La dernière partie de ce travail concerne la stabilisation et la commande basée observateurs des systèmes singuliers non linéaires. L'objectif de ce travail a été de proposer des résultats facilement implémentables et de couvrir une large classe de systèmes non linéaires. La contribution principale de ce mémoire a été de proposer des observateurs H infini pour les systèmes singuliers non linéaires, en utilisant le non biais de l'erreur d'estimation. Les paramètres de ces observateurs sont obtenus par la résolution des inégalités matricielles linéaires (LMIs). Le deuxième apport concerne la synthèse de commande stabilisante et l'utilisation d'un des observateurs proposés dans cette thèse pour la synthèse d'une commande basée observateur pour les systèmes singuliers non linéaires. Cette dernière est réalisée grâce à la réécriture des fonctions non linéaires sous des formes adéquates à l'application de la commande des systèmes.

Author: Mejda Mansouri
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

Get Book Here

Book Description
Dans ce mémoire, on s'est intéressé aux problèmes d'estimation, de filtrage H∞ et de la commande basée observateur des systèmes de grande dimension. L'étude porte sur les systèmes linéaires standards mais aussi sur les systèmes algèbro-différentiels appelés aussi systèmes singuliers pour couvrir la classe la plus large possible des systèmes de grande dimension. Ainsi, on a commencé notre travail en proposant des méthodes de synthèse d'observateurs décentralisés à interconnexions inconnues pour des systèmes de grande dimension standards et singuliers. On a cherché à éliminer l'effet des interconnections inconnues sur la dynamique de l'erreur d'observation. La synthèse de l'observateur est basée sur des LMIs permettant de déterminer la matrice de gain paramétrant toutes les matrices de l'observateur. La formulation LMI est basée sur l'approche Lyapunov et déduite des différents lemmes bornés. Ensuite, on a proposé des filtres décentralisés qui permettent d'assurer, en plus de la stabilité, un critère de performance H∞, c'est à dire qu'on a cherché à atténuer l'effet des perturbations, supposées être inconnues mais à énergie bornée, sur la dynamique de l'erreur d'estimation. On a abordé après l'étude des observateurs interconnectés pour les systèmes de grande dimension, où on a proposé une nouvelle méthode permettant de synthétiser une nouvelle forme d'observateurs interconnectés connectivement stable. On s'est intéressé à la capacité d'un tel observateur à être stable de manière robuste vis-a-vis des incertitudes sur les interconnexions entre les sous observateurs qui les forment. Enfin, on s'est intéressé à l'application des méthodes d'estimation proposées dans le cadre de la commande. En effet, dans un premier temps, on a proposé une commande décentralisée basée sur un filtre H∞ pour une classe de systèmes de grande dimension standards à interconnections non-linéaires. L'approche est une extension des travaux de Kalsi et al. aux cas des systèmes perturbés standards. En effet, on a commencé par le calcul du gain de retour d'état qui satisfait les spécifications du système bouclé. Puis, on a synthétisé un filtre qui a pour but de fournir en sortie une estimée de ce retour d'état. L'approche a été validée sur un exemple de système composé de trois machines électriques interconnectées. Dans le second volet du chapitre, on a considéré le problème de la commande via un filtre H∞ pour une classe de système singulier de grande dimension soumis à des perturbations à énergie bornée. L'approche est une extension des travaux de Kalsi et al. au cas des systèmes singuliers perturbés. L'un des principaux apports de nos travaux, a été de proposer une nouvelle méthode de synthèse de commande basée sur un filtre H∞ qui générée par des conditions de solvabilité moins restrictives que celles introduites dans les travaux de Kalsi et al. Ainsi, on a relaxé les contraintes qui portait sur la distance entre la paire de matrices formée par la matrice d'état et la matrice d'entrée d'une part et l'ensemble de paires de matrices incontrôlables d'autre part. De plus, on tient compte de la maximisation des bornes de l'interconnexion, ce qui est très important en pratique.

Author: Olfa Boubaker
Publisher: Editions Ellipses
ISBN: 2340078210
Category : Science
Languages : fr
Pages : 242

Get Book Here

Book Description
Cet ouvrage présente une introduction très didactique aux fondements les plus complexes des systèmes non-linéaires. Les techniques modernes de modélisation en représentation d’état ainsi que les signatures des systèmes non-linéaires sont illustrées par de nombreux exemples et applications. Chaque chapitre de l’ouvrage se termine par une série d'exercices avec des solutions détaillées. Il s’adresse aux étudiants de licence, de master ainsi qu’aux jeunes doctorants dans les domaines des sciences et techniques de l’ingénieur dont particulièrement le génie électrique, le génie mécanique, la mécatronique et l’aéronautique. Il intéresse également les futurs ingénieurs dans les mêmes domaines.

Author: Montassar Ezzine
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

Get Book Here

Book Description
Dans ce mémoire, nous nous sommes intéressés aux problèmes d'estimation, de filtrage H-infini mais aussi à la commande via un observateur dans les domaines temporel et fréquentiel, aussi bien pour les systèmes linéaires standards que pour les systèmes algèbro-différentiels plus généraux appelés systèmes singuliers. Le fil conducteur de notre démarche a été de proposer des résultats facilement implémentables et de couvrir la classe la plus large possible des systèmes linéaires. Ainsi, nous avons commencé notre travail en proposant des méthodes de synthèse d'observateurs à entrées inconnues pour des systèmes sans et avec retard, sujet à des entrées totalement inconnues. Nous cherchons ici à éliminer l'effet des entrées inconnues sur la dynamique de l'erreur d'observation. La synthèse temporelle est basée sur des LMIs permettant de déterminer la matrice de gain paramétrant toutes les matrices de l'observateur. L'approche LMI est en fait déduite de différents lemmes bornés qui eux mêmes se basent sur l'approche Lyapunov. La synthèse fréquentielle est déduite de celle temporelle en proposant des MFDs judicieuses et en utilisant l'approche de factorisation. Ensuite, nous avons proposé des filtres qui permettent d'assurer, en plus de la stabilité, un critère de performance H-infini, c'est à dire que nous cherchons à atténuer l'effet des perturbations, supposées être inconnues mais à énergie bornée, sur la dynamique de l'erreur d'estimation. L'un des principaux apports de nos travaux, a été de proposer une nouvelle écriture de la dynamique de l'erreur d'estimation sous forme singulières afin de contourner le problème de l'apparition de la dérivée des perturbations dans la dynamique de l'erreur d'estimation. Ainsi, nous sommes arrivés à relaxer les contraintes qui existent généralement sur les matrices des filtres non biaisés synthétisés; c'est à dire, des filtres dont la dynamique de l'erreur d'estimation ne dépend pas explicitement de l'état x(t) du système et de l'entrée u(t). La méthode fréquentielle est déduite de celle temporelle en utilisant l'approche de factorisation. Il est à noter que cette description fréquentielle, entrée-sortie, pourra permettre une implémentation aisée dans le domaine fréquentiel lorsque nous nous trouvons dans une situation où celle-ci est la plus indiquée. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'application des méthodes d'estimation proposées dans le cadre de la commande. En effet, dans un premier temps, nous proposons une synthèse directe d'une commande basée sur un filtre H-infini directement dans le domaine fréquentiel pour des systèmes linéaires standards. Ensuite, nous nous focalisons sur les systèmes singuliers aussi bien dans le cas continu que discret et nous proposons de déterminer des lois de commande en utilisant un filtre fonctionnel qui satisfait un critère de performance H-infini. En effet, nous cherchons d'abord à calculer le gain de retour d'état qui nous permet de remplir les spécifications du système bouclé (stabilité,...). Puis, nous synthétisons un filtre qui a pour but de fournir en sortie une estimée de ce retour d'état.

Author: Noussaiba Gasmi
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

Get Book Here

Book Description
L'analyse et la synthèse des systèmes dynamiques ont connu un développement important au cours des dernières décennies comme l'atteste le nombre considérable des travaux publiés dans ce domaine, et continuent d'être un axe de recherche régulièrement exploré. Si la plupart des travaux concernent les systèmes linéaires et non linéaires temps continu, peu de résultats ont étaient établis dans le cas temps discret. Les travaux de cette thèse portent sur l'observation et la commande d'une classe de systèmes non linéaires à temps discret. Dans un premier temps, le problème de synthèse d'observateur d'état utilisant une fenêtre de mesures glissante est abordé. Des conditions de stabilité et de robustesse moins restrictives sont déduites. Deux classes de systèmes non linéaires à temps discret sont étudiées : les systèmes de type Lipschitz et les systèmes « one-sided Lipschitz ». Ensuite, une approche duale a été explorée afin de déduire une loi de commande stabilisante basée sur un observateur. Les conditions d'existence d'un observateur et d'un contrôleur stabilisant les systèmes étudiés sont formulées sous forme d'un problème d'optimisation LMI. L'efficacité et la validité des approches présentées sont montrées à travers des exemples académiques.

Author: SELWA.. BEN AMOR
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 211

Get Book Here

Book Description
LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE PORTE SUR LES THEMES SUIVANTS : I) LE PROBLEME DE STABILISATION DES SYSTEMES NON LINEAIRES TEMPS-DISCRET : DANS LE CAS TEMPS-CONTINU, CE PROBLEME A ETE ABORDE PAR PLUSIEURS AUTEURS (KAWSKI, HERMES, CORON, ...). LE PROBLEME CONSISTE A TROUVER DES LOIS DE COMMANDE PERMETTANT DE STABILISER GLOBALEMENT LE SYSTEME NON LINEAIRE HOMOGENE. APRES AVOIR INTRODUIT ET DISCUTE LE CARACTERE INTRINSEQUE DE L'HOMOGENEITE, ON A MONTRE QU'UN SYSTEME HOMOGENE LOCALEMENT STABILISABLE L'EST GLOBALEMENT, SOIT PAR UN RETOUR D'ETAT STATIQUE OU ENCORE PAR UN RETOUR D'ETAT DYNAMIQUE. II) LA SYNTHESE DES OBSERVATEURS DES SYSTEMES NON LINEAIRES TEMPS-DISCRET : NOUS AVONS CARACTERISE UNE CLASSE DE SYSTEMES POSSEDANT UNE STRUCTURE D'OBSERVABILITE UNIFORME. CETTE CLASSE DE SYSTEMES POSSEDE UNE FORME CANONIQUE D'OBSERVABILITE. L'INTERET DE CETTE FORME CANONIQUE RESIDE DANS LE FAIT QUE SON LINEARISE TANGENT LE LONG DES TRAJECTOIRES EST COMPLETEMENT UNIFORMEMENT OBSERVABLE (AU SENS DE KALMAN). CECI NOUS A PERMIS DE SYNTHETISER DEUX TYPES D'OBSERVATEURS (DE TYPE KALMAN OU ENCORE DE TYPE LUENBERGER) ET ENFIN DE MONTRER LEUR CONVERGENCE. POUR LES SYSTEMES QUI NE SONT PAS UNIFORMEMENT OBSERVABLES, LE SYNTHESE DE L'OBSERVATEUR EST PLUS COMPLEXE. TOUTEFOIS, SI LE SYSTEME EST AFFINE EN L'ETAT MODULO UNE INJECTION DE SORTIE, UNE SYNTHESE DE L'OBSERVATEUR CONSISTE A APPLIQUER LE FILTRE DE KALMAN. POUR CELA, NOUS AVONS CARACTERISE LES SYSTEMES QUI SONT TRANSFORMABLES PAR CHANGEMENT DE VARIABLES EN DES SYSTEMES AFFINES EN L'ETAT MODULO UNE INJECTION DE SORTIE. UN ALGORITHME CONSTRUCTIF A ETE PROPOSE.

Author: Laurence Didierjean
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 260

Get Book Here

Book Description
L'estimation de tout ou partie de l'état d'un système joue un rôle dans deux domaines de l'automatique : la commande des systèmes et la détection de panne. l'influence des phénomènes non linéaires et la recherche de meilleures performances nécessitent de plus en plus souvent une modélisation non linéaire. On est alors amené à étuider la synthèse d'observateurs non linéaires, et notamment d'observateurs partiels qui ne reconstituent qu'une fonction de l'état. En effet, l'utilisation d'observateurs en commande ou en surveillance des systèmes ne nécessite pas une reconstitution de tout le vecteur d'état. Nous nous sommes intéressés dans un premier temps à la synthèse d'observateurs partiels pour les systèmes bilinéaires, qui ont été les premiers systèmes non linéaires étudiés. Nous avons mis en évidence deux types d'observateurs partiels applicables à de tels systèmes, l'un fondé sur l'extraction d'un sous-système observable, et l'autre sur le choix de la dynamique de l'erreur d'observation. Pour chacun de ces observateurs, la structure de l'espace observable associé a été étudiée. Pour la plupart des méthodes d'observation non linéaire, le test de convergence utilisé est un test de stabilité quadratique de l'erreur d'observation. Ce test de stabilité quadratique est également abondamment utilisé pour la commande des systèmes, et notamment pour l'étude de la stabilité des systèmes linéaires incertains. La stabilisation de ces systèmes peut se présenter sous la forme d'un problème convexe qui se modélise à l'aide d'Inégalités Matricielles Linéaires (LMI). Nous avons mis en évidence le lien existant entre la synthèse d'observateurs pour une certaine classe de systèmes non linéaires et la stabilisation des systèmes linéaires incertains. Les résultats de stabilisation de ces systèmes ont alors été utilisés pour la synthèse d'un observateur non linéaire de type LMI. Cette étude a été menée dans le cas des systèmes continus et discrets. Nous avons ensuite présenté des techniques de synthèse d'observateurs approchés qui s'avèrent très utiles lorsque les autres méthodes de synthèse d'observateurs non linéaires échouent. L'observateur de type LMI a été utilisé dans trois problèmes d'automatique. La première application concerne la trajectographie passive par azimut, l'observateur étant utilisé en boucle ouverte. Ensuite cet observateur est utilisé en boucle fermée pour la commande d'un moteur asynchrone. Bien que le principe de séparation ne soit pas valable, les résultats sont satisfaisants. Enfin, cet observateur a été comparé à d'autres observateurs pour la détection de panne sur une suspension d'automobile.

Author: SALIM.. IBRIR
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 200

Get Book Here

Book Description
LES TRAVAUX PRESENTES DANS CETTE THESE SONT CONSACRES AU PROBLEME DE LA CONSTRUCTION DES OBSERVATEURS POUR LES SYSTEMES NON LINEAIRES. LA PHILOSOPHIE DE LA CONSTRUCTION DE L'OBSERVATEUR EST BASEE SUR LES RESULTATS D'OBSERVABILITE ALGEBRIQUE QUI PERMETTENT D'ECRIRE LE VECTEUR D'ETAT DU SYSTEME A OBSERVER EN FONCTION DE L'ENTREE, LA SORTIE, ET LEURS DERIVEES SUPERIEURES. LA NOTION D'OBSERVATEUR ALGEBRIQUE EST INTRODUITE POUR CARACTERISER CE NOUVEAU TYPE D'ESTIMATION D'ETAT. DANS LE CAS DISCRET, DE NOUVELLES TECHNIQUES NUMERIQUES SONT DEVELOPPEES ET DISCUTEES SELON LA NATURE DES MESURES ET LA FORME DES MODELES DYNAMIQUES DES SYSTEMES A OBSERVER. DANS LE CAS CONTINU, UN NOUVEAU TYPE D'ESTIMATEUR DE DERIVEES EST PROPOSE. CETTE ESTIMATEUR DE DERIVEES CONSTITUERA ENSUITE LE NOYAU DE L'OBSERVATEUR ALGEBRIQUE QUI UTILISE LES EXPRESSIONS NON DIFFERENTIELS DU VECTEUR D'ETAT. IL EST MONTRE QUE CES TECHNIQUES PERMETTENT DE S'AFFRANCHIR AU PROBLEME D'EMBALLEMENT, LE TEMPS DE CONVERGENCE, L'ERREUR STATIQUE ET LA ROBUSTESSE PAR RAPPORT AUX INCERTITUDES DES MODELES. L'UTILISATION DE CES DIFFERENTIATEURS EN BOUCLE FERMEE EST APPROUVEE PAR DES ETUDES DE CAS. FINALEMENT, LE PROBLEME DE COMBINAISON DES OBSERVATEURS ALGEBRIQUES ET ASYMPTOTIQUE EST DISCUTE ET ANALYSEE POUR AMELIORER LES PERFORMANCES DE L'OBSERVATEUR ALGEBRIQUE EN PRESENCE DU BRUIT.

Author: Didier Aubry
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 223

Get Book Here

Book Description
L'objectif de cette thèse est l'étude et le développement de techniques d'observation des systèmes dynamiques non linéaires. Apres avoir rappelé quelques concepts fondamentaux sur la stabilité et l'observabilité des systèmes dynamiques, puis passé en revue les principales techniques d'observation existantes, nous nous sommes intéresses à la synthèse d'estimateurs de type kalman étendu pour les systèmes non linéaires temps-discret. Dans ce contexte, nous avons proposé et étudié la convergence de plusieurs algorithmes : analyse de la convergence du filtre de kalman étendu classique dans un cadre déterministe, synthèse et étude de la convergence d'observateurs de type kalman étendu (oke) d'ordre réduit, synthèse et étude de la convergence d'un oke pour les systèmes non linéaires singuliers, et enfin synthèse et étude de la convergence d'un oke séparé état-biais. Les algorithmes proposés sont simples a mettre en œuvre, fiables, et s'adressent à de larges classes de systèmes non linéaires. L'analyse de la stabilité de chacun d'entre eux repose sur une nouvelle technique de linéarisation exacte au premier ordre du système. La méthode consiste à paramétrer l'analyse de convergence par des matrices diagonales inconnues, modélisant les différents résidus issus de la linéarisation au premier ordre du système. L'introduction d'un tel paramétrage nous a permis de donner des conditions suffisantes de convergence, et d'établir les connections entre le choix de certaines matrices de pondération et l'amélioration des performances des estimateurs. La validité et l'applicabilité de notre approche ont été démontrées, d'abord en simulation sur un problème d'identification non linéaire, puis sur des problèmes d'observation de procèdes physiques tels que les machines asynchrones, les bioprocédés ou le problème de trajectographie passive, et enfin sur des données réelles dans le cadre de l'estimation séparée état-paramètres d'un robot expérimental scara.

Author: SAMI.. OTHMAN
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :

Get Book Here

Book Description
DANS CE MEMOIRE, NOUS ALLONS NOUS INTERESSER AU PROBLEME DE L'OBSERVATION ET DES OBSERVATEURS DE SYSTEMES NON LINEAIRES. LA THEORIE DES OBSERVATEURS EST UN PROBLEME TRES COMPLEXE. LA DIFFICULTE EST FORTEMENT LIEE A L'EXISTENCE DES ENTREES SINGULIERES. NOTRE PREMIERE ETUDE CONSISTE A ETUDIER LES OBSERVATEURS DES SYSTEMES NON LINEAIRES AUTONOMES (SANS ENTREE). UTILISANT DES TECHNIQUES D'IMMERSION, ON MONTRE, SOUS CERTAINES CONDITIONS, QU'UN TEL SYSTEME S'IMMERGE DANS UN SYSTEME LINEAIRE SUR UN ESPACE DE BANACH (OU DE HILBERT) POUR LEQUEL ON AURAIT PU CONSTRUIRE UN OBSERVATEUR. ON S'EST APERCU QUE CETTE METHODE EST COMPLIQUEE ET CECI NOUS A CONDUIT A ETUDIER DES SYSTEMES OBSERVABLES POUR TOUTE ENTREE (CETTE CLASSE CONTIENT GENERIQUEMENT LA CLASSE PRECEDENTE). CES SYSTEMES POSSEDENT UNE FORME NORMALE DANS LE CAS MONO-SORTIE; CETTE STRUCTURE TRIANGULAIRE EST FONDAMENTALE POUR LA SYNTHESE D'OBSERVATEURS DE CES SYSTEMES. ENFIN EN UTILISANT CES MEMES TECHNIQUES ON A DONNE UNE CONDITION SUFFISANTE POUR QU'UN SYSTEME SOIT STABLE AU SENS DE LAGRANGE