Département d'Automatique

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Approche commande à gain récursif pour la commande des systèmes non linéaires strict feedback systems : Application à la machine SPMSM
(FGEI-UMMTO, 2024-01-28) Salhi Boualem
L'approche Backstepping est l'une des approches les plus importantes pour la commande des systèmes non linéaires. Cette approche n'est applicable qu'à une classe particulière de systèmes. Plus précisément, l'approche Backstepping est applicable aux systèmes non linéaires dont la représentation d'état est sous la forme Strict Feedback Form. Lesquels systèmes sont désignés par le nom Strict Feedback Systems. Juste après l'apparition de l'approche Backstepping, beaucoup de chercheurs ont relevé les limites et inconvénients de cette approche. En effet, l'approche Backstepping n'est pas applicable à tous les systèmes appartenant à la classe Strict Feedback Systems; mais seulement à ceux dont les non linéarités sont suffisamment lisses. Autrement dit, les systèmes dont les non linéarités appartiennent à la classe Cn des fonctions, i.e. n fois dérivables et dont les dérivées jusqu'à l'ordre n sont continues. Cette dernière condition constitue une hypothèse de travail très contraignante qui limite l'applicabilité de l'approche Backstepping. La même condition est imposée au signal de référence, lequel doit être aussi suffisamment lisse. Cette deuxième hypothèse de travail, aussi très contraignante, est satisfaite par l'approche Backstepping grâce à l'implémentation d'un préfiltre d'ordre n. La nécessité de l'utilisation d'un filtre constitue un premier inconvénient de cette approche. En plus des limites et inconvénients dus aux hypothèses de travail, d'autres inconvénients majeurs sont inhérents à la procédure récursive de la conception des lois de commande dans l'approche Backstepping. En effet, cette approche souffre, d'une part, du problème d'explosion de complexité et, d'autre part, de celui d'explosion de termes. Ces deux derniers inconvénients sont dus aux dérivations successives des commandes virtuelles. Différentes approches ont été proposées afin de traiter les inconvénients de l'approche Backstepping et de permettre la commande d'un plus large ensemble de systèmes appartenant à la classe Strict Feedback Systems. Deux approches parmi toutes les autres, très reconnues dans la littérature scientifique et qui ont traité cette problématique sont les approches Dynamic Surface Control et Command Filtered Backstepping. Ces deux dernières approches, bien quelles soient applicables à un plus large ensemble de systèmes appartenant à la classe Strict Feedback Systems, i.e. hypothèses de travail moins contraignantes, et qu'elles ne souffrent pas du problème d'explosion de complexité grâce à l'introduction d'un ensemble de filtres, elles présentent d'autres inconvénients et limites. En particulier, ces deux approches ne constituent que des approximations de l'approche Backstepping. Dans cette thèse, nous avons développé une nouvelle approche pour la commande des systèmes non linéaires appartenant à la classe Strict Feedback Systems. Cette nouvelle approche, à laquelle nous nous référons par le nom Commande à Gain Récursif, est basée sur l'introduction d'une nouvelle notion de signaux que l'on a désigné par le nom signaux fictifs. Ces derniers sont dits fictifs car ils n'existent pas réellement. L'approche Commande à Gain Récursif permet, d'une part, de mieux traiter les inconvénients de l'approche Backstepping et ce sans implémentation de filtres, i.e. régler définitivement le problème d'explosion de complexité et celui d'explosion de termes et, d'autre part, de rendre possible la commande d'un ensemble beaucoup plus large de systèmes appartenant à la classe Strict Feedback Systems, i.e. hypothèses de travail beaucoup moins contraignantes. Ce résultat théorique est rendu possible grâce à l'utilisation des signaux fictifs. Plus encore et à la différence des approches Dynamic Surface Control et Command Filtered Backstepping, l'approche Commande à Gain Récursif est supérieure à celle du Backstepping. La commande en vitesse, par orientation du flux rotorique, de la machine synchrone à aimant permanent SPMSM est réalisée avec les approches Commande à Gain Récursif et Backstepping afin de comparer leurs performances et confirmer les résultats théoriques.
Commande à base de descripteurs flous d'une architecture de génération distribuée
(Université Mouloud Mammeri, 2017-06-22) Saim, Abdelhakim
La génération distribuée d’électricité offre la possibilité d’intégrer une grande partie des sources d’énergie renouvelables à travers des interfaces d’electronique de puissance. La qualité de l’énergie dans ce type de structures dépend essentiellement de la stratégie de commande adoptée, dont le but est d’assurer des performances compatibles aux standards internationaux. Dans ce contexte, les travaux réalisés à travers cette thèse s’inscrivent dans la démarche visant à assurer un contrôle décentralisé des systèmes de génération distribués, notamment des micro-réseaux autonomes. Une structure à deux niveaux de contrôle est adoptée pour piloter localement chaque générateur. Dans ce sens, deux stratégies de contrôle permettant un suivi précis de la tension de référence et un rejet rapide des perturbations sont proposées pour le premier niveau. La première stratégie est construite sur la base d’un contrôleur multi-résonant à retours d’états stabilisants tandis que la deuxième est basée sur un contrôleur multi-résonant adaptatif, en fréquence et en gain. Cette même stratégie est reprise dans le deuxième niveau de contrôle vu sa robustesse à l’égard des variations que peut connaitre la fréquence et l’amplitude de la tension. Le deuxième niveau de contrôle assure quant à lui la répartition des charges entre les générateurs distribués via uncontrôleur de statisme modifié. Ce niveau de contrôle permet d’assurer le contrôle des flux de puissances et la répartition des charges dans le micro-réseau tout en assurant l’élimination des courants de circulation. Par ailleurs, face à la prolifération des charges non-linéaires (domestiques et/ou industrielles), l’intégration d’un filtre actif parallèle est proposée dans le but d’améliorer le facteur de puissance tout en réduisant la proportion des courants harmoniques dans le micro-réseau. Un contrôleur flou de type Takagi-Sugeno est proposé sur la base de la description floue du filtre actif. Des résultats Expérimentaux et de Co-Simulation sont présentés pour assoir la validité des stratégies développées.
Commande CRONE, application à un procédé pilote de laboratoire
(Université Mouloud Mammeri, 2011-07-03) Guermah, Said
Dans cette thèse, nous avons développé des méthodes de commande robustes destinées aux systèmes à dérivées non entières, représentation introduite il y a quelques années seulement. Plus particulièrement, nous avons traité dans ce travail l'élaboration de nouveaux aspects de la commande robuste utilisant cette nouvelle représentation. Nous avons effectué une analyse comparative entre une des nombreuses méthodes de commande robuste classiques, d'ordre entier, à savoir la commande adaptative, et une des formes de la commande CRONE introduites par Alain Oustaloup: le régulateur CRONE dit de deuxième génération. Nous avons proposé dans ce travail une version à temps discret de ce régulateur, qui est originale dans sa conception. Nous avons traité à la fois l'aspect théorique et l'aspect pratique de cette étude comparative. Nous donnons des résultats de simulation et d'implémentation sur un procédé physique, inséré dans une boucle de commande avec calculateur numérique, sous logiciel Labview. Ce procédé est un aérotherme pilote de laboratoire. De plus, nous avons effectué des investigations traitant des propriétés structurelles (commandabilité, observabilité, stabilité) de systèmes linéaires discrets d'ordre fractionnaire, ainsi que de l'analyse de performances de cette classe de systèmes. Des résultats importants ont été obtenus et publiés.
Commande des systèmes décrits par des équations aux dérivées partielles hyperbolique
(Université Mouloud Mammeri, 2008) Maidi, Ahmed
Les systèmes a paramètres distribués (SPD) sont des systèmes décrits par des équations aux dérivées partielles (EDP) de type hyper bolique ou de type parabolique. Pour la commande des SPD, deux stratégies de commandes sont possibles:la stratégie de pré-approximation, et la stratégie depost-approximation. La stratégie de pré-approximation consiste a approximer le modèle EDP par un modèle EDO (équations aux dérivées ordinaires ) afin d'appliquer les techniques de commande développées pour les systèmes a paramètres localisés (SPL). Cette approximation est réalisée soit par l'approximation des EDP, soit par l'approximation des solutions des EDP régissant la dynamique du système. La stratégie de pré-approximation engendre une perte d'informations sur les propriétés fondamentales du système (commandabilité, observabilité,et stabilité), et conduit souvent a des correcteurs difficiles a implanter vu leur dimension. La stratégie de post-approximation consiste a utiliser directement le modèle EDP pour la conception de la loi de commande, l'approximation n'est envisagée que pour la mise en oeuvre de la commande conçue. Cette stratégie de commande est la plus indiquée pourl a commande des SPD car elle permet de prendre en compte l'intégralité de l'état du système qui est en réalité de dimension infinie. Dans cette thèse, des approches de commande des SPD de type hyperbolique basées sur la stratégie de post-approximation sont proposée
Commande d’une architecture de téléopération par la carte FPGA
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI-OUZOU, 2020) Khati, Hocine
Dans ce travail de thèse, nous avons élaboré un nouveau schéma de commande bilatérale basé sur FPGA pour un système de téléopération à un degré de liberté. Un contrôleur neuro-flou adaptatif est développé pour les systèmes maître et esclave afin de contrôler la position et le couple en fonction de chaque stratégie de commande adoptée (position-position ou quatre canaux). L'apprentissage du réseau neuro-flou est effectué en ligne, en ajustant les paramètres de la conséquence des règles floues à l'aide d'un algorithme d'apprentissage basé sur les méthodes de la descente du gradient et du filtre de Kalman étendu, et cela en tirant profit du parallélisme de calcul du FPGA et sa fréquence d'échantillonnage élevée. Les contrôleurs proposés sont développés sur l'environnement Simulink de MATLAB et implémentés en utilisant les outils " Fixed-Point Tool " et " HDL Coder ". Une telle méthodologie de conception nous a permis d'obtenir un algorithme précis avec un code VHDL optimal en terme de ressources matérielles consommées, tout en réduisant le temps de conception de l'algorithme. Les résultats expérimentaux obtenus ont démontré l'efficacité des contrôleurs proposés comparant aux contrôleurs classiques PID.
Commande neuro-floue d'une machine asynchrone dans une chaine de propulsion d'un véhicule électronique
(Université Mouloud Mammeri, 2016-06-05) Houacine, Karima
Cette thèse présente la commande neuro-floue d’une machine asynchrone dans une chaîne de propulsion d’un véhicule électrique, afin d’améliorer le comportement et la stabilité du véhicule dans différentes contraintes de la route. La commande proposée consiste à introduire une technique intelligente nouvelle neuro-floue dotée d’un compensateur (NFC) qui permet de réajuster même la dynamique des règles floues en vu d’accélérer la convergence vers les performances désirées. Le principe général de la commande NFC est d’assurer la robustesse et la stabilité du système de commande. Le système de traction proposé dans cette thèse est un véhicule électrique avec deux moteurs asynchrones qui sont alimentés par une batterie à travers deux onduleurs triphasés pour entraîner les deux roues arrières du véhicule. Les moteurs sont commandés indépendamment en utilisant un différentiel électronique. Toutefois, les contrôleurs mis en oeuvre dans ce travail pour les moteurs sont basés sur la commande vectorielle à flux rotorique orienté.
Commande temps réel d’une classe de systèmes à événements discrets sous contraintes par l’algèbre des dioïdes
(Université Mouloud Mammeri, 2017-11-02) Tebani, Karima
Dans ce travail, nous considérons une classe de systèmes à événements discrets modélisés par des graphes d’événements temporisés (GETs) soumise à des contraintes temporelles ou à des contraintes de marquage. Nous proposons deux approches de synthèse de lois de commandes garantissant le respect de ces contraintes. La première approche est dédiée au problème de commande des GETs soumis à des contraintes temporelles. L’approche est basée sur l’utilisation de l’algèbre Max-Plus pour la modélisation du comportement dynamique de GETs. Les contraintes temporelles sont représentées par des inégalités linéaires dans cette algèbre. La deuxième approche proposée, est dédiée à la commande des GETs sous contraintes de marquage. Cette méthode est basée sur l’utilisation de l’algèbre Min-Plus. Les spécifications de marquage sont traduites par des inégalités linéaires dans l’algèbre Min-Plus. Les commandes synthétisées son des retours d’état qui peuvent être représentés par des places de contrôle connectées au GET modélisant le système considéré. Les méthodes proposées sont illustrées par des exemples inspirés du l’industrie.
Contribution à analyse quantitative et à la commande des réseaux de pétri continus à arcs valués : Application aux systèmes de production manufacturière
(Université Mouloud Mammeri, 2009) Kara, Redouane
Dans cette thèse nous considérons le problème de l'analyse quantitative et de la commande des systèmes de production manufacturière modélisés par les graphes d'événements continus à arcs valués ,une classe de réseaux de Petri ou chaque place possède exactement une transition d'entrée et une transition de sortie ;. dans l'analyse quantitative ,des formules explicites permettant de déduire le vecteur des vitesses de franchissement asymptotiques et le marquage stationnaire sont données . dans le problème de la commande des systèmes de production modélisées par réseaux de Petri continus des gains de retour d'état permettant d'atteindre asymptotiquement le marquage désiré et le vecteur vitesse de franchissement asymptotique désiré sont calculés . l'approche proposée permet de respecter les contraintes sur la commande sur le marquage et assure la stabilité asymptotique du système en boucle fermée .
Contribution à la commande des systèmes à événements discrets soumis à des contraintes temporelles
(Université Mouloud Mammeri, 2017-04) Hamri, Hakima
ce travail traite de la commande des systèmes à événements discrets modélisés par des graphes d’événements P-temporels dans l’algèbre standard toute en assurant le respect des contraintes qui sont les temps de séjour des marques dans les places du graphe d’événements considéré. Dans un premier temps, Une commande prédictive en boucle ouverte est calculée sur un horizon fini, puis des gains de retour d’état sont obtenus surun horizon infini par la résolution d’un problème d’optimisation convexe sous contraintes LMIs. Ces gains permettent de suivre un comportement 1-périodique en garantissant lerespect des contraintes sur la variable de commande. Nous avons montré que le respect des contraintes est assuré par l’inclusion de l’ellipsoïde défini par la fonction de Lyapunovdans le polyèdre des contraintes. Cette inclusion est vérifiée par le calcul de la distance entre les hyperplans de ce polyèdre et l’ellipsoïde en question. Dans un deuxième temps, une approche géométrique du commande prédictive est étendue à cette classe de SED. Nous avons montré qu’en utilisant le concept d’(A,B)-invariance, la commande prédictive en boucle ouverte sur un horizon fini peut être reformulée sous forme d’une programmation multiparamétrique dont la solution est donnée par des fonctions affines par morceaux (PWA). Enfin, les méthodologies proposées sont appliquées à un système de transport.
Contribution à la commande multi-boucle fractionnaire des systèmes multivariables
(Université Mouloud Mammeri, 2019-03-11) Chekari, Tassadit
Cette thèse traite de la commande multi-boucle fractionnaire des systèmes multivariables. Ces systèmes sont caractérisés par le phénomène des interactions entre les variables d'entrée et de sortie. On s'intéresse particulièrement à développer un schéma de commande multi-boucle simple à comprendre et à implémenter tout en améliorant les performances du système en boucle fermée. Le paradigme de la commande à deux degrés de liberté est utilisé pour séparer le problème du suivi de trajectoire de celui des interactions. Ces dernières sont considérées comme étant des perturbations sur les boucles de commande obtenues lors de l'étape de l'analyse des interactions. On dimensionne alors un contrôleur d'ordre fractionnaire pour le suivi de trajectoire, le contrôleur pour la réduction de l'effet des interactions est ensuite synthétisé en définissant une fonction de sensibilité complémentaire appropriée. On a montré dans cette thèse qu'il y'a aucune difficulté d'adapter ce schéma de commande à des systèmes multivariables fractionnaires. La commande des systèmes entiers d'ordre élevé pourrait être simplifiée en utilisant ce schéma de commande. Ce dernier est implémenté sur un procédé réel qui est un système à deux entrées et deux sorties.
Contribution à la commande par modes glissants d'ordre fractionnaire
(Université Mouloud Mammeri, 2011-07-04) Si Ammour, Amar
Un système d'ordre fractionnaire est représenté par des modèles dynamiques à opérateurs de dérivation et d'intégration d'ordre non entier. De nombreux travaux réalisés, ces dernières années, ont développé des méthodes d'analyse et de synthèse des systèmes d'ordre fractionnaire. Notre travail consiste à contribuer à l'élargissement du champ d'application de la commande fractionnaire aux systèmes fractionnaires et ce en utilisant les concepts des opérateurs intégro-différentiels d'ordre non entier. Nous avons élargi la théorie de la commande par modes glissants aux systèmes d'ordre fractionnaire avec et sans retards. Notre contribution comporte ces propositions : Une surface de commutation fractionnaire basée sur l'intégral de Riemann-Liouville. Cette surface nous permet de synthétiser des lois de commande en mode de glissement pour des modèles fractionnaires sans retard et avec retard sur l'état. Un prédicteur d'état fractionnaire basé sur la fonction de Mittag- Leffler. Ce prédicteur sert à compenser l'effet du retard présent sur l'entrée de commande d'un système d'ordre fractionnaire. La loi de commande en régime glissant est déterminée. Nous avons obtenu de nouveaux résultats de stabilité pratique dans un intervalle de temps fini d'un système fractionnaire à retard sur l'état et perturbé. Des simulations numériques ont été effectuées afin d'illustrer les développements théoriques présentés dans notre mémoire.
Contribution à la commande sous contraintes d’une classe de systèmes à événements discrets
(FGEI-UMMTO, 2023-07-10) Aberkane Sofiane
L'objectif de cette thèse consiste à modélisé et proposer des lois de commande par retour d'état pour les systèmes à événements discrets avec des ressources partagées, en utilisant l'algèbre Max-plus. Nous considérons la classe des Graphes d'événements temporisés avec conflit (RGETC), qui est une classe de réseaux de Petri, soumis à des contraintes temporelles strictes. Tout d'abord, une formalisation algébrique en termes de systèmes linéaires Max-plus à commutation est proposée pour décrire le comportement dynamique d'un RGETC. Des conditions suffisantes pour l'existence de lois de commande garantissant ces contraintes temporelles sont établies pour les deux cas de RGETC : les RGETCs complètement observables et les RGETCs partiellement observables. Les lois de commande calculées sont des gains de retour qui peuvent être représentes par des places de commande qui supervisent le franchissement du système afin d'empêcher la violation des contraintes temporelles. Afin d'illustrer l'approche suggérée et montrer l'efficacité des lois de commande développées, deux exemples d'application sont présentés.
Contribution à la conception d’observateurs non linéaires pour la synchronisation des systèmes chaotiques sous contraintes de communication
(FGEI UMMTO, 2022-05-26) Hamoudi Ahcene
Récemment, de plus en plus d'attention a été accordée à l'utilisation du chaos dans la transmission sécurisée de données. En effet, depuis le travail pionnier de Pecora et Carrol, qui ont démontré la possibilité de synchroniser deux systèmes chaotiques avec des conditions initiales différentes, l'utilisation de systèmes chaotiques dans une communication sécurisée a révolutionné les méthodes de cryptage traditionnelles. Dans les systèmes de communication basés sur le chaos, le message secret est masqué par le signal pseudo-aléatoire généré par le système chaotique entraîné (émetteur ou maître) conduisant à un signal inintelligible qui est transmis par le canal public au système chaotique de réponse (récepteur ou esclave). La récupération du message d'origine est possible si l'émetteur et le récepteur sont synchronisés. Cependant, l'un des problèmes majeurs de la configuration maître-esclave est l'apparition d'un retard dans le canal de transmission entre l'émetteur et le récepteur, qui est généralement causé par la distance entre les deux systèmes, et qui constitue un élément très néfaste à la synchronisation. En effet, si la synchronisation entre l'émetteur et le récepteur n'est pas correctement réalisée, il serait alors impossible de reconstruire le message secret. Par ailleurs, l'introduction des systèmes chaotiques d'ordre fractionnaire dans la conception des sché-mas de communication sécurisée augmente grandement la sécurité. En effet, les systèmes chaotiques d'ordre fractionnaire améliorent la sécurité en considérant les ordres de dérivation comme des paramètres supplémentaires de la clé de sécurité. Ainsi, une grande attention a été accordée à la synchronisation des systèmes chaotiques d'ordre fractionnaire. L'objectif de cette thèse est de développer des nouvelles méthodes de synchronisation des systèmes chaotiques d'ordre entier et fractionnaire à base d'observateurs en présence de retard dans le canal de communication (retard sur la mesure) et de perturbations (incertitudes paramétriques et perturbations externes). Dans les techniques proposées, le système esclave est composé de deux éléments : un observateur à mode glissant d'ordre supérieur qui permet d'estimer les états retardés en temps fini et sans chattering, et un prédicteur d'état qui permet de compenser le retard et ainsi d'assurer une bonne synchronisation entre les systèmes maître et esclave. Les conditions de convergence des méthodes de synchronisation proposées sont établies et des exemples numériques sont donnés pour démontrer l'efficacité des approches de synchronisation proposées.
Contribution à la reconnaissance automatique de caractères numériques
(Université Mouloud Mammeri, 2019-07-08) Ait Aider, Malika
Cette thèse est consacrée à la reconnaissance des chiffres manuscrits isolés en s'appuyant principalement sur la Transformée en Ondelettes Discrète (TOD), le classifieur Machine à Vecteurs de Support (SVM) et les Réseaux de Neurones Convolutifs (CNN). Quatre contributions sont apportées: La première porte sur le choix du type de l'Ondelette et des sous-bandes images générées par la TOD qui conviennent le mieux à la discrimination des chiffres manuscrits. La seconde s'est basée sur l'étude comparative de plusieurs techniques de caractérisation des chiffres manuscrits. Cette étude nous a permis alors de mettre en place une méthode d'extraction de caractéristiques associant la TOD à une technique basée sur les Histogrammes de Gradients Orientés (HOG). Toutefois, les caractéristiques dégagées restent impertinentes, nombreuses voire redondantes. Afin de surmonter cette difficulté; nous avons développé une technique de réduction et de sélection de caractéristiques qui combine l'Analyse en Composantes Principales (ACP) et la méthode de Sélection Séquentielle Ascendante (SFS). La quatrième et majeure contribution consiste en la suggestion d'un Réseau de Neurones Convolutif (CNN) permettant d'extraire des caractéristiques multiéchelles par apprentissage. Ce dernier combine le CNN standard; le classifieur SVM et la Transformée en Ondelettes.
Contribution à la synthèse de contrôleurs fractionnaires d'ordre réduit pour la commande des systèmes de grande dimension
(Université Mouloud Mammeri, 2018) Amoura, karima
Le travail effectué dans cette thèse porte sur la synthèse d'un nouveau type de contrôleurs fractionnaires, appelé en anglais "PID-Fractional-Order-Filter" pour la commande des systèmes entiers de grande dimension. Pour ce faire nous avons utilisé deux méthodes: la première méthode est analytique basée sur la commande à modèle interne, l'idée est d'imposer à la boucle fermée le comportement fractionnaire de la fonction idéale de Bode en boucle fermée. Pour les modèles de grande dimension, nous avons proposé deux solutions: soit en réduisant d'abord l'ordre du modèle original en utilisant une méthode de réduction, où bien en calculant d'abord le contrôleur fractionnaire à partir du modèle de grande dimension ensuite simplifier sa structure en utilisant la série de Maclaurin. La deuxième méthode proposée est empirique basée sur la réponse indicielle du système en boucle fermée, dans ce cas, la forme du contrôleur FOF-PID est fixée à priori, ensuite ses paramètres sont réglés en utilisant la méthode SOM (Setpoint Overshoot Method) qui a été adapté pour le réglage de ce type de contrôleurs fractionnaires. Cette dernière méthode de synthèse permet à la commande d'ordre non entier d'être plus accessibles aux utilisateurs industriels. Les contrôleurs ainsi obtenus en utilisant les deux méthodes ont été implémenté sur un système réel constitué d'un pendule inversé monté sur un chariot mobile.
Contribution à la synthèse de contrôleurs fractionnaires pour la commande multi-objectives des systèmes linéaires
(Université Mouloud Mammeri, 2017-05-11) Titouche, Kahina
Une méthode analytique pour la synthèse d'un contrôleur proportionnel intégrale dérivée ( PID) en cascade avec un filtre d'ordre non entier est proposée pour les systèmes du premier ordre à retard instables. L'algoritheme de conception est basée sur la méthode de commande à modèle interne (IMC). La structure de commande à deux degrés de liberté (2DDL) est aussi, utilisée pour améliorer les performances du système en boucle fermée. Dans cette structure, un contrôleur entier est utilisé pour stabiliser la boucle interne, puis un contrôleur fractionnaire est employé pour améliorer les performances du système en boucle fermée. La méthode de Walton- Marshall utilisée pour l'analyse de la stabilité des systèmes à retard, est ensuite utilisée, d'une part pour établir la condition de stabilité interne de la boucle fermée du système ( la partie fractionnaire du contrôleur en particulier), et, pour déterminer les paramètres du contrôleur stabilisant proportionnel (P) ou proportionnel dérivée (PD). Une application réelle est présentée afin d'implémenter la structure de commande à deux degrés de liberté pour la stabilisation d'un pendule inversé et l'asservissement du chariot sur lequel est monté le pendule.
Contribution à la transmission numérique sécurisée de données à base de générateurs de séquences chaotiques d'ordre non entier
(Université Mouloud Mammeri, 2018) Kassim, Sarah
Dans ce travail de thèse, nous avons élaboré une nouvelle approche de transmission sécurisée basée sur des générateurs de séquences chaotiques d’ordre fractionnaire. Les principaux résultats obtenus sont, en premier lieu, le développement d’une nouvelle méthode de synchronisation des systèmes chaotiques discrets d’ordre fractionnaire basée sur l’observateur exact retardé étape par étape. La synthèse de l’observateur dépend de deux conditions : la condition d’observabilité pour récupérer les états du système ; la condition de recouvrement de l’observabilité ("observability matching condition") pour récupérer les états du système et l’information noyée dans le système (inversibilité à gauche du système). Ces deux conditions sont étudiées pour cette catégorie de systèmes. Par la suite, un nouveau schéma de transmission sécurisée efficace et robuste ainsi que quelques variantes ont été élaborés en utilisant la synchronisation par observateurs développée. Des résultats de simulation sont également présentés pour mettre en évidence les performances de notre méthode. Ces résultats montrent que les systèmes proposés peuvent résister à différents types d’attaques et qu’ils présentent de bonnes performances.
Contribution au diagnostic et à la commande tolérante aux fautes par l’approche ensembliste
(2019-09-23) Oubabas, Hocine
Cette thèse traite le problème de mise en œuvre de techniques performantes et robustes de diagnostic et de commande tolérante aux fautes par l'approche ensembliste, en vue d'augmenter la fiabilité et la sûreté de fonctionnement des systèmes à paramètres incertains. Les travaux s'appuient sur l'arithmétique des intervalles. Nous proposons des méthodes originales et constructives de conception d'observateurs robustes à convergence globale pour une classe de systèmes linéaires et non linéaires. Elles sont basées sur l'observateur à mode glissant d'ordre 1 et la théorie des intervalles. A partir de ces résultats, des méthodes pour la génération de résidus sont proposées pour résoudre le problème de la détection de défaut et de commande tolérante aux défauts. Les comportements des résidus en présence ou en l'absence de défauts sont analytiquement étudiés.
Développement de méthodes de résolution de problèmes de contrôle optimal des systèmes d'ordre fractionnaire
(Université Mouloud Mammeri, 2017-07-06) Idiri, Ghania
La méthode de paramétrisation du vecteur de commande est une technique de commande optimale très utilisée. Cette méthode permet de convertir un problème de commande optimale en un problème d'optimisation statique. Le principe de la méthode consiste à approximer la commande par une combinaison linéaire, à coefficients constants, de fonctions orthogonales. Le problème de détermination de la commande optimale revient à déterminer les valeurs optimales des coefficients de la paramétrisation qui optimisent le critère de performances. Dans cette thèse, une approche permettant d'étendre la méthode de la paramétrisation du vecteur de commande aux systèmes d'ordre fractionnaire est proposée. L'idée consiste à remplacer l'expression de la commande obtenue, après paramétrisation, dans l'équation d'état et d'utiliser la méthode de l'itération variationnelle pour la résolution de l'équation différentielle résultante. En remplaçant cette solution dans le critère, on obtient un problème d'optimisation statique. Pour résoudre le problème d'optimisation obtenu, on propose d'utiliser la méthode d'optimisation globale d'Aliénor. Cette dernière permet de simplifier le problème d'optimisation puisqu'elle réduit le nombre de variables d'optimisation à une seule variable. Les différentes étapes de l'approche proposée sont résumées sous forme d'un algorithme et son efficacité est démontrée par deux exemples d'application.
Extension de l’approche semi-groupe à l’analyse et à la commande des systèmes à paramètres distribués bilinéaires.
(Université Mouloud Mammeri, 2018) Habrache, Nouara
Les systèmes à paramètres distribués (SPDs) bilinéaires constituent une des classes les plus importantes des SPDs non linéaires. En effet, le comportement dynamique de plusieurs phénomènes physiques peut être modélisé par un modèle bilinéaire. Cette classe de systèmes est caractérisée par le produit de l'état et la variable de commande, linéaire par rapport à l'état et linéaire par rapport à la commande mais pas aux deux simultanément. Pour la commande des SPDs, on distingue deux approches principales: l'approche de pré-approximation et l'approche de post approximation. Le principe de la première approche consiste à approximer le SPD par un système à paramètres localisés. Cette approche présente certains inconvénients qui limitent son utilisation (détérioration probable des propriétés fondamentales du système original, la difficulté d'implémentation du correcteur de dimension élevée, etc.). Le principe de la deuxième approche consiste à utiliser le modèle aux équations aux dérivées partielles directement pour l'analyse et la synthèse du correcteur. Cette approche permet d'améliorer davantage les performances puisque les propriétés fondamentales du SPD sont préservées. Le développement de la théorie des semi-groupes des opérateurs fortement continus a permis de généraliser la théorie, très développée, des systèmes linéaires de dimension finie aux SPDs linéaires. Pour les SPDs non linéaires, il est très difficile d'établir une théorie générale et l'étude se fait généralement par cas. Dans cette thèse, on s'intéresse à la commande géométrique des SPDs bilinéaires en suivant l'approche de post approximation. L'objectif est d'étendre la théorie des semi-groupes pour l'analyse de la stabilité du système corrigé. L'idée principale consiste à exploiter les propriétés spectrales de l'opérateur spatial pour l'analyse de la stabilité du système en boucle fermée.