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LOUKKAS Nassim

’Synthèse d’observateurs ensemblistes pour l'estimation d'état basées sur la caractérisation explicite des bornes d'erreur d'estimation’

 

Directeur de thèse :     John-Jairo MARTINEZ-MOLINA

Co-encadrant :     Nacim MESLEM

École doctorale : Electronique, electrotechnique, automatique, traitement du signal (eeats)

Spécialité : Electronique-Electrotechnique-Automatique

Structure de rattachement : Grenoble-INP

Établissement d'origine : Université Paris Sud

Financement(s) : Contrat doctoral

 

Date d'entrée en thèse : 01/10/2014

Date de soutenance : 06/06/2018

 

Composition du jury :
Nacim RAMDANI : Professeur, PRISME, Université d'Orléans, Rapporteur
Luc JAULIN : Professeur, Lab-STICC, ENSTA-Bretagne, Rapporteur
Sorin OLARU : Professeur, L2S, Centrale Supelec, Examinateur
Gildas BESANÇON : Professeur, GIPSA-lab, Grenoble INP, Examinateur
John Jairo MARTINEZ MOLINA : Maître de conférences HDR, GIPSA-lab, Grenoble INP, Directeur de thèse
Nacim MESLEM : Maître de conférences, GIPSA-lab, Grenoble INP, Encadrant de thèse

 

Résumé : Dans cette thèse, nous proposons deux nouvelles approches ensemblistes pour l'estimation d'état basées sur la caractérisation explicite des bornes d'erreur d'estimation. Ces approches peuvent être vues comme la combinaison entre un observateur ponctuel et une caractérisation ensembliste de l'erreur d'estimation. L'objectif est de réduire la complexité de leur implémentation, de réduire le temps de calcul en temps réel et d'améliorer la précision et des encadrements des vecteurs d'état.
La première approche propose un observateur ensembliste basé sur des ensembles invariants ellipsoïdaux pour des systèmes linéaires à temps-discret et aussi des systèmes à paramètres variables. L'approche proposée fournit un intervalle d'état déterministe qui est construit comme une somme entre le vecteur état estimé du système et les bornes de l'erreur d'estimation. L'avantage de cette approche est qu'elle ne nécessite pas la propagation des ensemble d'état dans le temps.
La deuxième approche est une version intervalle de l'observateur d'état de Luenberger, pour les systèmes linéaires incertains à temps-discret, basés sur le calcul d'intervalle et les ensembles invariants. Ici, le problème d'estimation ensembliste est considéré comme un problème d'estimation d'état ponctuel couplé à une caractérisation intervalle de l'erreur d'estimation.
** Résumé en anglais:
In This work, we propose two main new approaches for the set-membership state estimation problem based on explicit characterization of the estimation error bounds. These approaches can be seen as a combination between a punctual observer and a setmembership characterization of the observation error. The objective is to reduce the complexity of the on-line implementation, reduce the on-line computation time and improve the accuracy of the estimated state enclosure.
The first approach is a set-membership observer based on ellipsoidal invariant sets for linear discrete-time systems and also for Linear Parameter Varying systems. The proposed approach provides a deterministic state interval that is build as the sum of the estimated system states and its corresponding estimation error bounds. The important feature of the proposed approach is that the proposed approach does not require propagation of sets.
The second approach is an interval version of the Luenberger state observer for uncertain discrete-time linear systems based on interval and invariant set computation. The setmembership state estimation problem is considered as a punctual state estimation issue coupled with an interval characterization of the estimation error.


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