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Équipe

Systèmes linéaires et Robustesse
Responsable(s) d'équipe : Olivier SENAME    Luc DUGARD


Axes de recherche


L'équipe Systèmes linéaires et robustesse (SLR) mène des recherches théoriques, méthodologiques et appliquées, dont l'objectif est de proposer de nouvelles approches (structurelles, algébriques, robustes, à base d'optimisation) d'analyse, d'observation, d'identification et de commande des systèmes dynamiques. L'équipe a des compétences solides en modélisation, identification, observation et commande des systèmes dynamiques linéaires. Sa spécificité repose sur la prise en compte des incertitudes de modélisation et de perturbations diverses, à des niveaux d'analyse et de synthèse de lois de commande ou d'observation.
Ainsi les études réalisées par l’équipe portent sur :
- les systèmes linéaires (en particulier à retards, multivariables, singuliers, à paramètres variants ou structurés).
- le développement d'approches structurelles et algébriques pour l'observation et le diagnostic.
- le développement de méthodologies d'analyse et de commande pour des applications liées.

L’équipe SLR s’appuie sur 3 domaines applicatifs majeurs :

. AUTOMOBILE et systèmes mécatroniques : injection diesel, chassis, trafic routier, machine asynchrone

- Moteurs à combustion interne : une collaboration avec Renault (et le laboratoire PRISME Orléans) a démarré en octobre 2009 sur la modélisation et la commande des moteurs à allumage commandé pour satisfaire les normes Euro VI (réduction de modèle, commande robuste LPV...). Nous nous intéressons entre autres au phénomène de combustion au sein du cylindre, ainsi qu’au système de post traitement. Plusieurs thèses CIFRE sont aujourd’hui en cours sur ce thème.
- Dynamique de véhicule : le projet INOVE (INtegrated approach of Observation and control and VEhicle dynamics, projet ANR) sera un des projets phare sur 2010-2014 avec comme partenaire le laboratoire MIPS de Mulhouse, la société SOBEN et le CAOR/Ecole des Mines de paris. L’objectif de ce projet de recherche fondamentale est l’étude amont et le développement d’outils et de méthodes pour l’amélioration de l’efficience des véhicules automobiles en vue d’améliorer la sécurité routière. L’objectif, à terme, est de doter les véhicules automobiles de fonctions automatiques de détection, et de correction de la dynamique du véhicule, en cas de situations critiques.
Le projet CROTALE (Commande multivariable RObuste et Tolérante aux fautes pour l’AutomobiLE, projet PICS-CNRS, 2010-2013) est en cours avec la Hongrie. Ce projet permet de développer des travaux en communs avec P. Gaspar, J. Bokor et Z. Szabo de l’Académie des sciences de Budapest (MTA SZTAKI). Des échanges de chercheurs et workshops sont organisés dans ce cadre.
Le projet FLORE (Commande tolérante aux fautes pour les véhicules routiers intelligents - Fault-toLerant cOntrol for smaRt vEhicles, PCP Mexique 2011-2013) a pour but de définir un benchmark d’étude de modélisation, d’observation et de commande des suspensions semi-actives. Ce benchmark basé sur les différents travaux menés sur les amortisseurs Delphi (Tec Monterrey) et SOBEN sera proposé à la communauté internationale comme support d’étude disponible et unique au monde.
- Suppression vibratoire : ce problème intéresse aujourd'hui plusieurs industries (aéronautique, électronique, automobile, transport ferroviaire ...) pour la protection ou la discrétion acoustique. La technologie utilisée aujourd'hui combine des actionneurs inertiels et des capteurs d'accélération non co-localisés. La plateforme expérimentale CARV développée à GIPSA-lab, représentative des structures mécaniques allégées caractérisées par plusieurs modes de vibrations, sert de support pour tester les méthodologies développées. Elle permet de renforcer la collaboration avec l'industrie, en particulier avec Hutchinson (Vibrachoc).


. ENERGIE : fusion thermonucléaire, diagnostic des canaux d’irrigation, contrôle d’une pile à combustible, ventilation dans les bâtiments intelligents, lignes cryogéniques

Dans le domaine de la fusion nucléaire, l'objectif de l'équipe est de développer des méthodes de modélisation, d'analyse et de commande, compatibles avec une résolution globale et temps réel des problèmes de stabilité et d'optimisation pour une classe de problèmes ou seules des solutions locales ou semi-empiriques sont traditionnellement disponibles. L'approche proposée est focalisée sur les phénomènes de transport avec le développement de deux méthodes d'analyse novatrices dans ce cadre : une approche automatique des schémas de discrétisation classiques (obtention d'un modèle de commande réduit en dimension finie) et de l'analyse fonctionnelle utilisée en systèmes à retard (systèmes non lineaires avec retard dépendant de l'état).
L'équipe travaille par ailleurs en collaboration avec les laboratoires G2Elab et LEPMI sur un projet "contrôle d'une pile à combustible". Ce projet concerne la modelisation et commande multivariable robuste d'une pile, prenant en compte les couplages entre les aspects électriques et
uidiques tout en permettant, à l'aide d'études de robustesse, une co-conception dimensionnement/performances.
Enfin, l'équipe démarre des activites sur le bâtiment intelligent, en particulier sur la modélisation physique, la gestion hybride et la commande multivariable des systèmes de ventilation.

- NANOTECHNOLOGIES : nanosystèmes et mesures ultra fines, nanomanipulation et systèmes du vivant, optimisation de synthétiseurs de fréquence

L'équipe mène des études méthodologiques sur les nanosystèmes et les mesures ultrafines. Elle a développé un système expérimental original (Plate-forme Nanopositionnement) permettant de mettre en évidence les apports, les défis et les limites de l'application des différentes méthodologies propres à l'automatique à cette échelle.
Sur le domaine de l'application à l'humain, l'équipe travaille en collaboration avec le laboratoire ICA (Grenoble) sur le développement de nouveaux modèles expérimentaux du geste humain en relation avec un objet (interface haptique) et crée ainsi des ouvertures de collaboration avec les sciences cognitives.


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