Systèmes

Thématiques principales

Systèmes à évènements discrets, à équations aux dérivées partielles, mécaniques, embarqués, communicants ; robotique

Équipes principales

LARIS (SDO, SFD)

Périmètre et contexte

Cet axe se décline en différents thèmes :

•  Algèbre max-plus et automatique des systèmes dynamiques à événements discrets

• Automatique des systèmes décrits par des équations aux dérivées partielles

• Analyse par intervalles pour les systèmes robotiques et robotique mobile

• Sûreté de fonctionnement des systèmes embarqués

• Fiabilité et Disponibilité des systèmes énergétiques et des infrastructures (bâti)

• Modélisation probabiliste des systèmes mécaniques

Le premier concerne le contrôle et l'estimation d'état des systèmes dynamiques à événements discrets. Ce sont des systèmes qui évoluent de manière discontinue dans le temps sous l'occurrence d'événements (systèmes de production, systèmes de transport, systèmes informatique,..). Il est bien implanté au niveau international avec de multiples collaborations (Tchéquie, Allemagne, Brésil, Etats-Unis...). Le groupe de travail « Systèmes à événements discrets » du GDR MACS est animé par un des membres de ce groupe.

Le second concerne les systèmes dynamiques continus décrits par des équations aux dérivées partielles. Les deux problématiques principales sont l'identification paramétrique et la commande. Parmi les applications considérées, citons : le contrôle du profil de courant dans un plasma de Tokamak, la détection de sources mobiles chauffantes par une meute de capteurs mobiles ou encore le contrôle non destructif de structures composites. Des collaborations internationales sont en cours avec la Pologne et le Mexique. Enfin, dans le cadre du projet ITER (relatif à la maîtrise de la fusion nucléaire), l'ANR TORID permet une étroite collaboration avec le CEA.

Le troisième thème porte sur le développement de méthodes numériques, principalement basées sur utilisation de l'analyse par intervalles, pour étudier des problèmes de robotique tels :

• L'Analyse de singularité de robots manipulateurs (sériels ou parallèles)

• Localisation/Cartographie de robots mobiles (SLAM)

• Commande optimale de systèmes dynamiques.

Ces méthodes sont expérimentées sur différentes plateformes robotiques (robot chenille, meute de robots à roues, robot agricole) du laboratoire. Noter que cet axe a notamment piloté le projet ANR Cartomatic et remporté le défi ANR/DGA Carotte. Il participe également au projet ANR Cochise.

Enfin, le quatrième thème s’intéresse à l’évaluation globale des performances (Fiabilité, Disponibilité, Maintenabilité) des systèmes embarqués, des systèmes énergétiques et du bâti. Ceci se traduit soit par une modélisation/simulation conduisant à l’élaboration de modèles multi-échelles (thermique, hydraulique, mécanique et chimique) pour l’estimation de la performance des systèmes, l’analyse des défaillances et leur caractérisation, soit par le biais par exemple de mise en place d’essais accélérés ou sévérisés (réseaux bayésiens, réseaux de Petri). Les approches théoriques et multidisciplinaires développées au sein du LARIS/SFD se situent entre les domaines des sciences de l’ingénieur et des mathématiques appliquées. Elles ont trouvé des applications dans différents domaines (Automobile, Horlogerie, Spatial, …). De même, nous nous intéressons aux problématiques de conception de ces systèmes, en y incluant le logiciel, pour respecter les exigences de sûreté de fonctionnement de plus en plus contraignantes.