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Dissertations / Theses on the topic 'SYSTEME NON-LINEAIRES A DELAIS'
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Rontani, Damien. "Nonlinear dynamics of photonic components. Chaos cryptography and multiplexing." Phd thesis, Supélec, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00783267.
Full textAbstract:
With the rapid development of optical communications and the increasing amount of data exchanged, it has become utterly important to provide effective architectures to protect sensitive data. The use of chaotic optoelectronic devices has already demonstrated great potential in terms of additional computational security at the physical layer of the optical network. However, the determination of the security level and the lack of a multi-user framework are two hurdles which have prevented their deployment on a large scale. In this thesis, we propose to address these two issues. First, we investigate the security of a widely used chaotic generator, the external cavity semiconductor laser (ECSL). This is a time-delay system known for providing complex and high-dimensional chaos, but with a low level of security regarding the identification of its most critical parameter, the time delay. We perform a detailed analysis of the influence of the ECSL parameters to devise how higher levels of security can be achieved and provide a physical interpretation of their origin. Second, we devise new architectures to multiplex optical chaotic signals and realize multi-user communications at high bit rates. We propose two different approaches exploiting known chaotic optoelectronic devices. The first one uses mutually coupled ECSL and extends typical chaos-based encryption strategies, such as chaos-shift keying (CSK) and chaos modulation (CMo). The second one uses an electro-optical oscillator (EOO) with multiple delayed feedback loops and aims first at transposing coded-division multiple access (CDMA) and then at developing novel strategies of encryption and decryption, when the time-delays of each feedback loop are time- dependent.
2
Jarny, Yvon. "Identification de modeles non-lineaires de systemes thermiques." Nantes, 1987. http://www.theses.fr/1987NANT2048.
Full textAbstract:
Utilisation d'une methode de modelisation due a g. Chavent, consistant a minimiser un critere de moindres carres de sortie. Etude de 3 modeles comportant des parametres variables en fonction de l'etat du systeme ou du temps. Le probleme d'identification est formule comme un probleme d'optimatisation et resolu numeriquement par un algorithme de descente
3
Moog, Claude. "Inversion, decouplage, poursuite de modele des systemes non lineaires." Nantes, 1987. http://www.theses.fr/1987NANT2030.
Full textAbstract:
Analyse des systemes non lineaires et leur commande par bouclage dynamique par approches structurelle et algebrique differentielles. Etude de l'inversion des systemes non lineaires a partir de notions algebriques et obtention de facon algorithmique de la structure a l'infini pour une classe generales de systemes non lineaires d'ou l'extension d'une liste d'invariants definie dans le cas de systemes lineaires invariants
4
Duchesne, Claire. "Etude des proprietes optiques non lineaires dans les verres. Cas du systeme NA2O-TIO2-P2O5." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136123.
Full textAbstract:
L' acces aux proprietes optiques non lineaires de materiaux tels que les verres mineraux ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine du transport de l' information par fibre optique, voire dans celui de la commutation optique fonctionnant avec des temps de reponse tres brefs (domaine de la subpicoseconde). Concretement, leur potentialite peut etre estimee par une figure de merite F, expression d' un compromis qui doit etre trouve entre la necessite d' accroitre la vitesse et l' amplitude de changement d' indice de refraction et l' obligation d' attenuer la variation thermique de l' indice due a l' echauffement du materiau que provoque l' intensite du faisceau lumineux. Une analyse des criteres de choix des materiaux nous a conduit a centrer cette premiere etude sur des verres du systeme Na2O-TiO2-P2O5. Les resultats peuvent s' analyser en terme de reconnaissance des entites structurales se formant dans les verres et de performances obtenues sur le plan des non linearites optiques: l' analyse structurale des verres effectuee essentiellement par spectroscopie d' absorption des rayons X a conduit a l' identification des entites hyperpolarisables a l' origine des proprietes non lineaires, a savoir les groupements TiO5; les valeurs des indices non lineaires se situent un peu au-dessous de celles des verres contenant des ions lourds. En revanche, l' absence de tels constituants a permis d' accroitre considerablement les facteurs de merite. De ce point de vue, ces phosphates se placent sans doute en tete par rapport a tous les resultats publies a ce jour. Enfin, la pertinence des valeurs experimentales des indices lineaires et non lineaires a pu etre mise en evidence par une tentative de modelisation. Cette approche repose sur le modele de M. E. Lines qui a decrit la reponse electronique d' un cristal sous l' effet d' une perturbation electromagnetique en terme de processus interionique par une analyse de la liaison anion-cation.
5
MARTI, PHILIPPE. "Sdrc : un systeme de cooperation entre solveurs pour la resolution de contraintes non-lineaires sur les reels." Nice, 1996. http://www.theses.fr/1996NICE5029.
Full textAbstract:
De tres nombreux problemes industriels peuvent se modeliser par un ensemble de contraintes definies sur les reels (e. G. , applications financieres, problemes thermiques, problemes electro-mecaniques). Toutefois, ces contraintes sont en general non lineaires et souvent meme non polynomiales. Un examen approfondi des applications montre tres frequemment qu'une combinaison judicieuse des techniques de resolution symboliques et numeriques permet de calculer une bonne approximation du probleme. Ce travail definit un systeme cooperatif de resolution de contraintes sur les reels. Dans ce modele, les solveurs sont vus comme des agents (dotes d'une capacite de resolution) et communiquant entre eux par des messages. Au depart, l'ensemble des contraintes est partitionne et adresse aux agents suivant leurs capacites. La supervision de la resolution est realisee par un agent particulier, le moniteur. Ensuite l'implantation d'un prototype utilisant un algorithme du simplexe, un algorithme de propagation d'intervalles et un algorithme des bases de groebner est decrit. Ces solveurs sont reutilises a partir d'implantation connues (prolog iii, interlog ii et maple v). Ils communiquent grace a une couche logicielle de gestion de processus et de communication (la parallel virtual machine) et utilisent un lingua franca: le langage openmath, a l'origine dedie au calcul symbolique. Enfin, quelques resultats experimentaux sont proposes et commentes
6
BASSO, PIERRE. "Le reseau a production conditionnee. Creation et traitement des connaissances a partir d'un systeme connexionniste decrit par des champs non-lineaires." Paris 7, 1996. http://www.theses.fr/1996PA077169.
Full textAbstract:
L'idee developpee dans cette these concerne la conception d'un systeme connexionniste reposant sur un modele physique de champs non-lineaires emprunte a l'astrophysique (modele de zakharov). Ce systeme connexionniste, appele reseau a production conditionnee (rpc), ne fonctionne pas par application de regles d'inferences, la representation d'un objet se produit par emergence en fonction d'un environnement d'objets, c'est a dire d'un etat de choses, qui jouera le role d'un potentiel relativement a la creation de cette representation. Les representations de connaissances, ou d'objets, qui emergent dans un rpc figurent comme des etats stables d'ondes appeles des connectons; un connecton est defini par un systeme d'equations non-lineaires couplees ou le role de l'environnement est figure par une fonction designee par la lettre grecque gamma. Un tel systeme permet de decrire des objets ainsi que des situations entre personnes et objets evoluant en fonction du temps et des etats qui se creent dans le rpc. A titre d'illustration, l'evolution d'un bref scenario entre deux personnes, jean et marie, et un livre est decrite tout au long de la these. Toutefois, ce rpc est considere comme une illustration, et une application, d'une theorie formelle de la creation des connaissances que j'ai appelee logique de la production conditionnee (lpc) dont le formalisme est en cours de redaction. Au cours de la these il est fait constamment allusion aux concepts et aux principes de cette lpc qui ont g guide la conception du rpc
7
Kyal, Malika El. "Les methodes paralleles asynchrones de multi-decomposition appliquees aux systemes differentiels algebriques non lineaires d'indice inferieur ou egal a 1." Besançon, 1999. http://www.theses.fr/1999BESA2049.
Full textAbstract:
Ce travail comporte une etude theorique et experimentale des methodes asynchrones de multi-decomposition relaxation d'onde. Ces methodes constituent une extension notable de la methode des approximations successives dans le cas d'une application de point fixe definie sur un espace produit. Leur formulation est assez generale pour englober la methode des approximations successives qui se parallelise naturellement, mais aussi celle de gauss-seidel qui est souvent sequentielle. Cette derniere satisfait le principe de gauss (utilisation d'une information des que disponible), ce qui n'est pas le cas de la premiere. L'objectif des methodes asynchrones est de permettre de satisfaire au mieux le dit principe de gauss dans un cadre parallele. Elles sont susceptibles de realiser une sorte de compromis entre les proprietes des algorithmes tres classiques evoques ci-dessus. Ici, l'application de point fixe consideree est naturellement associee a une decomposition en sous-problemes differentiels algebriques de taille plus petite que celle du probleme pose. Dans un cadre assez generale de problemes d'indice inferieur ou egal a 1, l'analyse du comportement de ces methodes s'appuie sur une propriete de contraction pour des normes uniformes avec poids convenables. Pour ce qui concerne plus specifiquement les problemes d'indice nul, c'est a dire les systemes d'equation differentielles ordinaires avec condition initiale, on adapte la technique des ensembles emboites pour aboutir a des resultats de convergence superlineaire. Dans ces deux situations, on a traite des problemes non lineaires sur des horizons en temps bornes. Des situations pratiques issues de problemes de la modelisation de circuits electroniques, de chimie medicale et de la mecanique celeste ont donne lieu a des experimentations sur un multiprocesseur sgi power challenge en utilisant la bibliotheque d'echange de messages mpi ainsi que des comparaisons avec les resultats donnes en utilisant des code sequentiels deja existants tels que dassl et radauv.
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Nguyen, Le Ha Vy. "Stability and stabilization of several classes of fractional systems with delays." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112387/document.
Full textAbstract:
Nous considérons deux classes de systèmes fractionnaires linéaires invariants dans le temps avec des ordres commensurables et des retards discrets. La première est composée de systèmes fractionnaires à entrées multiples et à une sortie avec des retards en entrées ou en sortie. La seconde se compose de systèmes fractionnaires de type neutre avec retards commensurables. Nous étudions la stabilisation de la première classe de systèmes à l'aide de l'approche de factorisation. Nous obtenons des factorisations copremières à gauche et à droite et les facteurs de Bézout associés: ils permettent de constituer l'ensemble des contrôleurs stabilisants. Pour la deuxième classe de systèmes, nous nous sommes intéressés au cas critique où certaines chaînes de pôles sont asymptotiques à l'axe imaginaire. Tout d'abord, nous réalisons une approximation des pôles asymptotiques afin de déterminer leur emplacement par rapport à l'axe. Le cas échéant, des conditions nécessaires et suffisantes de stabilité H-infini sont données. Cette analyse de stabilité est ensuite étendue aux systèmes à retard classiques ayant la même forme. Enfin, nous proposons une approche unifiée pour les deux classes de systèmes à retards commensurables de type neutre (standards et fractionnaires). Ensuite, la stabilisation d'une sous-classe de systèmes neutres fractionnaires est étudiée. Premièrement, l'ensemble de tous les contrôleurs stabilisants est obtenu. Deuxièmement, nous prouvons que pour une grande classe de contrôleurs fractionnaires à retards il est impossible d'éliminer dans la boucle fermée les chaînes de pôles asymptotiques à l'axe imaginaire si de telles chaînes sont présentes dans les systèmes à contrôlerWe consider two classes of linear time-invariant fractional systems with commensurate orders and discrete delays. The first one consists of multi-input single-output fractional systems with output or input delays. The second one consists of single-input single-output fractional neutral systems with commensurate delays. We study the stabilization of the first class of systems using the factorization approach. We derive left and right coprime factorizations and Bézout factors, which are the elements to constitute the set of all stabilizing controllers. For the second class of systems, we are interested in the critical case where some chains of poles are asymptotic to the imaginary axis. First, we approximate asymptotic poles in order to determine their location relative to the axis. Then, when appropriate, necessary and sufficient conditions for H-infinity-stability are derived. This stability analysis is then extended to classical delay systems of the same form and finally a unified approach for both classes of neutral delay systems with commensurate delays (standard and fractional) is proposed. Next, the stabilization of a subclass of fractional neutral systems is studied. First, the set of all stabilizing controllers is derived. Second, we prove that a large class of fractional controllers with delays cannot eliminate in the closed loop chains of poles asymptotic to the imaginary axis if such chains are present in the controlled systems
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Salazar, Rosales Leandro Julian. "Analysing uncertainty and delays in aircraft heavy maintenance." Thesis, University of Manchester, 2016. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/analysing-uncertainty-and-delays-in-aircraft-heavy-maintenance(6a64acb7-6780-4dc4-acc5-1497bcf8654b).html.
Full textAbstract:
This study investigates the influence of unscheduled maintenance activities on delays and disruptions during the execution of aircraft heavy maintenance services by developing a simulation model based on Systems Dynamics (SD) and supported by an Evidential Reasoning (ER) rule model. The SD model studies the complex interrelationship between scheduled and unscheduled tasks and its impact on delays during a maintenance service execution. It was found that the uncertain nature of the unscheduled maintenance tasks hinders the planning, control and allocation of resources, increasing the chances to miss deadlines and incur in cost overruns. Utilising causal loop diagrams and SD simulation the research explored the relevance that the resource allocation management, the precise estimation of the unscheduled tasks and their prompt identification have on the maintenance check duration. The influence that delays and attitudes in the decision-making process have on project performance was also investigated. The ER rule model investigates the uncertainty present during the execution of a maintenance check by providing a belief distribution of the expected unscheduled maintenance tasks. Through a non-parametric discretisation process, it was found that the size and array of distribution intervals play a key role in the model estimation accuracy. Additionally, a sensitivity analysis allowed the examination of the significance that the weight, reliability and dependence of the different pieces of evidence have on model performance. By analysing and combining historical data, the ER rule model provides a more realistic and accurate prediction to analyse variability and ambiguity. This research extends SD capabilities by incorporating the ER rule for analysing system uncertainty. By using the belief distributions provided by the ER model, the SD model can simulate the variability of the process given certain pieces of evidence. This study contributes to the existing knowledge in aircraft maintenance management by analysing, from a different perspective, the impact of uncertain unscheduled maintenance activities on delays and disruptions through an integrated approach using SD and the ER rule. Despite the fact that this research focuses on studying a particular problem in the airline industry, the findings and conclusions obtained could be used to understand and address problems embodying similar characteristics. Therefore, it can be argued that, due to the close similarities between the heavy maintenance process and complex projects, these contributions can be extended to the Project Management field.
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Quan, Austin. "Noise, Delays, and Resonance in a Neural Network." Scholarship @ Claremont, 2011. http://scholarship.claremont.edu/hmc_theses/24.
Full textAbstract:
A stochastic-delay differential equation (SDDE) model of a small neural network with recurrent inhibition is presented and analyzed. The model exhibits unexpected transient behavior: oscillations that occur at the boundary of the basins of attraction when the system is bistable. These are known as delay-induced transitory oscillations (DITOs). This behavior is analyzed in the context of stochastic resonance, an unintuitive, though widely researched phenomenon in physical bistable systems where noise can play in constructive role in strengthening an input signal. A method for modeling the dynamics using a probabilistic three-state model is proposed, and supported with numerical evidence. The potential implications of this dynamical phenomenon to nocturnal frontal lobe epilepsy (NFLE) are also discussed.
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Bonalli, Riccardo. "Optimal control of aerospace systems with control-state constraints and delays." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS388.
Full textAbstract:
Dans ce travail, on s'est concentré sur le guidage optimal en temps réel de véhicules lanceurs, avec comme objectif, de développer un algorithme autonome pour la prédiction de stratégies de contrôle optimal, basé sur les méthodes indirectes, et capable de s'adapter à tout changement imprévu de scenario. Pour cela, tout d'abord nous fournissons une analyse géométrique précise dans le cas de contraintes mixtes, pour obtenir un cadre bien posé, et donc, appliquer correctement les méthodes indirectes. L'intégration numérique du problème est proposée par une combinaison efficace des méthodes indirectes avec des procédures d'homotopie, en améliorant, ainsi, à la fois robustesse et vitesse de calcul. De plus, nous améliorons le modèle dynamique en considérant des retards. Plus précisément, nous introduisons un cadre rigoureux d'homotopie pour résoudre des problèmes de contrôle optimal avec retards, à l'aide des méthodes indirectes. Nos contributions ont rendu possible le développement d'un logiciel automatique, indépendant et auto-régulé, propriété de l'ONERA, pour des applications réalistes dans le cadre de véhicules lanceurs, focalisé, en particulier, sur des scenarii d'interception optimaleIn this work, we address the real-time optimal guidance of launch vehicles with the objective of designing an autonomous algorithm for the prediction of optimal control strategies, based on indirect methods, able to adapt itself to unpredicted changes of the original scenario. To this aim, we first provide an accurate geometric analysis in the presence of mixed control-state constraints to recover a well-posed framework and correctly apply indirect methods. A practical numerical integration of the problem is proposed by efficiently combining indirect methods with homotopy procedures, increasing robustness and computational speed. Moreover, we improve dynamical models by considering delays. More specifically, we introduce a rigorous and well-posed homotopy framework to recover solutions for optimal control problems with delays via indirect methods. All our contributions made possible the development of a fully automatic, independent and self-regulating software, today property of ONERA-The French Aerospace Lab, for general realistic endo-atmospheric launch vehicle applications focused on optimal missile interception scenarios
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Keifer, Ekaterina. "Performance of patients with ventromedial prefrontal, dorsolateral prefrontal, and non-frontal lesions on the Delis-Kaplan Executive Function System." Diss., University of Iowa, 2010. https://ir.uiowa.edu/etd/830.
Full textAbstract:
Executive functioning is a multidimensional concept encompassing higher-order adaptive abilities, such as judgment, decision-making, self-monitoring, planning, and emotional regulation. Disruption in executive functioning often results in devastating impairments in vitally-important areas of life, such as one's ability to hold employment and maintain social relationships.
Executive functions have been associated primarily with the prefrontal cortex. However, the nature and degree of the association between frontal lobe damage and performance on executive functioning tests remains controversial. Research suggests that the association may vary based on the specific location of damage within the prefrontal cortex, as well as the used measure of executive functioning. Few investigations have systematically addressed these variables. The current study employed the lesion method to investigate the relationship between performance on a battery of executive functioning tests and damage to specific regions of the prefrontal cortex. Three groups of participants with lesions in one of the locations of interest [ventromedial prefrontal (VMPC, n = 14), dorsolateral prefrontal (DLPC, n = 14), and non-frontal (n = 18)] were administered the Delis-Kaplan Executive Function System (D-KEFS, 2001), a comprehensive battery of executive functioning tests. Results revealed no statistically-significant differences between group performances on the D-KEFS primary measures. However, a qualitative analysis of the results revealed several meaningful group differences. It appears that some relationship exists between frontal lobe damage, particularly in the DLPC, and decreased performance on several executive functioning tests but further research overcoming the methodological limitations of most existing literature on this topic is needed to clearly resolve this issue.
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Chan, Chuen Lit. "A perturbation-incremental (PI) method for strongly non-linear oscillators and systems of delay differential equations /." access full-text access abstract and table of contents, 2005. http://libweb.cityu.edu.hk/cgi-bin/ezdb/thesis.pl?phd-ma-b1988767xa.pdf.
Full textAbstract:
Thesis (Ph.D.)--City University of Hong Kong, 2005."Submitted to Department of Mathematics in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy" Includes bibliographical references (leaves 121-133)
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Bouteraa, Yassine. "Commande distribuée et synchronisation de robots industriels coopératifs." Thesis, Orléans, 2012. http://www.theses.fr/2012ORLE2082/document.
Full textAbstract:
Cette thèse développe les lois de coordination de systèmes de Lagrange. Elle propose en premier lieu une stratégie complètement décentralisée qui se base sur la technique de cross-coupling pour la commande d'un groupe de robots, appelé réseau, qui synchronisent leurs mouvements en suivant une trajectoire désirée. Cette stratégie est étendue pour faire face à l'incertitude paramétrique des robots ainsi qu’aux retards fréquemment rencontrés dans les applications pratiques de réseaux de communication. Une deuxième architecture basée sur la théorie des graphes est proposée pour les réseaux à leader. L'approche développée est considérée hybride. Une extension adaptative à base de réseaux de neurones est développée pour traiter les cas d'incertitude paramétrique. La stratégie conçue prend en considération les délais dans la réception des données. En se basant sur la notion de système en chaîne, la théorie des graphes, le concept de la passivité et la technique du backstepping, une nouvelle méthodologie de la conception de contrôleur de synchronisation pour une classe de systèmes sous-actionnés est développée. Afin d’avoir la possibilité d’implémenter ces stratégies de contrôle, on a développé une plate-forme d'expérimentation pour la robotique industrielle coopérativeThis thesis investigates the issue of designing decentralized control laws to cooperatively control a team of robot manipulators. The purpose is to synchronize their movements while tracking common desired trajectory. Based on a combination of Lyapunov direct method and cross-coupling technique, To account for unmatched uncertainties, the proposed decentralized control laws are extended to an adaptive synchronization tracking controllers. Moreover, due to communication imperfection, time delay communication problems are considered in the performance analysis of the controllers. Another relevant problem for distributed synchronized systems is the leader-follower control problem. In this strategy, a decentralized control laws based on the backstepping scheme is proposed to deal with a leader-follower multiple robots structure. Based on graph theory, the coordination strategy combines the leader follower control with the decentralized control. The thesis, also considers the cooperative movement of under- actuated manipulators tracking reference trajectories defined by the user. The control problem for a network of class of under-actuated systems is considered. The approach we adopted in this thesis consists in decomposing the under-actuated manipulators into a cascade of passive subsystems that synchronize with he other neighbors subsystems. The resulting synchronized control law is basically a combination of non-regular backstepping procedure aided with some concepts from graph theory. The proposed controllers are validated numerically, assuming that the underlying communication graph is strongly connected. To implement these control strategies, we developed an experimental platform made of three robot manipulators
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Bekaik, Mounir. "Commande des systèmes non linéaires à retard." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112411.
Full textAbstract:
Ce doctorat est centré sur trois objectifs principaux. Le premier est le développement d’une stratégie de construction de retours d’état sans terme à retard qui stabilisent globalement asymptotiquement uniformément l’origine de systèmes variant dans le temps non linéaires ayant un retard distribué dans la commande. Le deuxième est l’adaptation de la célèbre technique de construction de lois de commande appelée backstepping au cas de systèmes non linéaires de forme feedback ayant dans la commande un retard ponctuel constant. Le troisième est la résolution d’un problème de stabilisation pratique pour une famille de systèmes non linéaires ayant un retard ponctuel dans l’entrée constant et ayant des commandes échantillonnées dont les instants d’échantillonnage dépendent de la valeur de la variable d’état du système. Chacun de ces trois objectifs est atteint au moyen de technique qui utilisent certains opérateurs d’un nouveau type. Des résultats de robustesse de type Input-to-State-Stability sont établis au moyen de fonctionnelles de Lyapunov-KrasovskiiThis PhD thesis is focused on three main objectives. The first goal is to develop a method of construction of state feedbacks without retarded terms that render the origin of timevarying nonlinear systems with a distributed input delay globally uniformly asymptotically stable.The second objective is the adaptation of the celebrated technique of construction of state feedbacks called ’backstepping’ to the case of nonlinear systems in feedback form with a pointwise constant delay in the input. The third aim of this thesis is to solve a problem of practical stabilization for a family of nonlinear systems with sampled retarded state feedbacks whose sampling instants depend on the value of the state variable of the system. Each of these three goals relies on the introduction of operators of a new type. Robustness results of Input-to-State-Stability type are established by using Lyapunov-Krasovskii functionals
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Zbiri, Nabila. "Contribution à la synthèse des observateurs adaptatifs." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066535.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est à la fois d'établir un bilan bibliographique de l'ensemble des travaux publies depuis près de vingt-cinq ans sur les observateurs et d'examiner plus particulièrement le problème des observateurs adaptatifs. La première partie est consacrée à l'étude des observateurs pour les synthèses linéaires, non linéaires à retards et de grande dimension. La seconde partie présente les différentes méthodes de synthèse des observateurs adaptatifs. Une contribution à la synthèse des observateurs adaptatifs dont le principe repose sur une séparation complète des fonctions d'identification et d'observation est proposée. L'identification est déterminée à partir d'une modélisation discrète du système ou seuls les paramètres variables sont identifiés en ligne par un algorithmique des moindres carrés dans l'espace des structures. L'estimateur est obtenu en construisant un observateur d'ordre réduit. Contrairement aux approches présentées dans la littérature, la solution proposée est souple et s'applique aisément aux systèmes multivariables.
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Utley, Christopher. "Novel Angle of Arrival Algorithm for Use in Acoustical Positioning Systems with Non Uniform Receiver Arrays." International Foundation for Telemetering, 2010. http://hdl.handle.net/10150/605980.
Full textAbstract:
ITC/USA 2010 Conference Proceedings / The Forty-Sixth Annual International Telemetering Conference and Technical Exhibition / October 25-28, 2010 / Town and Country Resort & Convention Center, San Diego, CaliforniaTraditional angle of arrival algorithms operate with uniform receiver arrays. Non-uniform arrays typically introduce significant elevation of computation complexity. This paper utilizes the double-integration method for the accurate estimation of the angle of arrival with non-uniform receiver arrays, while maintaining high computation efficiency. Because of the simplicity, the double-integration method is not significantly affected by the increase of the number of receivers or the non-uniform configuration. This approach allows us to perform high-speed high-accuracy estimation of the two-dimensional bearing angle without the constraints of structured receiver arrays, which is important to the realization of real-time tracking of mobile acoustic sources.
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Mattioni, Mattia. "Stabilisation des systèmes échantillonnés en cascade et avec retards." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS118/document.
Full textAbstract:
Les méthodologies de l'automatique ont joué au cours des dernières décennies un ´r^ole essentiel au sein de nombreux secteurs technologiques avancées. Cependant, de nombreuse questions restent ouvertes. Parmi celles-ci, celles concernant la stabilité et la stabilisation de systèmes non linéaires sont d'intérêt primordial. Afin de stabilizer un système (physique ou non), il est nécessaire de capter et interpreter en temps réel les informations hétérogènes caractérisant son fonctionnement afin intervenir efficacement. Actuellement ces informations ne sont pas captées en temps continu, mais de façon synchrone ou asynchrone et ceci est valable aussi pour les actuateurs. De façon très naturelle, on définit donc un système hybride, caractérisé par des dynamiques à la fois discrètes et continues. Dans ce contexte, cette thèse est orientée au développement de nouvelles méthodologies pour la stabilisation de systèmes échantillonnés non linéaires en se focalisant sur la stabilisation de formes cascades qui se retrouvent dans de nombreuse situations concretes. Pour cela, on étudiera l'effet de l'échantillonnage sur les propriétés de la dynamique continue et l'on proposera des méthodologies pour la conception de lois de commande qui ne requièrent pas d'assumptions supplémentaires au cas continu.Enfin, on étudiera l'effet de l'échantillonnage sur des systèmes présentant de retards sur les entrées. On développera des lois de commande stabilisantes exploitant la structure en cascade induite par l'échantillonnage. Des exemples académiques illustreront les calcules des solutions et leur performances tout au long du manuscriptOver the last decades the methodologies of dynamical systems and control theory have been playing an increasingly relevant role in a lot of situations of practical interest. Though, a lot of theoretical problem still remain unsolved. Among all, the ones concerning stability and stabilization are of paramount importance. In order to stabilize a physical (or not) system, it is necessary to acquire and interpret heterogeneous information on its behavior in order to correctly intervene on it. In general, those information are not available through a continuous flow but are provided in a synchronous or asynchronous way. This issue has to be unavoidably taken into account for the design of the control action. In a very natural way, all those heterogeneities define an hybrid system characterized by both continuous and discrete dynamics. This thesis is contextualized in this framework and aimed at proposing new methodologies for the stabilization of sampled-data nonlinear systems with focus toward the stabilization of cascade dynamics. In doing so, we shall propose a small number of tools for constructing sampled-data feedback laws stabilizing the origin of sampled-data nonlinear systems admitting cascade interconnection representations. To this end, we shall investigate on the effect of sampling on the properties of the continuous-time system while enhancing design procedures requiring no extra assumptions over the sampled-data equivalent model.Finally, we shall show the way sampling positively affects nonlinear retarded dynamics affected by a fixed and known time-delay over the input signal by enforcing on the implicit cascade representation the sampling process induces onto the retarded system. Academic examples will illustrate the computational aspects together with their performances throughout the whole manuscript
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Boukal, Yassine. "Observation et commande des systèmes dynamiques d’ordre non entier." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0154/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse concerne la synthèse des observateurs et des lois de commande des systèmes d’ordre fractionnaire. Le document présenté est constitué de 4 chapitres : Le premier chapitre du manuscrit de thèse contient une introduction, traitant les notions mathématiques de base et de stabilités des systèmes d’ordre fractionnaire ainsi qu’une présentation des différentes définitions. Les conditions de stabilités de ces systèmes et quelques exemples de systèmes modélisés par des équations différentielles fractionnaires sont présentés. Dans le deuxième chapitre, nous nous sommes intéressés à la conception de plusieurs types d’observateurs dits d’ordre réduit, d’ordre plein et des observateurs fonctionnels pour les systèmes d’ordre fractionnaire avec et sans retards. Dans le cas où il n’y a pas de retards dans la dynamique du système, des observateurs d’ordres plein et réduit ont été synthétisé afin d’assurer l’estimation des pseudo-états. Dans un deuxième temps, un observateur fonctionnel a été synthétisé dans le cas où le retard est présent dans la dynamique du système. Dans le chapitre 3, nous avons travaillé sur la synthèse d’observateur pour les systèmes d’ordre fractionnaire incertains. Nos contributions sont classées en trois grandes lignes : premièrement, quand le système considéré est affecté par des entrées inconnues, un observateur fonctionnel a été proposé. En deuxième partie, des observateurs H∞ pour les systèmes d’ordre fractionnaire avec et sans retards ont été synthétisés afin d’assurer la stabilité de l’erreur d’observation. Il s’agit en fait de garantir une borne du gain L2 entre l’erreur d’observation et les perturbations non mesurables affectant la dynamique du système : ce gain L2 est aussi appelé norme H∞. Ce chapitre présente aussi la synthèse d’un observateur robuste vis-à-vis des incertitudes de modélisation pour cette classe de systèmes. Les conditions suffisantes de convergence des erreurs d’estimations des pseudo-états obtenues sont établies sous la forme d’un ensemble d’inégalités matricielles LMIs. Le dernier chapitre du manuscrit est consacré à la commande basée sur les différents observateurs obtenus. Nous nous sommes intéressés à la commande basée sur un observateur pour les systèmes d’ordre fractionnaire. Cette commande est basée sur les observateurs proposés dans les chapitres précédents. Des conditions de stabilité et des procédures de synthèse sont présentéesThis work focuses on the synthesis of observers and the controller laws for fractional order systems. The presented document consists of 4 chapters: The first chapter of the theses manuscript contains an introduction dealing with the basic mathematical notions and the stability analysis of fractional systems as well as a presentation of the different definitions. The stability conditions of these systems and some examples of systems modeled by fractional differential equations are presented. In the second chapter, we were interested in the design of several types of observers of reduced order, full order, and functional observers for fractional systems with and without delays. In the case where there are no delays in the dynamics of the system, observers of full and reduced orders have been synthesized in order to ensure the estimation of the pseudo-states. In a second step, a functional observer was synthesized in the case where the delay is present in the dynamics of the system. In Chapter 3, we worked on observer synthesis for uncertain fractional order systems. Our contributions are classified into three main lines: first, when the system under consideration is affected by unknown inputs, a functional observer has been proposed. In the second part, H∞ observers for fractional order systems with and without delays have been synthesized to ensure the stability of the estimation error. It is a question of guaranteeing a bound of the L2 gain between the observation error and the non-measurable perturbations affecting the dynamics of the system: this gain L2 is also called H∞ norm. In last part of this chapter, the synthesis of a robust observer with respect to modeling uncertainties for this class of systems is presented. The sufficient conditions of convergence of the estimation errors of the pseudo-states obtained are established in the form of a set of matrix inequalities LMIs. The last chapter of the manuscript is devoted to the command based on the different observers obtained. We were interested in observer-based control for fractional order systems. This command is based on the observers proposed in the previous chapters. Stability conditions and synthesis procedures are presented
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Zhao, Shen. "Practical Solutions to the Non-minimum Phase and Vibration Problems under the Disturbance Rejection Paradigm." Cleveland State University / OhioLINK, 2012. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=csu1334670962.
Full text
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Feingesicht, Maxime. "Contrôle non linéaire actif d’écoulements turbulents décollés : Théorie et expérimentations." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2017. http://www.theses.fr/2017ECLI0024/document.
Full textAbstract:
Le contrôle des écoulements est un domaine en forte croissance visant à modifier un écoulement à l’aide d’actionneurs et d’algorithmes de contrôle. Un axe important du contrôle des écoulements est le contrôle des décollements car le décollement de la couche limite provoque des augmentations de traînée et donc des pertes énergétiques et des coûts en carburant. Cette thèse vise à développer des algorithmes de contrôles pour le recollement des écoulements à l’aide de jets pulsés. La première partie de cette thèse expose une technique d’identification de modèle basée sur des données expérimentales. Les modèles sont déduits de considérations physiques et de l’Automatique. Ils offrent une bonne correspondance aux données tout en restant simple et en contenant peu de coefficients. La seconde partie de cette thèse utilise ces modèles pour élaborer deux algorithmes de contrôle : le premier est un contrôle optimal en boucle ouverte et le second un contrôle robuste en boucle fermée. Ces algorithmes ont été implémentés sur diverses maquettes expérimentales (LML, ONERA, LAMIH) et leurs propriétés a été testée expérimentalement. Les tests ont été réalisés en utilisant un Arduino Uno pour les mesures et le calcul du contrôle, ce qui montre que la méthode développée est simple à appliquer et requiert peu de puissance de calculFlow control is a strongly growing field aiming at modifying fluid flows using actuators and control algorithms. An important part of flow control is the control of flow separation as boundary layer separation increases drag and therefore energy losses and fuel consumption. This thesis focuses on developing control algorithms for flow reattachment using pulsed jets actuators. The first part of this work develops a model identification technique based on experimental data. The models are derived from physical and control theory considerations. They provide a good fit to the data while remaining simple and using few coefficients. The second part of this work uses this models in order to design two different control algorithms : the first one is an optimal feedforward control while the second one is a robust feedback control. The control algorithms have been applied on several experimental setups (LML, ONERA, LAMIH) and their properties have been experimentally tested. The tests were conducted using a simple Arduino Uno for the measurements and computation of the control, showing that the developed method is easy to apply and requires very few computational resources
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Fueyo, Sébastien. "Systèmes à retard instationnaires et EDP hyperboliques 1-D instationnaires, fonctions de transfert harmoniques et circuits électriques non-linéaires." Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://theses.univ-cotedazur.fr/2020COAZ4103.
Full textAbstract:
Les amplificateurs contiennent des composants linéaires passifs, ainsi que non-linéaires actifs, qui peuvent tous être décrits par un nombre fini de variables d'état; ils contiennent aussi des lignes de transmission, généralement modélisées par des équations aux dérivées partielles 1-D hyperboliques comme les équations du Télégraphe sans perte qui rendent l'espace d'état de dimension infinie.En utilisant une forme intégrée des équations du Télégraphe, on obtient un modèle composé d'équations aux différence retardées et d'équations différentielles. Considérant une trajectoire périodique qui s'établit dans l'amplificateur à cause d'un signal périodique forçant, la thèse vise à caractériser la stabilité locale d'une telle trajectoire périodique. En utilisant une approximation de premier ordre, cela se réduit à étudier la stabilité exponentielle du système linéaire périodique temporel obtenu par linéarisation autour de la solution périodique, et qui est un réseau d'équations aux différences retardées dont les conditions aux limites sont couplées par des équations différentielles. La stabilité de ce type d'équations est fortement corrélée avec la stabilité d'un système périodique aux différences linéaires (via un argument de perturbation compacte). La thèse établit alors des conditions pour garantir la stabilité des systèmes retardés périodiques linéaires. En raison du nombre énorme de composants électroniques, il est connu dans les livres d'ingénierie électronique que la stabilité ne peut pas se déterminer directement à partir du système linéarisée. Ainsi pour étudier les propriétés de stabilité du système linéarisé précédent, une famille de systèmes entrées-sorties est construite, obtenue en perturbant le système linéarisé par un petit courant $ i $ à un nœud du circuit et en observant la perturbation résultante de tension $ v $ entre deux nœuds. Via un développement de Fourier, la stabilité se ramène à étudier les singularités de la fonction de transfert harmonique (FTH) qui est une matrice infinie dépendant d'une variable complexe et à valeur banachique. Sous des hypothèses de dissipation à haute fréquence qui sont toujours vérifiées pour les amplificateurs, la thèse montre alors que la FTH possède au plus des pôles dans un demi plan droit complexe contenant strictement l'axe imaginaire. Ces pôles sont en particulier les logarithmes d'une famille finie de nombre complexe, et sous une hypothèse de contrôlabilité et d'observabilité, la solution périodique est localement stable si et seulement si la FTH n'a pas de poles dans le demi-plan droit complexeAmplifiers contain linear, passive components as well as nonlinear, active ones, all of which can be described by finitely many state variables; but they also contain transmission lines, typically modeled by simple hyperbolic Partial Differential Equations (PDE) like lossless telegrapher equations, that make the global state space of the circuit infinite-dimensional. Using an integrated form of telegraphers equations,one obtains a model comprised of delay difference and differential equations. Using first order approximation, this reduces to exponential stability of the time-periodic linear system obtained by linearizing around the periodic solution, which is a network of delay difference equations whose boundary conditions are coupled by differential equations. The stability of this kind of equation is strongly correlated with the stability of a periodic linear difference delay system (via a compact perturbation argument). The thesis then establishes conditions to guarantee the stability of periodic difference delay system systems. Due to the huge number of electronic components, it is known in electronic engineering textbooks that stability cannot be determined directly from the linearized system. To study the stability properties of the previously-described linearized system, one constructs a family of input-output systems, obtained by perturbing the linearized system by a small current $i$ at some node of the circuit and observing the resulting perturbation of the voltage $v$ between two nodes. Via a Fourier development, stability is studied through the singularities of the harmonic transfer function (HTF) which is an infinite matrix depending on a complex variable with Banach value. Under high frequency dissipativity assumption, which are always verified for amplifiers, the HTF has at most poles in a complex right half-plane containing strictly the imaginary axis. These poles are in particular the logarithms of a finite family of complex numbers, and under an assumption of controllability and observability, the periodic solution is locally stable if and only if the HTF has no poles in the complex right half-plane
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Langueh, Kokou Anani Agbessi. "Estimation en temps fini de systèmes non linéaires et à retards avec application aux systèmes en réseau." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018ECLI0012/document.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie le problème d'identification de la topologie d'un réseau de systèmes complexes dynamiques, dont les sous-systèmes sont décrits par des équations différentielles ordinaires (EDO) et/ou par des équations différentielles à retard (EDR). La première partie de ce travail porte sur l’identification des paramètres du réseau de systèmes linéaires. Ainsi, différentes classes de systèmes linéaires ont été traitées, à savoir les systèmes sans retard, les systèmes à retard commensurable et les systèmes à entrées inconnues. Un observateur impulsif est proposé afin d'identifier à la fois les états et les paramètres inconnus de la classe de système dynamique considérée en temps fini. Afin de garantir l'existence de l'observateur impulsif proposé, des conditions suffisantes sont déduites. Des exemples illustratifs sont donnés afin de montrer l'efficacité de l'observateur en temps fini proposé.La deuxième partie de ce travail traite le problème de l'identification de la topologie d'un réseau de systèmes dynamiques non linéaires. Dans nos considérations, les coefficients interconnexions de la topologie du réseau sont considérés comme des paramètres constants. Par conséquent, l'identification de la topologie est équivalente à l'identification des paramètres inconnus. Tout d’abord, nous avons déduit des conditions suffisantes sur l’identifiabilité des paramètres, puis nous avons proposé un différenciateur uniforme avec convergence en temps fini pour estimer les paramètres inconnusThis thesis investigates the topology identification problem for network of dynamical complex systems, whose subsystems are described by ordinary differential equations (ODE) and/or delay differential equations (DDE). The first part of this work focuses on the parameters identification of the network of linear systems. Thus, different classes of linear systems have been treated namely systems without delay, systems with commensurable delay and systems with unknown inputs. An impulsive observer is proposed in order to identify both the states and the unknown parameters of the considered class of dynamic system in finite time. In order to guarantee the existence of the proposed impulsive observer, sufficient conditions are deduced. An illustrative example is given in order to show the efficiency of the proposed finite-time observer.The second part of this work treats the topology identification of the network of nonlinear dynamic systems. In our considerations, the topology connections are represented as constant parameters, therefore the topology identification is equivalent to identify the unknown parameters. A sufficient condition on parameter identifiability is firstly deduced, and then a uniform differentiator with finite-time convergence is proposed to estimate the unknown parameters
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Kahelras, Mohamed. "Conception d'observateurs pour différentes classes de systèmes à retards non linéaires." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS005/document.
Full textAbstract:
Le retard est un phénomène naturel présent dans la majorité des systèmes physiques et dans les applications d’ingénierie, ainsi, les systèmes à retard ont été un domaine de recherche très actif en automatique durant les 60 dernières années. La conception d’observateur est un des sujets les plus importants qui a été étudié, ceci est dû à l’importance des observateurs en automatique et dans les systèmes de commande en absence de capteur pour mesurer une variable. Dans ce travail, l’objectif principal est de concevoir des observateurs pour différentes classes de systèmes à retard avec un retard arbitrairement large, et ce en utilisant différentes approches. Dans la première partie de cette thèse, la conception d’un observateur a été réalisée pour une classe de systèmes non linéaires triangulaires avec une sortie échantillonnée et un retard arbitraire. Une l’autre difficulté majeure avec cette classe de systèmes est le fait que la matrice d’état dépend du signal de sortie non-retardé qui est immesurable. Un nouvel observateur en chaine, composé de sous-observateurs en série est conçu pour compenser les retards arbitrairement larges. Dans la seconde partie de ce travail, un nouvel observateur a été conçu pour un autre type de systèmes non linéaires triangulaires, où le retard a été considéré, cette fois-ci, comme une équation aux dérivées partielles de type hyperbolique du premier ordre. La transformation inverse en backstepping et le concept de l’observateur en chaine ont été utilisés lors de la conception de cet observateur afin d’assurer son efficacité en cas de grands retards. Dans la dernière partie de cette thèse, la conception d’un nouvel observateur a été réalisée pour un type de système modélisé par des équations paraboliques non linéaires où les mesures sont issues d’un nombre fini de points du domaine spatial. Cet observateur est constitué d’une série de sous-observateurs en chaine. Chaque sous-observateur compense une fraction du retard global. L'analyse de la stabilité des systèmes d’erreur a été fondée sur différentes fonctionnelles Lyapunov-Krasovskii. Par ailleurs, différents instruments mathématiques ont été employés au cours des différentes preuves présentées. Les résultats de simulation ont été présentés dans le but de confirmer l'exactitude des résultats théoriquesTime-delay is a natural phenomenon that is present in most physical systems and engineering applications, thus, delay systems have been an active area of research in control engineering for more than 60 years. Observer design is one of the most important subject that has been dealt with, this is due to the importance of observers in control engineering systems not only when sensing is not sufficient but also when a sensing reliability is needed. In this work, the main goal was to design observers for different classes of nonlinear delayed systems with an arbitrary large delay, using different approaches. In the first part, the problem of observer design is addressed for a class of triangular nonlinear systems with not necessarily small delay and sampled output measurements. Another major difficulty with this class of systems is the fact that the state matrix is dependent on the un-delayed output signal which is not accessible to measurement. A new chain observer, composed of sub-observers in series, is designed to compensate for output sampling and arbitrary large delays.In the second part of this work, another kind of triangular nonlinear delayed systems was considered, where this time the delay was considered as a first order hyperbolic partial differential equation. The inverse backstepping transformation was invoked and a chain observer was developed to ensure its effectiveness in case of large delays. Finally, a new observer was designed for a class of nonlinear parabolic partial differential equations under point measurements, in the case of large delays. The observer was composed of several chained sub-observers. Each sub-observer compensates a fraction of the global delay. The stability analyses of the error systems were based on different Lyapunov-Krasovskii functionals. Also different mathematical tools have been used in order to prove the results. Simulation results were presented to confirm the accuracy of the theoretical results
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Hassan, Lama. "Observation et commande des systèmes non linéaires à retard." Phd thesis, Université de Lorraine, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00934943.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes de synthèses d'observateurs et des contrôleurs basés sur un observateur pour les systèmes à retard. Différentes classes de systèmes ont été traitées avec différents types de retard. Trois méthodes ont été développées. La première méthode traite des systèmes non linéaires avec des non-linéarités lipschitziennes et consiste à transformer le système d'origine à un système LPV grâce à une reformulation de la propriété classique de Lipschitz. Cette technique est formulée pour les cas continu et discret, respectivement. Nous avons démontré, à travers des exemples numériques, que cette technique offre des conditions de synthèse moins restrictives par rapport aux résultats existants dans la littérature. La seconde méthode est développée pour une classe de systèmes singuliers avec des perturbations. La principale difficulté résidait dans la présence des dérivées des perturbations qui entravent l'analyse de la stabilité et pour laquelle deux approches ont été proposées: une approche Hinf en utilisant une fonctionnelle de Lyapunov-Krasovskii spéciale dépendante des perturbations et une approche basée sur l'utilisation d'un critère de performance W1;2. La dernière méthode est basée sur l'utilisation des matrices de pondération libres pour résoudre le problème de contrôle des systèmes non-linéaires à retards inconnus. La solution proposée fournit une condition de synthèse LMI garantissant la stabilisation du système en boucle fermée malgré la présence du retard inconnu, au lieu d'une inégalité matricielle linéaire itérative ILMI trouvée habituellement dans la littérature.
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Orłowski, Jakub. "Adaptive control of time-delay systems to counteract pathological brain oscillations." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS605.
Full textAbstract:
Les oscillations beta (10-30 Hz) observées dans les ganglions de la base sont un bio-marqueur connu de la maladie de Parkinson. Leur intensité est corrélée à une augmentation des symptômes d'akinésie et de bradykinésie. La stimulation cérébrale profonde (SCP) conduit à une réduction de ces oscillations cérébrales ainsi qu'à une amélioration de la qualité vie du patient. La SCP actuellement utilisée en clinique est toutefois de nature boucle ouverte: les paramètres du signal de stimulation délivré sont constants, indépendamment de l'activité cérébrale ou de l'état du patient. Ceci peut conduire à une sur-stimulation, pouvant induire des effets secondaires et un raccourcissement de l'autonomie du stimulateur, ou au contraire à une sous-stimulation en cas de dégradation des symptômes. Des stratégies de SCP en boucle fermée, qui exploitent des mesures de l'activité cérébrale du patient pour adapter la stimulation en temps réel, constituent une approche prometteuse pour contrer ces limitations. Dans cette thèse, nous exploitons un modèle existant du taux de décharges neuronales de la boucle noyau sous-thalamique (STN) - globus pallidus externe (GPe) pour proposer une SCP proportionnelle adaptative.Nous analysons tout d'abord le modèle bouclé par une commande proportionnelle sur le STN et montrons qu'un gain proportionnel suffisamment élevé assure sa stabilité globale exponentielle (GES). A cette fin, nous proposons un nouveau critère, plus simple à appliquer que les conditions existantes, pour garantir la GES de systèmes globalement Lipschitz au moyen d'une fonctionnelle de Lyapunov-Krasovskii.Nous étendons ensuite l'approche par sigma modification, proposée initialement par Ioannou et Kokotovic, aux systèmes à retards et proposons des conditions explicites sous lesquelles cette commande adaptative stabilise le système. Nous montrons que cette loi de commande garantit alors une stabilité pratique, dans laquelle la norme L_1 de l'état sur une fenêtre temporelle suffisamment longue converge vers un voisinage de l'équilibre à une erreur près, dont l'amplitude peut être arbitrairement réduite par le réglage d'un paramètre de commande. Appliquée au modèle STN-GPe, cette stratégie conduit à une commande proportionnelle dont le gain s'ajuste automatiquement sur la base de mesures de l'activité du STN pour contrer les oscillations cérébrales pathologiques. L'analyse de la robustesse de cette stratégie vis-à-vis de perturbations ou de dynamiques non-modélisées nous a en outre conduit à réfuter, au travers d'un contre-exemple, un résultat existant sur la stabilité partielle des systèmes non-linéaires.Enfin nous illustrons, par des simulations sur une extension spatio-temporelle du modèle, que la stratégie de commande proposée est capable d'atténuer sélectivement les oscillations cérébrales, suivant leur gamme fréquentielle, qu'elles proviennent de la boucle STN-GPe elle-même ou d'entrées corticales du STNBeta oscillations (10-30 Hz) observed in the basal ganglia are a well-known biomarker of Parkinson's disease, correlated with increased symptoms of akinesia and bradykinesia. Deep brain stimulation (DBS) leads to a reduction of these oscillations, as well as improvement in the patients' quality of life. Clinically used DBS, however, is since its inception delivered in an open-loop fashion, where the parameters of the stimulation are constant regardless of the underlying brain activity and the state of the patient. This can lead to overstimulation, inducing side-effects and shortening battery life of the impulse generator, as well as understimulation when the symptoms of the disease worsen. Closed-loop DBS, exploiting measurements on the patient's brain activity to adapt the stimulation in real-time, is a promising way to overcome these limitations. In this thesis, we rely on an existing firing-rate model of the activity of the subthalamic nucleus (STN) - external globus pallidus (GPe) loop to propose an adaptive proportional DBS.We first analyze the model under proportional feedback and show that high-gain proportional stimulation makes the system globally exponentially stable (GES). To that aim, we propose a relaxed Lyapunov-Krasovskii condition for GES, valid for globally Lipschitz systems. We then extend the sigma modification approach, originally proposed by Ioannou and Kokotovic, to time-delay systems by providing explicit conditions under which this adaptive control stabilizes the system. We show that this controller then induces a practical stability property, in which the L_1 norm of the state over a sufficiently long time window converges to a neighborhood of the equilibrium up to a steady-state error that can be made arbitrarily small by tuning a control parameter. When applied to the STN-GPe firing-rate model, this leads to a proportional control law, whose gain is automatically adjusted based on the measured activity of the STN, to successfully disrupt pathological brain oscillations. In an attempt to assess the robustness of this adaptive control strategy to exogenous inputs or unmodeled dynamics, we also disprove an existing result on partial stability of nonlinear systems.Finally, we illustrate with numerical simulations on a spatiotemporal extension of this model that the proposed control law is capable of selectively quenching the pathological oscillations, based on their frequency band, regardles of whether the oscillations originate within the STN-GPe loop, or in the cortical neurons projecting to the STN
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Fioravanti, André. "H∞ analysis and control of time-delay systems by methods in frequency domain." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00627352.
Full textAbstract:
This thesis addresses the H∞ analysis and control of continuous commensurate time-delay systems by frequential methods. First, the asymptotic behavior of the chains of poles are studied, and the conditions of stability for neutral systems with poles approaching the imaginary axis are given. The same analysis is done for fractional systems. In the sequel, a numerical method able to locate all the stability windows as well as the unstable root-locus for classical and fractional system is given. We conclude the analysis part by providing the stability crossing curves of a class of distributed delay system. Starting the synthesis part, we design PID controllers for unstable fractional systems using a small-gain theorem approach. Finally, using the Rekasius substitution, we construct a linear time invariant comparison system that allows us to get information about stability and H∞-norm for classical time-delay systems. Using this approach it is possible to design state and output feedback controllers, as well as linear filters for this class of systems.
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Weicker, Lionel. "Slow-fast oscillations of delayed feedback systems: theory and experiment." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2014. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209242.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous étudions deux types de problèmes à retard. Le premier traite des oscillateurs optoélectroniques (OOEs). Un OOE est un système bouclé permettant de délivrer une onde électromagnétique radio-fréquence de grande pureté spectrale et de faible bruit électronique. Le second problème traite du couplage retardé de neurones. Une nouvelle forme de synchronisation est observée où un régime oscillant est une alternative à un état stationnaire stable. Ces deux problèmes présentent des oscillations de type slow-fast. Une grande partie de ma thèse est dévouée à l’analyse de ces régimes. Etant donné qu’il s’agit d’équations nonlinéaires à retard, les techniques asymptotiques classiques ont dû être revues. En plus d’une étude théorique, des expériences ont été effectuées. Le travail sur les OOEs a été rendu possible grâce aux invitations respectives de L. Larger dans son laboratoire à l’Université de Franche-Comté et de D.J. Gauthier à Duke University. Le travail sur le couplage de neurones a bénéficié d’expériences réalisées par L. Keuninckx du groupe « Applied Physics » de la Vrije Universiteit Brussel.Une contribution importante de cette thèse est à la fois l’analyse mathématique mais aussi l’observation expérimentale d’ondes carrées stables asymétriques présentant des longueurs de plateau différentes mais ayant la même période dans un OOE. Une bifurcation de Hopf primaire d’un état stationnaire est le mécanisme menant à ces régimes. Un deuxième phénomène qui a été à la fois observé pour l’OOE et pour les neurones couplés est la coexistence entre plusieurs ondes carrées ayant des périodes différentes. Pour l’OOE, ces oscillations peuvent être reliées à plusieurs bifurcations de Hopf primaires qui sont proches les unes des autres à cause du grand délai. Le mécanisme de stabilité est similaire à celui de "Eckhaus" pour les systèmes spatialement étendus. Pour le couplage de cellules excitables, nous avons étudié des équations couplées de type FitzHugh-Nagumo (FHN) linéaires par morceaux et obtenu des résultats analytiques. Nous montrons que le mécanisme menant à ces régimes périodiques correspond à un point limite d’un cycle-limite. La robustesse de ces régimes par rapport au bruit a ensuite été explorée expérimentalement en utilisant des circuits électroniques couplés et retardés. Ce système peut être modélisé mathématiquement par les mêmes équations de type FHN. Pour terminer, nous montrons que les équations pour l’OOE et le FHN possèdent des propriétés similaires. Ceci nous permet de généraliser nos principaux résultats à une plus grande variété d’équations différentielles à retard.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Hoang, Trong bien. "Switched observers and input-delay compensation for anti-lock brake systems." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00994114.
Full textAbstract:
Many control algorithms for ABS systems have been proposed in the literature since the introduction of this equipment by Bosch in 1978. In general, one can divide these control algorithms into two different types: those based on a regulation logic with wheel acceleration thresholds that are used by most commercial ABS systems; and those based on wheel slip control that are preferred in the large majority of academic algorithms. Each approach has its pros and cons [Shida 2010]. Oversimplifying, one can say that the strength of the first ones is their robustness; while that of the latter ones their short braking distances (on dry grounds) and their absence of limit cycles. At the midpoint of this industry/academy dichotomy, based on the concept of extended braking stiffness (XBS), a quite different class of ABS control strategies has been proposed by several researchers (see, e.g., [Sugai 1999] and [Ono 2003]). This concept combines the advantages from both the industrial and academic approaches. Nevertheless, since the slope of the tyre characteristic is not directly measurable, it introduces the question of real-time XBS estimation. The first part of this thesis is devoted to the study of this estimation problem and to a generalization of the proposed technique to a larger class of systems. From the technological point of view, the design of ABS control systems is highly dependent on the ABS system characteristics and actuator performance. Current ABS control algorithms on passenger cars, for instance the Bosch ABS algorithm, are based on heuristics that are deeply associated to the hydraulic nature of the actuator. An interesting observation is that they seem to work properly only in the presence of a specific delay coming from the hydraulic actuation [Gerard 2012]. For brake systems that have different delays compared to those of hydraulic actuators, like electric in-wheel motors (with a smaller delay) or pneumatic trailer brakes (with a bigger delay), they might be no longer suitable [Miller 2013]. Therefore, adapting standard ABS algorithms to other advanced actuators becomes an imperative goal in the automobile industry. This goal can be reached by the compensation of the delays induced by actuators. The second part of this thesis is focused on this issue, and to the generalization of the proposed technique to a particular class of nonlinear systems. Throughout this thesis, we employ two different linearization techniques: the linearization of the error dynamics in the construction of model-based observers [Krener 1983] and the linearization based on restricted state feedback [Brockett 1979]. The former is one of the simplest ways to build an observer for dynamical systems with output and to analyze its convergence. The main idea is to transform the original nonlinear system via a coordinate change to a special form that admits an observer with a linear error dynamics and thus the observer gains can be easily computed to ensure the observer convergence. The latter is a classical method to control nonlinear systems by converting them into a controllable linear state equation via the cancellation of their nonlinearities. It is worth mentioning that existing results for observer design by error linearization in the literature are only applied to the case of regular time scalings ([Guay 2002] and [Respondek 2004]). The thesis shows how to extend them to the case of singular time scalings. Besides, the thesis combines the classical state feedback linearization with a new method for the input delay compensation to resolve the output tracking problem for restricted feedback linearizable systems with input delays.
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Tordeux, Antoine. "Étude de processus en temps continu modélisant l'écoulement de flux de trafic routier." Phd thesis, Université Paris-Est, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596941.
Full textAbstract:
Ce travail présente des modèles d'écoulement en temps continu de flux de trafic routier. En premier lieu, il s'agit de modèles microscopiques de poursuite. Un modèle par systèmes d'équations différentielles couplées est proposé, basé sur le temps inter-véhiculaire. Ce modèle intègre un temps de réaction et des possibilités d'anticipation pour chaque véhicule. Les paramètres sont estimés par maximum de vraisemblance dans un modèle statistique à deux niveaux. Des simulations permettent de caractériser le comportement d'une file de véhicules. Dans une approche stochastique, un modèle d'évolution de la distance inter-véhiculaire est étudié à l'aide du processus Markovien de saut zero-range. L'introduction d'un temps de réaction tend à produire des ondes cinématiques. D'autre part, un modèle d'écoulement de trafic par le processus Markovien de saut des misanthropes est proposé. Il s'agit d'une modélisation au niveau mésoscopique, adaptée à la simulation de flux de trafic sur un réseau
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Sassi, Ahlem. "Observateurs adaptatifs pour les systèmes à retards." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0178/document.
Full textAbstract:
En automatique, un observateur joue un rôle primordial dans la commande et la supervision des processus ou encore la détection de défauts, vu sa capacité à fournir des informations sur les valeurs des états non mesurés ou non disponibles. Dans ce contexte, cette thèse porte sur l'estimation non pas uniquement de l'état, mais aussi des paramètres inconnus affectant la dynamique du système de façon simultanée. Ce problème est traité pour des classes de systèmes non linéaires soumis à des retards constants et inconnus. Il représente un enjeu double, tant sur l'estimation conjointe de l'état et des paramètres inconnus, que dans la présence des retards qui affectent la dynamique des systèmes. Dans un premier temps, des observateurs fonctionnels robustes ont été développés pour des systèmes faisant intervenir des non linéarités état-commande et soumis à des retards. Le problème de la robustesse a été considérée, dans un premier temps, pour prendre en compte la présence de perturbations à énergie finie en faisant appel à la théorie Hinfini, et dans un second temps vis-à-vis d'incertitudes paramétriques affectant les paramètres du modèle du système à observer. Des conditions nécessaires et suffisantes pour l'existence des observateurs ont été données à travers la résolution d'équations de Sylvester. Cette résolution a permis de simplifier le problème avec le paramétrage des gains de l'observateur via un seul gain à déterminer. Comme l'étude de la convergence de l'observateur revient à étudier la stabilité de l'erreur d'estimation, la théorie de Lyapunov-Krasovskii dédiée à la stabilité des systèmes à retards a été utilisée en se basant sur une approche de type descripteur. Cette étude a permis d'aboutir à des conditions suffisantes de convergence asymptotique, exprimées sous forme de LMI. Tout au long du mémoire, la synthèse des observateurs a été considérée pour l'ordre plein et l'ordre réduit. Puis, les développements ont été étendus, au cas où on souhaite estimer l'état du système considéré simultanément avec certains paramètres inconnus affectant ce dernier. Deux pistes ont été étudiées à travers ce mémoire : lorsque le vecteur des paramètres inconnus agit linéairement par rapport à la dynamique du système et lorsque les paramètres inconnus agissent non linéairement par rapport à la dynamique du système. L'approche développée a permis d'étudier simultanément la convergence de l'état et des paramètres inconnus, ce qui a permis de relaxer certaines contraintes imposées lors de la synthèse des observateurs adaptatifs dans la littérature, notamment la contrainte d'excitation persistante considérée au niveau de la deuxième piste de recherche. Pour finir, les résultats obtenus ont été étendus à une classe de systèmes singuliers non linéaires, qui, outre les relations dynamiques, fait intervenir des relations algébriquesIn automatic control reaserch fields, an observer plays a key role in the control and supervision of processes or the detection of faults, given its ability to provide information on the values of unmeasured or unavailable states. In this context, this thesis deals with the estimation not only of the state but also of the estimation of the unknown parameters affecting the dynamics of the system simultaneously with the state vector. In particular, the problem is addressed for classes of nonlinear systems subject to constant and unknown delays. This problem represents a dual challenge, both on joint estimation of unknown state and parameters, as well as the presence of delays that affect the system dynamics. First, functional observers were developed for systems subject to time delays and involving state-input nonlinearities. The problem of robustness was studied, initially, when some finite energy perturbations occured in the system dynamics, which required the H∞ theory in order to attenuate its effects. In a second time, it is treated when parametric uncertainties affect the model parameters. Necessary and sufficient conditions for the existence of observers have been given through the resolution of Sylvester's equations. This resolution made it possible to simplify the problem by setting the observer gains via a single gain to be determined. As the study of the observer's convergence returns to studying the stability of the estimation error, Lyapunov-Krasovskii theory dedicated to the stability of the delay systems was used based on the descriptor transformations. This study lead to sufficient conditions of a symptotic convergence, expressed in terms of LMI. Throughout the dissertation, the synthesis of observers was considered in full and reduced order cases. The developments were then extended to estimate the system states simultaneously with unknown parameters affecting its dynamics. Two approaches have been investigated through this memory: when the vector of the unknown parameters acts linearly with respect to the dynamics of the system and when the unknown parameters act nonlinearly with respect to this dynamics. The approach proposed in this work make it possible to simultaneously estimate the convergence of the state and unknown parameters, which made it possible to relax some constraints considered in the synthesis of adaptive observers in the literature. It concerns particularly the persistent excitation constraint considered in the second approach. Finally, the results obtained have been extended to the class of singular systems, which, in addition to the dynamic relations, involves algebraic relations in their description
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Pavlikovský, Vladislav. "Využití reverberátorů pro úpravu akustiky prostoru." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2013. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-220198.
Full textAbstract:
This diploma thesis deals with adjusting the reverberation time of enclosed spaces. It is divided into two thematic areas. The first thematic area deals with active systems that adjust the reverberation time, with a stronger focus on usage of reverberators to simulate secondary spaces. The second thematic area is the implementation of reverberators and their fundamental building blocks in Matlab.
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Cherrier, Estelle. "Estimation de l'état et des entrées inconnues pour une classe de systèmes non linéaires." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00118483.
Full textAbstract:
De façon générale, cette thèse porte sur l'estimation de l'état et des entrées inconnues pour une classe de systèmes non linéaires. De façon plus particulière, le problème est abordé sous l'angle de la conception d'un système de transmission sécurisée d'informations exploitant les propriétés des systèmes chaotiques et leur capacité de synchronisation. Les travaux présentés traitent trois points principaux, à savoir le choix de l'émetteur, le développement du récepteur, et la mise au point du processus de transmission de l'information ou du message. L'émetteur retenu est un système non linéaire chaotique dont la dynamique comporte un retard, ce qui lui confère un comportement particulièrement complexe. La conception du récepteur repose sur la synthèse d'un observateur non linéaire, dont la stabilité et la convergence garantissent la synchronisation avec l'émetteur. L'insertion du message est réalisée par modulation de la phase d'un signal porteur chaotique. Le décryptage de l'information s'apparente à une restauration d'entrée inconnue au niveau du récepteur.
Une étude de la sécurité du processus de cryptage/décryptage a été menée, reposant sur des techniques standard de cryptanalyse. Des multimodèles chaotiques ont été proposés pour renforcer la sécurité du processus de synchronisation.
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Uy, Chi-Hak. "Two-Polarization dynamics in optically delayed lasers." Electronic Thesis or Diss., CentraleSupélec, 2018. http://www.theses.fr/2018CSUP0006.
Full textAbstract:
La diode laser est un composant clef de notre vie de tous les jours. Inventée il y a cinquante ans (1962) elle est utilisée aujourd'hui pour lire l'information encodée sur des disques compacts dans les lecteurs CD, pour transmettre l'information sous forme optique dans les réseaux de télécommunications à fibres optiques, pour scanner nos articles dans les supermarchés, pour aider au positionnement, à l'éclairage et à l'affichage dans des systèmes multimédias. Ces applications nécessitent un comportement stable et surtout prédictible du composant laser. Cependant, il a été démontré depuis plus de trente ans que sous certaines conditions, la diode laser émet une puissance fluctuant dans le temps de façon chaotique c'est-à-dire imprévisible. Le chaos ou la sensibilité extrême d'un système dynamique conduisant à son imprédictibilité, a aujourd'hui été observé dans grands nombres de systèmes physiques et biologiques. Le chaos explique par exemple aujourd'hui l'impossibilité mathématique de prédire la météo au-delà de quelques jours. Cette thèse est donc à la confrontation de deux thèmes scientifiques majeurs: le comportement dynamique et les performances de diodes lasers, et l'étude du chaos optique. Nous proposons dans un premier temps d'étudier la génération de chaos optique par une diode laser à l'aide d'une rétroaction optique conduisant à des dynamiques complexes entre deux états de polarisation du laser. L'analyse approfondie de ces dynamiques montre l'existence de propriétés de corrélation inattendues entre polarisation se manifestant à plusieurs échelles de temps distincts. Nous démontrons d'une part l’interaction qui existe entre ces échelles de temps et proposons d'autre part une interprétation physique à ce phénomène.Dans un second temps, nous nous intéressons à une dynamique particulière conduisant à un basculement régulier entre deux états de polarisation dans une diode laser soumis à une rétroaction optique modifiant l'état de polarisation. Ces basculements sont à l'origine de modulation ondes carrées. La fréquence de modulation est modulable de manière très simple par une modification de la rétroaction. De plus, nous observons l'apparition de dynamiques oscillants et entretenues accompagnant les états hauts des ondes carrées. Une analyse expérimentale et numérique montre que la fréquence de ces oscillations dépassent les fréquences typiques observées pour ce genre de système laser. L'étude analytique prévoit des fréquences pouvant aller au-delà des 20 GHz sur des dispositifs lasers particuliers appelés VCSELsLaser diodes have become a key component in our everyday life. Discovered 50 years ago (1962), laser diode is used for reading information engraved in compact disk (CD), for transmitting informations in modern telecommunication systems based on optical fibers, for reading bar codes at the supermarket, for positioning and ranging and for lightning. All those applications need a stable and predictible behavior of the laser. Nonetheless, it has been shown that lasers can emit an chaotic fluctuation of light intensity under certain conditions i.e. an unpredictable dynamic. The chaos, or the high sensitivity of a system leading to its unpredictibility, is nowaday observed in a large variety of physical and biologial systems. Chaos explains for example the mathématical impossibility to predict the weather beyond few days. This thesis is therefore at the interface between two main scientific themes : the dynamical behavior and the specifications of laser diodes, and the study of optical chaos.We propose in a first part to study the generation of optical chaos from a laser diode using an optical feedback which leads to complex dynamics between two polarisation states of the laser. An in-depth analysis of this dynamic shows the existence of unexpeted correlation properties between the polarisations which manifest themselves on several time-scales. We demonstrate, on the one hand, the interplay between the different time-scales and on the other hand, we bring a physical interpretation to this phenomenon.In a second part, we focus on a peculiar dynamic leading to regular switching between two polarization states in a laser diode subjected to optical feedback. Those swtichings lead to square-wave modulations. The modulation frequency can be driven by a simple modification of the feedback parameters. In addition, we observe the emergence of oscillatory and undamped dynamics which accompagny the upper state of the square-wave. An experimental and numerical analysis show that the frequency of those oscillations exceed the usual frequency signatures for this kind of laser system. The analytical study predicts frequencies going beyond 20 GHz for a peculier type of lasers called VCSELs
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Do, Manh Hung. "Synthèse robuste d'observateurs pour systèmes singuliers linéaires à paramètres variants." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALT053.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'étude de l'estimation d'état et des défauts des systèmes dynamiques Linéaires à Paramètres Variants (LPV). La thèse s'attache à considérer deux classes de systèmes : les systèmes réguliers et les systèmes singuliers. Les estimateurs proposés sont synthétisés pour être robustes aux incertitudes paramétriques, aux perturbations présentes sur l'équation d'état et de sortie, aux bruits de mesures, aux non-linéarités Lipchitziennes et aux retards. Les contributions majeures de ses travaux sont respectivement : la conception simultanée d'un régulateur et d'un observateur pour un système LPV incertain avec l'atténuation des perturbations par modelage fréquentielle des sorties, la conception d'observateurs pour l'estimation des défaillances/dégradations avec découplage partiel des entrées inconnues, la synthèse H∞ et H2 d'observateurs réguliers pour les systèmes singuliers avec entrée Lipchitzienne, et la synthèse H∞ d'un observateur régulier pour un système LPV à retards. La qualité des estimations est validée avec des données de terrain (plateforme INOVE) et des exemples numériquesThis Thesis is focused on the study of state and fault estimation in Linear Parameter-Varying (LPV) systems. The Thesis considers two classes of systems: non-singular and singular systems. In specific, the proposed observers are synthesized to be robust against parametric uncertainties, input and output disturbances, measurement noise, Lipschitz nonlinearities, and time delays. The major contributions of this research are respectively: an integrated observer-controller design for uncertain LPV systems with a new methodology of disturbance attenuation called output frequency-shaping filter; the design and the development of unknown input (UI) observers for fault estimation under the existence of partially decoupled UIs; the synthesis of H∞ and H2 observers for the singular system with Lipschitz nonlinearity; and a H∞ observer design for time-delay LPV system. Finally, the performance of the proposed methods is justified by laboratory experiments with INOVE platform and numerical examples
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Laurain, Thomas. "Synthèse de contrôleurs avancés pour les systèmes quasi-LPV appliqués au contrôle de moteurs automobiles." Thesis, Valenciennes, 2017. http://www.theses.fr/2017VALE0033/document.
Full textAbstract:
Ma thèse en automatique s’inscrit dans la thématique de recherche «Transport» du LAMIH. L’objectif est d’améliorer le fonctionnement des moteurs thermiques (essence), notamment en réduisant la consommation et la pollution. Face à cet enjeu écologique et économique, et compte tenu des nouvelles normes et des stratégies court-termistes de l’industrie (scandale Volkswagen...), de nouveaux contrôleurs doivent être conçus pour piloter l’arrivée d’air et d’essence au sein du moteur. En considérant l’aspect hautement non-linéaire du système, la représentation Takagi-Sugeno et le background théorique du LAMIH sont utilisés. Un premier contrôleur est synthétisé pour régler le problème de la vitesse de ralenti du moteur. Cependant, la complexité du système impose l’utilisation d’un contrôleur très coûteux d’un point de vue computationnel. Un contrôleur alternatif est donc synthétisé afin d’être implémenté dans l’ordinateur embarqué du moteur. Un second contrôleur est obtenu pour maintenir la richesse en proportions stoechiométriques afin de réduire la pollution. Ce système étant sujet à un retard de transport variable, un changement de domaine est réalisé afin de rendre ce retard constant, et de concevoir un contrôleur simple et efficace. Des essais réels sur le banc d’essai moteur du LAMIH sont réalisés afin de valider la méthodologie présentéeMy PhD in Automatic Control is part of the research theme “Transport” of the LAMIH. The objective is to improve the functioning of the gasoline engines, mainly by reducing the fuel consumption and the pollution. With this ecologic and economic challenge, and taking into account the new norms and the short-term strategies of the industry (scandal of Volkswagen...), new controllers have to be designed to control the air valve and the fuel injection inside the engine. Considering the highly nonlinear aspect of the system, the Takagi-Sugeno representation and the theoretical background of the LAMIH have been used. A first controller is designed to solve the problem of idle engine speed. However, the complexity of the system forces the use of a controller that is very costly from a computational point of view. An alternative controller is then designed in order to be implemented inside the embedded computer of the engine. A second controller is obtained to maintain the air-fuel ratio in stoichiometric proportions in order to reduce the pollution. This system being subject to a variable transport delay, a change of domain is realized to make this delay constant, and to design a simple and efficient controller. Real-time experiments have been realized on the engine test bench of the LAMIH in order to validate the presented methodology
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Jui-YuWu and 吳瑞郁. "Channel Estimation of the OFDM System for Delays on Non-Sampling Time Instants." Thesis, 2013. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/03055912282132059509.
Full textAbstract:
碩士國立成功大學
電腦與通信工程研究所
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In this thesis, we first study the channel estimation techniques for orthogonal frequency division multiplexing systems based on pilot signals arrangement. We consider the scenario that the multipath delays are not the sampling time instants exactly. We focus on frequency-domain channel estimation, and the pilot signals arrangement is based on the comb type. The estimation of channel frequency responses can be implemented by the least-square fitting (LSF) method or the linear minimum mean square error (LMMSE) algorithm. When we set the multipath delays at the exact sampling time instants in the channel impulse response (CIR) model, we observe that the performance of the LSF based channel estimation degrades if the actual delays are not at the sampling time instants. We can also consider the blocks of symbols across subchannels and replace the CIR model by the polynomial model, at the cost of delay on channel estimation. We further estimate the true multipath delays based on the estimation of signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT). Using the estimated multipath delays by ESPRIT, we can enhance the performance of the channel estimation that is based on the CIR or LMMSE model.
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Li, Ching-Lun, and 李經綸. "Non-quadratic Stability Condition for T-S Fuzzy System with State and Input Delays." Thesis, 2012. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/j8kj26.
Full textAbstract:
碩士國立臺北科技大學
自動化科技研究所
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There are two parts in this thesis. Firstly, the non-parallel distributed compensation controller is utilized to stabilize the T-S fuzzy systems with state and input delay. In addition, the non-quadratic stabilization condition for the T-S fuzzy systems with state-delay and T-S fuzzy systems with state and input delay is obtained via the parameter-dependent Lyapunov function. Furthermore, the simulation examples are given to demonstrate the proposed stabilization condition can provide longer delay time. In the second part, the dependency problem of membership function in the previous theorem is investigated. For improving the shortcomings of previous theorems, the Lie derivative techniques and the line integral Lyapunov function are adopted. Furthermore, a new non-quadratic stability conditions are proposed. Besides, since the slack matrix variables are adopted, the proposed stabilization conditions provide less conservative. Finally, simulation examples are given to illustrate the feasibility and effectiveness of the proposed approach in this paper.
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Yuan, Xiaochen. "Distributing Non-cooperative Object Information in Next Generation Radar Surveillance Systems." Thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10012/8157.
Full textAbstract:
Radar surveillance systems, in both airspace and maritime domains, are facing increasing challenges in dealing with objects that cannot be detected by traditional transponder-based radar surveillance technologies. These objects, including birds, weather, Unmanned Aircraft Systems (UAS), hot balloons, are labeled as non-cooperative objects. In order to prevent ambiguity and confusion for human operators using the surveillance data non-cooperative objects are commonly treated as unwanted clutter and removed from the displayed data.
However, the omitted information of non-cooperative object can be critical to aircraft safety. With new developments in technology and radar capabilities, it is possible to detect these non-cooperative objects and consider how to distribute relevant information about them to human operators throughout a system. The research goal of this thesis is to identify the human factors challenges in future radar surveillance systems where non-cooperative object information is distributed to both air traffic controllers and pilots.
In order to achieve the goal, the thesis first constructed a model of surveillance information distribution in current ATC operations and a model of surveillance information distribution in the expected future operational environment. The expected future surveillance information distribution model was then carefully examined to identify potential human factors challenges in the non-cooperative object information distribution process. Two of the identified challenges (non-equal time delay and information level of details) were studied in depth through conducting human-in-the-loop experiments and online surveys.
The results of an asynchronous information (non-equal time delay) static simulation environment experiment showed that while a delay in the non-cooperative object information would lead to observable but not statistically significant longer communication time, it does have a significant effect on number of clarification statements ??? with an increase of time delay, more clarifications were made. A survey of controller and pilot perceptions of maximum acceptable delay showed no significant differences in the average maximum acceptable delay reported by controller (20.5 seconds) and pilot (13.64 seconds) participants. Future research should consider adopting dynamic simulation environment, subject matter experts and shorter delay intervals to identify an acceptable delay threshold.
The survey results also demonstrated that there are more controllers and pilots who have had encounters with UAS in their daily tasks than what was originally expected. The survey also helped identify operational information requirements and availabilities for individual UAS and challenges in sharing non-cooperative object information between controllers and pilots.
These findings are quite valuable as they provide guidance on future radar surveillance systems design in supporting the effective distribution of non-cooperative object information. Future work should complete the analysis of the survey and create more dynamic environment for studying information asynchrony.
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Gehre, Nico. "Lösungsoperatoren für Delaysysteme und Nutzung zur Stabilitätsanalyse." 2017. https://monarch.qucosa.de/id/qucosa%3A21053.
Full textAbstract:
In diese Dissertation werden lineare retardierte Differentialgleichungen (DDEs) und deren Lösungsoperatoren untersucht. Wir stellen eine neue Methode vor, mit der die Lösungsoperatoren für autonome und nicht-autonome DDEs bestimmt werden. Die neue Methode basiert auf dem Pfadintegralformalismus, der aus der Quantenmechanik und von der Analyse stochastischer Differentialgleichungen bekannt ist. Es zeigt sich, dass die Lösung eines Delaysystems zum Zeitpunkt t durch die Integration aller möglicher Pfade von der Anfangsbedingung bis zur Zeit t gebildet werden kann. Die Pfade bestehen dabei aus verschiedenen Schritten unterschiedlicher Längen und Gewichte. Für skalare autonome DDEs können analytische Ausdrücke des Lösungsoperators in der Literatur gefunden werden, allerdings existieren keine für nicht-autonome oder höherdimensionale DDEs. Mithilfe der neuen Methode werden wir die Lösungsoperatoren der genannten DDEs aufstellen und zusätzlich auf Delaysysteme mit mehreren Delaytermen erweitern. Dabei bestätigen wir unsere Ergebnisse sowohl analytisch wie auch numerisch.
Die gewonnenen Lösungsoperatoren verwenden wir anschließend zur Stabilitätsanalyse periodischer Delaysysteme. Es werden zwei neue Verfahren präsentiert, die mithilfe des Lösungsoperators den transformierten Monodromieoperator des Delaysystems nähern und daraus die Stabilität bestimmen können. Beide neue Verfahren sind spektrale Methoden für autonome sowie nicht-autonome Delaysysteme und haben keine Einschränkungen wie bei der bekannten Chebyshev-Kollokationsmethode oder der Chebyshev-Polynomentwicklung. Die beiden bisherigen Verfahren beschränken sich auf Delaysysteme mit rationalem Verhältnis zwischen Periode und Delay. Außerdem werden wir eine bereits bekannte Methode erweitern und zu einer spektralen Methode für periodische nicht-autonome Delaysysteme entwickeln. Wir bestätigen alle drei neue Verfahren numerisch. Damit werden in dieser Dissertation drei neue spektrale Verfahren zur Stabilitätsanalyse periodischer Delaysysteme vorgestellt.In this thesis linear delay differential equations (DDEs) and its solutions operators are studied. We present a new method to calculate the solution operators for autonomous and non-autonomous DDEs. The new method is related to the path integral formalism, which is known from quantum mechanics and the analysis of stochastic differential equations. It will be shown that the solution of a time delay system at time t can be constructed by integrating over all paths from the initial condition to time t. The paths consist of several steps with different lengths and weights. Analytic expressions for the solution operator for scalar autonomous DDEs can be found in the literature but no results exist for non-autonomous or high dimensional DDEs. With the help of the new method we can calculate the solution operators for such DDEs and for time delay systems with several delay terms. We verify our results analytically and numerically. We use the obtained solution operators for the stability analysis of periodic time delay systems. Two new methods will be presented to approximate the transformed monodromy operator with the help of the solution operator and to get the stability. Both new methods are spectral methods for autonomous and non-autonomous delay systems and have no limitations like the known Chebyshev collocation method or Chebyshev polynomial expansion. Both previously known methods are limited to time delay systems with a rational relation between period and delay. Furthermore we will extend a known method to a spectral method for non-autonomous time delay systems. We verify all three new methods numerically. Hence, in this thesis three new spectral methods for the stability analysis of periodic time delay systems are presented.