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Dissertations / Theses on the topic 'Système Non Linéaires'
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1
Theilliol, Didier. "Identification de systèmes siso linéaires et non linéaires par réseaux de neurones multicouches." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10261.
Full textAbstract:
Cette thèse décrit l'application de techniques connexionnistes à l'identification de systèmes siso non linéaires. L'établissement de modèles de comportement des systèmes linéaires et non linéaires en vue de leur conduite est un domaine incontournable en automatique. Les systèmes linéaires ne représentent le plus souvent qu'une approximation sur un domaine réduit de systèmes intrinsèquement non linéaires. Nous nous intéressons, ainsi, à l'identification de systèmes non linéaires en privilégiant un domaine de recherche: les réseaux de neurones multicouches. Les capacités d'approximation de systèmes non linéaires constituent l'atout majeur des réseaux de neurones. Nous transposons les techniques élaborées pour les systèmes linéaires dans le domaine de l'automatique aux systèmes non linéaires en faisant appel aux réseaux de neurones multicouches, afin de construire des modèles neuronaux. A travers différentes études, réalisées pour des systèmes linéaires et non linéaires, nous montrons qu'un lien étroit existe entre les méthodes classiques d'identification des modèles paramétriques discrets et les méthodes neuronales tant au niveau des techniques d'estimation des paramètres qu'au niveau de l'identification structurelle. A partir de différents algorithmes d'estimation, nous élaborons une démarche d'identification qui permet de déterminer la structure du modèle neuronal, c'est-à-dire d'évaluer le retard pur, d'estimer les ordres du système et d'optimiser le nombre de neurones dans la couche cachée
2
Schreier, Gerhard. "Estimation de l'état de systèmes linéaires incertains et de systèmes non linéaires." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL101N.
Full textAbstract:
L'étude de la stabilité et la reconstruction d'état des systèmes sont deux étapes indispensables à l'amélioration des lois de commande ; la présence d'incertitude sur les paramètres rend ces deux problèmes encore plus délicats. La stabilité d'un système incertain est généralement analysée à l'aide de la deuxième méthode de Lyapunov. Nous avons étudié une classe de système linéaire incertain en utilisant l'équation généralisée de Lyapunov pour garantir simultanément la stabilité et les performances dynamiques du système. Nous avons proposé quelques techniques de reconstruction de l'état des systèmes linéaires incertains. En utilisant l'observateur de Luenberger et l'observateur proportionnel-intégral, nous remarquons que les erreurs d'estimation d'état ne convergent pas forcement vers zéro. Ces erreurs peuvent être bornées par un seuil déterminé par la norme H[infini]. Nous avons présenté une technique de reconstruction de l'état sans erreur d'estimation basée sur un observateur de Luenberger étendu. En reconstruisant l'état d'un système non-linéaire, l'analyse de la stabilité et l'observabilité ne dépendent pas seulement de l'état comme dans le cas linéaire, elles dépendent en plus de l'entrée. Ainsi la définition de l'observabilité utilisée pour les systèmes linéaires n'est plus suffisante pour la construction d'un observateur de système non-linéaire. La technique d'observateur de systèmes non-linéaires proposée nécessite des hypothèses sur la non-linéarité de type Lipschitz. Cette méthode mène souvent à des observateurs à grand gain permettant de masquer les non-linéarités du système. Tout d'abord, nous avons discuté la stabilité d'un système non-linéaire autonome. Puis, nous avons proposé des régulateurs pour des systèmes stables ou stabilisables. Dans ce cas, le gain du régulateur peut être déterminé sous deux perspectives différentes : la commande optimale de la partie linéaire ou l'optimisation de la constante de Lipschitz lorsque le système dispose de degrés de liberté en nombre suffisant. Ensuite, nous avons présenté une technique d'estimation d'état d'un système non-linéaire ou le gain de l'observateur et sa stabilité sont basés sur une équation paramétrée de Lyapunov. Cette méthode est généralisée pour des systèmes non-linéaires singuliers en utilisant l'équation de Lyapunov avec un seul paramètre.
3
Budiwantoro, Bagus. "Identification temporelle des structures linéaires et non linéaires." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1990. http://www.theses.fr/1990ECDL0033.
Full textAbstract:
L'identification temporelle des structures linéaires vise à déterminer les paramètres modaux d'un système dynamiques par la connaissance des signaux d'excitations et des réponses. Les méthodes d'identification dans le domaine temporel utilisent soit des reponses forcées, qui permettent la construction des fonctions des fonctions de transfert, soit les reponses libres, qui facilitent la recherche des modes normaux. En régime force, les fréquences propres et les facteurs d'amortissements sont extraits des fonctions de transfert comme étant les pôles de fractions rationnelles alors qu'en regime libre, ils sont obtenus comme solutions d'un problème aux valeurs propres ou les vecteurs propres coïncident avec les modes complexes. L'une des principales difficultés dans l'identification des structures réside dans le choix du nombre de degrés de liberté à prendre en compte. L'approximation linéaire du comportement des structures est souvent mise en défaut par la présence de non linéarités. Celle-ci peuvent devenir très importantes et sont alors essentielles a détecter et a identifier. Cette identification doit alors fournir un modèle susceptible de simuler le comportement non linéaire de la structure avec le plus d'exactitude possible. Le modèle de la force interne et le modèle narmax permettent de déduire le comportement dynamique d'une structure non linéaire.
4
Rakotopara, Daniel. "Contribution à l'étude des systèmes non-linéaires." Rouen, 1987. http://www.theses.fr/1987ROUES023.
Full textAbstract:
Etude d'une commande non-linéaire discrète de colonne à distiller. Mise au point grâce à un observateur asymptotique non-linéaire dont on donne les conditions suffisantes d'existence. Etude du calcul de Malliavin par l'approche de la décomposition fonctionnelle de Wiener à base de chaos. On démontre l'absolue continuité des équations du filtrage relativement à la mesure de Lebesgue. On s'intéresse aussi au problème de filtrage avec observation en partie non bruitée
5
Khelfi, Mohamed Fayçal. "Observateurs non linéaires : application à la commande des robots manipulateurs." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10364.
Full textAbstract:
Ce mémoire est consacré à la synthèse des observateurs non linéaires pour la reconstruction des vitesses articulaires des robots manipulateurs et leur introduction dans des boucles de commande. Dans une première partie, nous exposons quelques éléments sur la théorie de l'observation des systèmes non linéaires. Nous donnons des résultats sur la stabilisation exponentielle et asymptotique globale. La deuxième partie du mémoire est consacrée à des rappels sur le calcul des modèles dynamiques des robots manipulateurs en utilisant le formalisme de LaGrange. Les propriétés structurelles du modèle dynamique sont présentées. Dans la troisième partie du mémoire, nous appliquons des observateurs non linéaires et de type h-infini d'ordre plein aux robots manipulateurs. Nous portons notre attention sur l'emploi de ces observateurs dans des boucles de commande. Dans la quatrième partie de ce mémoire, nous proposons un observateur non linéaire exponentiel d'ordre réduit introduit dans une boucle de commande. Nous développons ensuite un observateur h-infini réduit asymptotique assurant une atténuation des perturbations externes. Puis, nous proposons une approche algébrique pour la synthèse d'un correcteur non linéaire h-infini d'ordre réduit par retour de sortie garantissant l'atténuation des perturbations. Des simulations sont réalisées avec le modèle d'un robot à 2 degrés de liberté
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Motchon, Koffi Mawussé Djidula. "Caractérisation de la discernabilité des systèmes dynamiques linéaires et non-linéaires affines en la commande." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10027/document.
Full textAbstract:
Le problème de discernabilité des comportements entrées-sorties de deux systèmes dynamiquesse pose dans de nombreuses applications telles que l’observation et la commande dessystèmes dynamiques hybrides. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la caractérisation decette propriété de discernabilité des comportements entrées-sorties. Pour la classe des systèmesdynamiques linéaires et non-linéaires affines en la commande, nous établissons : des conditionsde discernabilité stricte qui garantissent la discernabilité des systèmes quelles que soient lescommandes qui leur sont conjointement appliquées ; des conditions de discernabilité contrôlablequi assurent l’existence d’au moins une commande qui rend discernable les sorties ; desconditions de résidu-discernabilité qui caractérisent la discernabilité à travers les résidus issusde la méthode de l’espace de parité. Outre ces différentes conditions, nous spécifions dans le caslinéaire, une forme de distance qui permet de quantifier pour une commande donnée, le degréde discernabilité des systèmes ainsi que la robustesse de la propriété de discernabilitéThe distinguishability of the input-output behavior of two dynamical systems plays a crucialrole in many applications such as control and observation of hybrid dynamical systems. Thisthesis aims to characterize this property of distinguishability. For linear systems and nonlinearcontrol-affine systems, we establish: conditions for strict distinguishability that ensure thedistinguishability of the systems for every control input jointly applied to them; conditions forcontrolled-distinguishability that guarantee the existence of a control input which makes distinguishable the outputs of the systems; conditions for residual-distinguishability that characterize the distinguishability of the modes through parity-space residuals. Moreover, in the linear case, a metric is specified in order to quantify for a given control input, the distinguishability degreeof the systems and the robustness of the property of distinguishability
7
Khefif, Ali. "Analyse compartimentale dans les systèmes pharmacocinétiques non-linéaires." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066453.
Full text
8
El, Hamidi Mohamed. "Propriétés stochastiques d'un système non-linéaire en dimension finie." Pau, 1989. http://www.theses.fr/1989PAUU3014.
Full textAbstract:
Après avoir rappelé les origines physiques de la théorie ergodique nous décrivons les développements mathématiques nouveaux liés a une formulation rigoureuse des propriétés chaotiques et a leur hiérarchisation. Ensuite un rappel sur les comportements qualitatifs des équations différentielles ordinaires nous permet de préciser la forte instabilité de certains systèmes dynamiques (systèmes chaotiques). Une méthode numérique d'intégration d'équations différentielles doit donc répondre, pour de tels systèmes, a certains critères de stabilité. Nous avons été amené a choisir parmi les différentes méthodes, celle qui nous paraissait a même de satisfaire au mieux ces exigences. Le système dynamique qui fait l'objet de ce mémoire est un modèle non linéaire en dimension cinq issu de la mécanique des fluides. Les caractères ergodique et mixing du système ont été établis par plusieurs tests : comparaison entre moyennes temporelles et moyennes microcanoniques, nombre de zéros des solutions par unité de temps, et un test statistique portant sur les propriétés topologiques de ces deux caractères. Grâce a la technique des exposants caractéristiques de Lyapounov, on montre le caractère Kolmogorov du système (entropie positive), ainsi que son caractère Anosov (existence pour une évolution a long terme, d'une direction dilatante et d'une direction contractante) assurant le mixing et l'ergodicite
9
Barbot, Jean-Pierre. "Méthodes de calcul appliquées aux systèmes non linéaires sous échantillonnage." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112113.
Full textAbstract:
Étude des systèmes non linéaires sous discrétisation. On rappelle une méthode formelle de discrétisation des systèmes analytiques et on en propose une transcription en langage symbolique REDUCE. Illustrations avec le vol d'un hélicoptère et un robot 2 axes à liens flexibles
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Lairi, Mostafa. "Identification et commande neuronales de systèmes non-linéaires : application à un système de sustentation magnétique." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10156.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'identification et à la commande de systèmes dynamiques non linéaires SISO par réseaux de neurones. Dans un premier temps, une présentation des réseaux de neurones est effectuée en rappelant l'origine des nombreux travaux actuels et les différents modèles neuronaux existants. Dans le deuxième chapitre l'identification par réseaux de neurones est présentée étape par étape depuis la collecte des données jusqu'à l'obtention de la structure et des paramètres optimaux. Le chapitre suivant présente les différentes stratégies de commande neuronale. Une stratégie de contrôle neuronal par anticipation est appliquée à un système de sustentation magnétique, non linéaire et instable en boucle ouverte. Elle est comparée à une régulation PID standard : élimination des dépassements, poursuite parfaite de la référence, élargissement de la plage de stabilité. La stratégie proposée est mise en œuvre en temps réel en utilisant l'environnement logiciel Matlab Simulink et RTW, qui permet une conception rapide et modulaire et un changement en temps réel des paramètres et des consignes.
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Assem, Ali. "Vibrations mécaniques et non linéaires : théorie de l'index pour des systèmes gyroscopiques." Paris 9, 1987. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1987PA090080.
Full textAbstract:
On étudie les solutions d'un système différentiel du type gyroscopique régi par une équation du type X + 2K X + V'(X) = O, K un opérateur antisymétrique de matrice CJ, où J est la matrice symplectique telle que JJ = -I et V un potentiel de classe C**(2) (R**(2N),R), strictement convexe. On étudie deux cas, le premier suppose V super quadratique. En utilisant Ambrosetti-Rabinowitz, on montrera l'existence d'une solution T-périodique, puis on élabore une théorie de l'index pour ce genre de système, afin de démontrer la minimalité de la période T pour c suffisamment petit. Le second cas suppose V sous quadratique, on énoncera alors un résultat d'existence en utilisant une méthode de minimisation
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Adjallah, Kondo Hloindo. "Contribution au diagnostic des systèmes par observateur d'état." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL110N.
Full textAbstract:
La détection de défauts et le diagnostic à base de modèles utilisent différentes formes d'équations de représentation des systèmes, dont les modèles d'état. Les méthodes de détection de défauts basées sur la génération de redondances par observateurs d'état s'appuient, pour la plupart, sur des modèles linéaires ou linéarisés. Après avoir posé, dans un chapitre de généralité, les problèmes liés au diagnostic dans les systèmes industriels en général, un ensemble de techniques permettant de les résoudre est proposé, d'abord dans le cas linéaire, puis dans le cas non linéaire tout en évitant d'emprunter les formes canoniques observables souvent difficiles à manipuler. Le mémoire se décompose en trois principaux chapitres. Le premier chapitre commence par un bref rappel de la théorie générale des observateurs d'état et des méthodes de base de construction dans le cas linéaire. Ensuite, quelques méthodes de reconstruction d'état de systèmes linéaires en présence d'entrées perturbatrices ou inconnues sont présentées. Dans le second chapitre, on examine les problèmes de la reconstruction d'état des systèmes non linéaires et on propose quelques techniques de reconstruction d'état pour ces systèmes dont la principale est basée sur la théorie de stabilité de lyapunov. Les résultats de ces reconstructions d'état sont comparés, à l'aide d'un exemple, à ceux d'une technique basée sur la transformation du système sous forme canonique. Enfin, dans le troisième chapitre, on décrit les méthodes et techniques de génération de résidus robustes pour la détection de défauts des systèmes linéaires et linéarisés en présence d'erreurs de modèle ou de linéarisation ainsi que des systèmes non linéaires. Des résultats comparatifs sont présentés et analysés sur un exemple
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Audiard, Corentin. "Problèmes aux limites dispersifs linéaires non homogènes, application au système d'Euler-Korteweg." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00832913.
Full textAbstract:
Le but principal de cette thèse est d'obtenir des résultats d'existence et d'unicité pour des équations aux dérivées partielles dispersives avec conditions aux limites non homogènes. L'approche privilégiée est l'adaptation de techniques issues de la théorie classique des problèmes aux limites hyperboliques (que l'on rappelle au chapitre 1, en améliorant légèrement un résultat). On met en évidence au chapitre 3 une classe d'équations linéaires qu'on peut qualifier de dispersives satisfaisant des critères "minimaux", et des résultats d'existence et d'unicité pour le problème aux limites associé à celles-ci sont obtenus au chapitre 4.Le fil rouge du mémoire est le modèle d'Euler-Korteweg, pour lequel on aborde l'analyse du problème aux limites sur une version linéarisée au chapitre 2. Toujours pour cette version linéarisée, on prouve un effet Kato-régularisant au chapitre 3. Enfin l'analyse numérique du modèle est abordée au chapitre 5. Pour cela, on commence par utiliser les résultats précédents pour décrire une manière simple d'obtenir les conditions aux limites dites transparentes dans le cadre des équations précédemment décrites puis on utilise ces conditions aux limites pour le modèle d'Euler-Korteweg semi-linéaire afin d'observer la stabilité/instabilité des solitons, ainsi qu'un phénomène d'explosion en temps fini.
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Macraigne, François. "Développement d'un système de mesure temporel d'enveloppe de dispositifs non linéaires microondes." Limoges, 2005. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/7c3f9242-5ea5-4708-84f1-779d39e35b75/blobholder:0/2005LIMO0042.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail concerne le développement matériel et logiciel d'un banc de caractérisation temporelle d'enveloppe de dispositifs RF de puissance. Ce banc de mesure calibré vectoriellement a été développé afin de générer et de mesurer les enveloppes complexes associées à des signaux modulés RF aux accès de dispositifs de puissance sous test. Ce manuscrit décrit l'architecture du banc de mesure, sa procédure d'étalonnage ainsi que le traitement du signal utilisé pour la correction des mesures reliant les plans de mesure aux plans de référence du dispositif sous test. Une première application de ce banc est montrée par la mesure de critères de linéarité d'un amplificateur de puissance pour différents types de modulation et différentes impédances de charge. La seconde application consiste à utiliser une technique de modulation de polarisation afin de linéariser un transistor de puissanceThis work deals with the hardware and software development of a time domain envelope characterisation system of RF power devices. This calibrated measurement bench has been developed in order to generate and measure complex envelopes associated with the RF modulated signals at the input and the output ports of power devices under test. This manuscript describes the architecture of the calibrated measurement setup, its calibration procedure and the signal processing used for the correction of measured raw data in order to get error corrected measurements at the device under test reference ports. A first application consists in the linearity characterisation of a power amplifier for different modulated signals and different load impedance. A second application consists in the use of a bias modulation technique in order to linearize the behaviour a power transistor
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Audiard, Corentin. "Problèmes aux limites dispersifs linéaires non homogènes, application au système d’Euler-Korteweg." Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10261/document.
Full textAbstract:
Le but principal de cette thèse est d'obtenir des résultats d'existence et d'unicité pour des équations aux dérivées partielles dispersives avec conditions aux limites non homogènes. L'approche privilégiée est l'adaptation de techniques issues de la théorie classique des problèmes aux limites hyperboliques (que l'on rappelle au chapitre 1, en améliorant légèrement un résultat). On met en évidence au chapitre 3 une classe d'équations linéaires qu'on peut qualifier de dispersives satisfaisant des critères “minimaux”, et des résultats d'existence et d'unicité pour le problème aux limites associé à celles-ci sont obtenus au chapitre 4.Le fil rouge du mémoire est le modèle d'Euler-Korteweg, pour lequel on aborde l'analyse du problème aux limites sur une version linéarisée au chapitre 2. Toujours pour cette version linéarisée, on prouve un effet Kato-régularisant au chapitre 3. Enfin l'analyse numérique du modèle est abordée au chapitre 5. Pour cela, on commence par utiliser les résultats précédents pour décrire une manière simple d'obtenir les conditions aux limites dites transparentes dans le cadre des équations précédemment décrites puis on utilise ces conditions aux limites pour le modèle d'Euler-Korteweg semi-linéaire afin d'observer la stabilité/instabilité des solitons, ainsi qu'un phénomène d'explosion en temps finiThe main aim of this thesis is to obtain well-posedness results for boundary value problems especially with non-homogeneous boundary conditions. The approach that we chose here is to adapt technics from the classical theory of hyperbolic boundary value problems (for which we give a brief survey in the first chapter, and a slight generalization). In chapter 3 we delimitate a class of linear dispersive equations, and we obtain well-posedness results for corresponding boundary value problems in chapter 4.The leading thread of this memoir is the Euler-Korteweg model. The boundary value problem for a linearized version is investigated in chapter 2, and the Kato-smoothing effect is proved (also for the linearized model) in chapter 3. Finally, the numerical analysis of the model is made in chapter 5. To begin with, we use the previous abstract results to show a simple way of deriving the so-called transparent boundary conditions for the equations outlined in chapter 3, and those conditions are then used to numerically solve the semi-linear Euler-Korteweg model. This allow us to observe the stability and instability of solitons, as well as a finite time blow up
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El, Mrabet Yamina. "Analyse structurelle des systèmes linéaires périodiques : approches algébriques." Cachan, Ecole normale supérieure, 1997. http://www.theses.fr/1997DENS0033.
Full textAbstract:
Dans la première partie de cette thèse, on propose deux approches nouvelles pour l'analyse structurelle des systèmes linéaires périodiques à temps discret (lptd) : l'approche polynomiale périodique et l'approche par la théorie des modules. On met d'abord en évidence les particularités des systèmes lptd, à savoir qu'ils sont définis sur une algèbre non intégré et non principal r. Nous examinons alors ces singularités algébriques et leurs conséquences sur les propriétés des matrices à éléments dans r et les r-modules. Cette étude mathématique préliminaire, nous a permis, par la suite, de donner les caractérisations de l'atteignabilité, l'observabilité, la contrôlabilité et la reconstructibilité de ces systèmes dans les deux approches précitées. On voit apparaitre une nouvelle propriété structurelle pour les systèmes instationnaires discrets (périodiques), à savoir l'atteignabilité libre qui est plus forte que l'atteignabilité complète au sens classique. On montre alors que, d'un point de vue pratique, cette propriété est liée à la possibilité d'obtenir une paramétrisation des régulateurs stabilisants pour le système lptd en question. Par la suite, on s'est intéresse a la stabilisabilité et la détectabilité de systèmes lptd. On a alors constate le besoin, pour ce type de systèmes, d'introduire de nouvelles notions qui sont celle de la forte stabilisabilite et la forte détectabilité. La signification pratique de ces notions a été clairement dégagée. La possibilité de définir les pôles et les zéros finis directement dans la représentation polynomiale périodique a été abordée, notamment le rapport entre ces caractéristiques intrinsèques (invariants systémiques) et les facteurs invariants (quand ils existent) des matrices périodiques correspondantes. Le problème de la réalisation des systèmes lptd a été analyse, on a établi alors les structures (au nombre de deux) des réalisations (périodiques) que peut avoir un système lptd pris initialement dans sa représentation polynomiale périodique (suivant qu'il est régulier ou descripteur). Lors de l'analyse de la réalisation d'une matrice de transfert périodique, on a mis en évidence la non-équivalence entre la réalisation canonique pour ce type de systèmes. La deuxième partie de cette thèse est consacrée aux régulateurs périodiques pour la stabilisation simultanée d'une famille finie de systèmes linéaires et stationnaires multi variables. Notre travail nous a permis de mettre en évidence la supériorité de tels contrôleurs. Ces résultats sont illustres par des exemples.
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Hihi, Jalil. "Évaluation de méthodes d'identification de systèmes non-linéaires en régime permanent : méthode de traitement des données par groupes, identification floue." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10013.
Full textAbstract:
En vu de la modélisation d'un sous-système d'une machine à papier et de deux systèmes non linéaires simulés, trois approches sont expérimentées: une approche linéaire, la méthode de traitements des données par groupes (GMDH) et la logique floue. Pour l'approche linéaire, nous avons utilisé la classique régression pas à pas et un algorithme de recherche des meilleures variables explicatives (Lamotte et Hocking). La méthode de traitement des données par groupes (Ivakhnenko) fournit des résultats intéressants. Cet algorithme récursif permet d'engendrer un polynôme renfermant un grand nombre de monômes pour représenter le système modélisé. Nous proposons d'utiliser la régression pas à pas pour ne retenir que les termes les plus significatifs. La logique floue permet de représenter simplement les non-linéarités, mais les équations de relation floue, classiquement utilisées en identification, ne fournissent pas de bons résultats lorsqu'on ne fuzzifie pas correctement les variables. Nous avons développé un algorithme (Sugeno) qui intègre toutes les étapes d'une identification floue pour fournir un modèle linguistique à conclusions procédurales: détermination des variables de prémisse et des ensembles flous associés, puis calcul de la conséquence pour chacune des règles. Cet algorithme complexe fournit des modèles un peu moins précis que ceux élabores par MTDG, mais plus simples et, certainement, plus robustes
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Liu, Fenglong. "Synthèse d'observateurs à entrées inconnues pour les systèmes non linéaires." Caen, 2007. http://www.theses.fr/2007CAEN2067.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire de thèse porte sur la synthèse d'observateurs de type grand gain pour des classes de systèmes non linéaires multi-sorties. La majeure partie de ce travail porte sur la synthèse d’observateurs à entrées inconnues mais nous présentons aussi la synthèse d'un observateur pour une large classe de systèmes uniformément observables (sans entrées inconnues). Pour la synthèse des observateurs à entrées inconnues, nous avons considéré une forme canonique observable qui fait intervenir les entrées inconnues aussi bien au niveau de la dynamique de l'état que dans l'expression de la sortie. La synthèse s'est effectuée sous certaines conditions suffisantes qui ont été formulées de sorte que les observateurs proposés permettent : - 1° d'estimer conjointement tous les états du système et les entrées inconnues lorsqu'on adopte l'hypothèse qui stipule la bornitude de la dynamique de ces entrées, - 2° d'estimer tous les états non mesurés du système, en l'absence de toute hypothèse portant sur les entrées inconnues. Notre contribution en terme de synthèse d'observateurs standards consiste à proposer un observateur de type grand gain pour une classe de systèmes qui inclut, à notre connaissance, toutes les classes de systèmes non linéaires multi-sorties uniformément observables considérées dans la littérature pour la synthèse d'observateurs. Les différents résultats théoriques sont illustrés à travers des exemples en simulation. Le dernier chapitre est en particulier dédié à l'utilisation des observateurs à entrées inconnues pour l'estimation des concentrations en composés et des vitesses de réactions dans les réacteurs biochimiquesIn this thesis, one proposes high gain observers synthesis for uniformly observable Multi-Inputs/Multi-Outputs (MIMO) nonlinear systems. The major part of this work deals with the synthesis of unknown inputs observers but one also considers the synthesis of a standard observer (without unknown inputs) for a large class of uniformly observable MIMO nonlinear systems. The unknown inputs observers have been synthesized on the basis of an observable canonical form in which the unknown inputs intervene not only in the dynamics of states but also in the expression of the outputs. The synthesis was made under certain sufficient conditions which have been formulated so that the proposed observers allow : - 1° the estimation of the whole states of the system as well as the unknown inputs under the hypothesis that the dynamics of these inputs are uniformly bounded, - 2° the estimation of the whole states of the system in the absence of any hypothesis related to the unknown inputs. In the context of the synthesis of standard observers, a high gain observer has been proposed for a class of systems which includes, to the best of our knowledge, all the classes of uniformly observable nonlinear MIMO systems considered in the literature with view to observer’s synthesis. The different theoretical results are illustrated in simulation through several examples. The last chapter is dedicated in particular to the use of the unknown inputs observer to estimate the components concentrations and the reaction rates in biochemical reactors
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Sahnoun, Mariem. "Observation des systèmes non linéaires : Application à la détection de défauts." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10322/document.
Full textAbstract:
Parmi les méthodes de diagnostic de défauts issue de l'automatique, la méthode des filtres résiduels permet de synthétiser des filtres générant des signaux (dits résidus) qui sont utilisés à des ns de détection de défauts. Dans notre approche, les filtres résiduels sont obtenus à partir d'observateurs réduits. L'objectif decette thèse est de synthétiser des observateurs et de mettre en évidence leur application à la détection de défauts pour les systèmes non linéaires. Ce mémoire est réparti en deux parties. Dans la première partie, deux contributions ont été présentées. La première concerne les observateurs à entrées inconnues pour les systèmes affines en l'état modulo une injection de sortie. L'approche proposée est une combinaison des techniques de découplage géométrique et des observateurs non linéaires. Des conditions suffisantes ont été données accompagnées d'un algorithme permettant de concevoir un observateur à entrées inconnues permettant d'estimer une partie de l'état indépendamment de la connaissance de certaines entrées. La deuxième contribution consiste à caractériser la classe des systèmes non linéaires qui se transforment en des systèmes en cascade pour lesquels un observateur peut être conçu. Tout d'abord, des conditions nécessaires et suffisantes théoriques ont été données, ensuite un algorithme permettant de calculer ces transformations (diéomorphismes) a été proposé. Enfin, l'ensemble de tous ces difféomorphismes a été caractérisé en montrant que ce dernier est une orbite d'une action d'un groupe particulier sur l'ensemble de tous les difféomorphismes. La deuxième partie de cette thèse concerne la synthèse d'un filtre polytopique Linéaires à Paramètres Variants (LPV) permettant de détecter, isoler et estimer de multiples défauts capteur. L'avantage de ce filtre est de générer deux types de résidus : l'un étant sensible aux défauts et l'autre insensible. Le résidu insensible est utilisé pour fournir une information qualitative supplémentaire de l'efficacité du filtre. La stabilité de ce dernier est analysée au moyen d'Inégalités Matricielles Linéaires (LMI)Among the faults diagnosis methods, the method of residual filters allows to synthesize filters generating signals ( called residues) that are used for fault detection. In our approach, the residual filters are obtained from reduced observers. The objective of this thesis is to synthesize observers and highlight their application to fault detection for nonlinear systems. This thesis is divided into two parts. In the first part, two papers were presented. The rst one relates to the unknown input observers for state ane systems modulo an output injection. The proposed approach is a combination of geometric decoupling techniques and nonlinear observers. We have given sufficient conditions with an algorithm for designing an unknown input observer to estimate a part of the state without the knowledge of some inputs. The second contribution consists to characterize the class of nonlinear systems which can be transformed into cascade systems for which an observer can be designed. First, necessary and sufficient theoretical conditions were given, then an algorithm to compute these transformations (diffeomorphisms) was proposed. Finally, the set of all dieomorphisms was characterized by showing that it is an orbit of an action of a particular group on the set of all dieomorphisms. The second step of the thesis deals with the synthesis of a polytopic Linear Parameter-Varying (LPV) filter to detect, isolate and estimate multiple sensor faults. The advantage of this lter is to generate two types of residuals : one being sensitive to faults and the other is insensitive. The insensitive residual is used to generate an additional qualitative information of the filter efficiency. The stability of the latter has been performed using Linear Matrix Inequality (LMI)
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Maatoug, Tarak. "Synthèse d'observateurs adaptatifs pour les systèmes non linéaires." Phd thesis, Université de Caen, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01058802.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous proposons la synthèse d'observateurs adaptatifs pour certaines classes de systèmes non linéaires multi-sorties uniformément observables. Dans un premier temps, les systèmes avec une paramétrisation linéaire sont considérés. Ensuite, les résultats obtenus ont été étendus au cas de paramétrisation non linéaire. La caractéristique principale des observateurs proposés réside dans le fait que leur gain fait intervenir une fonction de synthèse dont le choix permet d'obtenir différents types d'observateurs tels que des observateurs de type grand gain classiques ou à modes glissants. De plus, le réglage de ce gain se fait à travers le choix d'un seul paramètre scalaire. La convergence exponentielle des observateurs proposés a été établie sous une certaine condition d'excitation persistante qui a été donnée. Dans la dernière partie de la thèse, nous proposons un schéma de commande adaptative avec retour de sortie pour une classe de systèmes non linéaires commandables et uniformément observables. Les performances des observateurs proposés sont illustrées en simulation à travers des exemples académiques et des exemples réels d'application relatifs à un moteur asynchrone, un bioréacteur et un moteur à fuel.
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Selva, Pierre. "Modélisation du système vestibulaire et modèles non-linéaires de perception de l'orientation spatiale." Toulouse, ISAE, 2009. http://www.theses.fr/2009ESAE0018.
Full textAbstract:
L'oreille interne est un organe fascinant du corps humain. Elle contient des organes sensoriels très précis et hypersensibles, ce qui lui permet de jouer un rôle majeur dans la perception de nos mouvements et de notre orientation spatiale. Dans un premier temps, ce travail de thèse a porté sur la modélisation du fonctionnement des senseurs d'orientation de l'oreille interne. Un démonstrateur type « Réalité Virtuelle » a été développé sous Matlab/Simulink afin de visualiser en temps réel l'état de chaque senseur. Une modélisation plus détaillée par éléments finis et tenant compte d'interactions fluide/structure a permis d'étudier la dynamique des fluides au sein de chaque capteur ainsi que le déplacement de membranes - éléments clés permettant de coupler le déplacement du fluide avec la stimulation de cellules sensorielles. Dans un second temps, ce travail de thèse s'est orienté vers le développement de modèles non-linéaires et tridimensionnels de perception de l'orientation spatiale. Ces modèles supposent que notre cerveau estime/calcul nos perceptions d'orientation, de vitesse, et d'accélération de façon « optimale ». Par conséquent, les modèles développés se sont appuyés sur deux techniques d'estimation non-linéaires basées sur le filtre de Kalman (« Extended Kalman filter » & « Unscented Kalman filter »). En réponse à différent profils de stimulation, ces modèles permettent de prédire diverses illusions sensorielles connues dans le monde de l'aéronautique. En tant qu'applications potentielles, ces modèles pourraient être utilisés d'une part lors d'investigation de crash d'appareil afin de détecter si le pilote a été sujet à un phénomène de désorientation spatiale, et d'autre part pour le développement d'algorithmes de contrôle des simulateurs de vols.
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Charlet, Benoît. "Sur quelques problèmes de stabilisation robuste des systèmes non linéaires." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 1989. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00838211.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude de la stabilité robuste de lois de commande de systèmes non linéaires. La première partie s'intéresse aux systèmes non linéaires entrée-sortie linéarisés et découplés par bouclage statique. Nous rappelons la définition de l'immersion d'un système entrée-sortie et nous distinguons deux cas: l'immersion est localement bijective, les résultats de stabilité et de robustesse se ramènent au cas linéaire là où la loi de bouclage ne présente pas de singularité ; l'immersion n'est pas bijective. Dans ce cas, la loi de bouclage a rendu une partie de la dynamique inobservable, la dynamique des zéros. Nous donnons une définition de la stabilité moins restrictive que la stabilité asymptotique, la K-stabilité, et nous donnons deux conditions nécessaires de K-stabilité, l'une étant de nature topologique et utilisant la caractéristique d'Euler-Poincaré de la sous-variété asymptotique inobservable. La seconde partie est consacrée à l'étude de la linéarisation totale des systèmes non linéaires entrée-état par bouclage dynamique. Nous montrons d'abord que pour les systèmes mono-entrée, la linéarisation par bouclage dynamique est équivalente à la linéarisation par bouclage statique. Nous donnons ensuite une condition nécessaire triviale de linéarisation par bouclage dynamique. Nous montrons que cette condition est suffisante pour les systèmes ayant une dimension de plus que de com- mande. Puis nous donnons des conditions suffisantes de linéarisation totale par bouclage dynamique pour les systèmes non linéaires multi-entrée. Des exemples, dont un tiré de l'aéronautique, nous montrent comment mettre en œuvre ces conditions.
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El, Moulabbi Kamel. "Identification d'un système biochimique : réalisation d'un logiciel d'estimation des paramètres." Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMPD949.
Full textAbstract:
La première partie de ce travail traite le problème de l'identifiabilité des paramètres des cinétiques d'un système d'équations différentielles non linéaires représentant des réactions pharmacocinétiques. Dans un premier temps, nous montrons l'existence, l'unicité et la positivité des solutions de ce modèle. Dans un deuxième temps, une étude complète de l'identifiabilité des paramètres a été effectuée dans le cas des systèmes à conditions initiales et dans le cas des systèmes contrôlés. L'utilisation de l'approche par développement en série au voisinage de l'instant initial a permis de lier le nombre d'expériences et l'identifiabilité. L'approche utilisant le théorème d'isomorphisme local a permis de montrer des résultats d'identifiabilité de notre système modifié (on a considéré un contrôle au lieu d'une condition initiale). La deuxième partie concerne la réalisation d'un logiciel d'estimation des paramètres pharmacocinétiques dans des équations différentielles non linéaires, de taille importante, éventuellement raides. Ce logiciel fournit un outil de travail aux "expérimentateurs" pour des systèmes qui ne pouvaient pas encore être traités avec les logiciels existants.
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Fu, Ying. "Identification de dynamique pour les systèmes bilinéaires et non-linéaires en présence d'incertitudes." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLED054/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre du contrôle quantique bilinéaire, cette thèse étudie la possibilité de retrouver l'Hamiltonien et/ou le moment dipolaire à l'aide de mesures d'observables pour un ensemble grand de contrôles. Si l'implémentation du contrôle fait intervenir des bruits alors les mesures prennent la forme de distributions de probabilité. Nous montrons qu'il y a toujours unicité (à des phases près) des Hamiltoniens de du moment dipolaire retrouvés. Plusieurs modèles de bruit sont étudiés: bruit discrète constant additif et multiplicatif ainsi qu'un modèle de bruit dans les phases sous forme de processus Gaussien. Les résultats théoriques sont illustrés par des implémentations numériquesThe problem of recovering the Hamiltonian and dipole moment, termed inversion, is considered in a bilinear quantum control framework. The process uses as inputs some measurable quantities (observables) for each admissible control. If the implementation of the control is noisy the data available is only in the form of probability laws of the measured observable. Nevertheless it is proved that the inversion process still has unique solutions (up to phase factors). Several models of noise are considered including the discrete noise model, the multiplicative amplitude noise model and a Gaussian process phase model. Both theoretical and numerical results are established
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Nuadi, Richard. "Etude d'un système d'équations aux dérivées partielles non linéaires de type Bénard avec contraintes." Bordeaux 1, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR10586.
Full textAbstract:
Le systeme dynamique etudie est forme d'une equation de navier-stokes en dimension 2 couplee a une inequation aux derivees partielles non lineaires de type diffusion sous certaines conditions aux limites donnees. Pour chaque probleme penalise, on prouve des theoremes d'existence, d'unicite et de regularite. Par passage a la limite lorsque le parametre de penalisation tend vers zero, on met en evidence l'existence de solutions (dites faibles) pour le systeme initial. Pour les donnees initiales de type faible, on demontre, pour chaque probleme penalise et pour le probleme initial, l'existence d'un attracteur. On termine en prouvant la semi-continuite superieure de la famille d'attracteurs associes a l'approximation du probleme initial.
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Denis-Vidal, Lilianne. "Identification d'un système biochimique, modélisation et contrôle d'un système de réacteurs." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMPD640.
Full textAbstract:
Le premier problème aborde dans ce travail est celui de l'identifiabilité de paramètres cinétiques intervenant dans la vitesse d'une réaction biochimique. Le cadre est non linéaire, deux techniques ont été employées pour conduire cette étude. La linéarisation autour d'un point d'équilibre et le développement en série autour de l'état initial. Nous montrons d'une part que la deuxième technique est la mieux adaptée a notre problème et que d'autre part avec quatre expériences bien choisies tous les paramètres sont structurellement globalement identifiables. Nous traitons ensuite le problème de l'identification numérique par une méthode de moindres carres pondérés pénalisée. Plusieurs poids sont envisages. Enfin nous étudions la précision des résultats obtenus et la possibilité de l'améliorer. Le deuxième problème aborde est celui de l'optimisation d'un système de réacteurs en boucle fermée. Nous modélisons d'abord ce système : un réacteur d'oxydation modélisé par des équations de transport à vitesse constante et dont les deuxièmes membres non linéaires comportent le terme cinétique dont on a identifie les paramètres dans la première partie, et, un réacteur de réduction modélisée par des équations différentielles linéaires. Ensuite nous montrons l'existence, l'unicité et la positivité des solutions de ce modèle. Nous abordons enfin le problème d'optimisation du rendement du système.
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Grellier, Edouard. "Etude des effets non-linéaires à l'oeuvre dans les transmissions optiques fortement dispersifs." Besançon, 2011. http://www.theses.fr/2011BESA2044.
Full textAbstract:
Afin de suivre la croissance du volume de données échangées, les opérateurs de télécommunications déploient aujourd’hui des systèmes de transmission optiques fonctionnant à 100Gbit/s par canal. Pour y parvenir, des techniques innovantes ont dû être développées avec en premier plan la détection cohérente et de nouveaux formats de modulation. Par ailleurs, la ligne de transmission elle même évolue: on considère de plus en plus de ne compenser la dispersion chromatique qu'aux extrémité de la ligne, le système alors opère dans le régime dit "fortement dispersif". Dans ces conditions il devient nécessaire de revoir l'étude des effets non-linéaires. Pour cela, nous commençons par montrer qu'il faut utiliser des séquences test de plusieurs milliers des bits de bits pour estimer le taux d'erreur de systèmes fortement dispersifs. Ensuite nous développons une approche perturbative du premier ordre de l équation non linéaire de Schrödinger pour un champ vectoriel, ce qui permet d'étudier les formats multipléxés en polarisation. Puis, nous montrons que, pour les systèmes fortement dispersifs, l'impact des effets non-linéaires est semblable à du bruit additif gaussien. Nous utilisons cette propriété pour revoir la notion de seuil non-linéaire c'est à dire du réglage de puissance constituant le meilleur compromis entre l'impact du bruit et celui des effets non linéaires. Enfin nous établissons des règles simples décrivant l'évolution de la performance en fonction de paramètres tels que le nombre de tronçons, la puissance optique ou la dispersion accumulés. Nous bâtissons également un modèle pour prédire les performances du système quelque soit la stratégie de gestion de la dispersionIn order to respond to the ever increasing need for capacity in data transmission, telecommunication providers are now installing optical transmission systems operating at 100Gbit/s per channel. To enable such transmission, several key technologies have been developed such as coherent detection and new modulation formats. In the meantime, the transmission line itself is evolving and system with no line chromatic dispersion compensation are more and more considered , these systems operate in the so-called “highly dispersive regime”. The large distortion affects the non-linear interactions among the different signals and makes it necessary to revisit the study of the non-linear effects. To that end, we begin by showing that the study of highly dispersive system requires test sequences of several thousands of bits. Then, we derive a first order perturbative approach of the non-linear Schrödinger equation for a vector field that enables to study systems using modulated on either 1 or 2 polarisations. We show that in highly dispersive systems, the impact of non linear effects is similar to additive Gaussian noise. And we use this property to revisit the notion of non-linear threshold, i. E. The optical power setting leading to the best trade-off between the impacts of the noise and the non-linear effects. Finally we establish practical design rules predicting the evolution of the performance with respect to parameters such as the number of spans, the optical power or the amount of cumulated chromatic dispersion. And we establish a model providing a performance prediction for any dispersion management strategy
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Benayache, Rabiâ. "Contribution à la commande robuste des sytèmes non linéaires incertains : application à un système hydraulique." Valenciennes, 2009. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/ce566b00-8666-4940-b017-6a320eeb3e11.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire de thèse s'inscrit dans le cadre de la commande robuste et adaptative des systèmes fortement non linéaires. La mise en oeuvre des algorithmes repose sur une démarche naturelle mettant en avant l’applicabilité des solutions théoriques préconisées pour la commande d’un système hydraulique à 3 cuves. La première partie du mémoire présente les principes de fonctionnement du mode de glissement, sa robustesse et son utilisation pour la synthèse de commandes dédiées aux systèmes physiques mal modélisés. Cette partie comporte aussi l'étude de commandes par mode glissant d'ordre supérieur. Différentes lois de commande à régime glissant robuste ont été testées et validés pour la régulation d’un système hydraulique à 3 cuves. Les méthodes proposées permettent le rejet des effets des perturbations externes et des incertitudes, ainsi que l’atténuation du phénomène du "Broutement". Pour rendre possible l'implantation pratique de la commande, nous avons mis en oeuvre un différentiateur robuste par mode de glissement d'ordre supérieur pour estimer ou dériver la sortie bruitée. La deuxième partie concerne la mise au point du concept backstepping classique et adaptatif. La version adaptative de cette approche prend en compte les perturbations et les paramètres incertains et corrige l'erreur en adaptant les paramètres en temps réel. Pour le banc d’essai à trois colonnes, un nouvel algorithme de commande est proposé basé sur le backstepping adaptatif. Le modèle associé à ce système n’a pas la forme standard triangulaire, alors que la majorité des applications dans la littérature est réalisée sur des systèmes sous forme triangulaire. L’avantage de notre algorithme de commande est qu’il permet de résoudre le problème surparamétrisation. Dans le prolongement logique de cette thèse, une méthode combinant l’approche backstepping adaptatif et les techniques de commande par modes glissants a été élaborée. Le choix de ces deux stratégies a été motivé par les objectifs de stabilité et de robustesse qu’elles offrent. On note également un meilleur comportement transitoire lors de rejet de perturbation brusque. Pour réduire à la fois la complexité du contrôleur et le temps de calcul, une solution est proposée qui consiste à associer le backstepping classique et la technique super-twisting de l’approche CMG d’ordre supérieur. Cette solution améliore la robustesse de la commande face aux variations paramétriques ; elle permet également d’atténuer considérablement le phénomène de broutementThe work presented in this thesis is part of the robust and adaptive control of highly nonlinear systems and treats an application on an interconnected hydraulic system. The first part of the report presents the principles of operation of the sliding mode, its robustness and its use for the synthesis of controllers dedicated to the badly modelled physical systems. This part also consists of the study of controllers involving the techniques of higher order sliding modes. Different control laws were tested for robust compensation of errors due to ignorance of the disturbance and system parameters. To make possible the practical implementation of the controller, we settled as objective to realize robust differentiator by higher order sliding modes to estimate or derive the noisy measurement. The second part concerns the development by experiment of the controller based on backstepping adaptive and its combination with sliding modes. Two distinct approaches are studied. The first is the classical backstepping, which idealizes the system but facilitates the design of the controller. The second approach is the adaptive version, it takes into account the disturbances and uncertain parameters and corrects the error by adapting these parameters in real-time. While the majority of applications in the literature was carried out on systems under strict feedback form, we propose to implement it on the three tank system which is in a general form. The advantage of this control algorithm is that it solves the overparametrization problem. We also presented a method of synthesis of control laws for adaptive backstepping sliding mode, adapted well to this type of problem. This last offer a means of synthesis of the sliding surfaces, we also note a better transitory behaviour during sudden disturbance rejection. In order to optimize the algorithm and to reduce its computation time and thus obtain desirable performance in the practical implementation, we proposed a new combination between the adaptive backstepping and second order sliding mode. The proposed control techniques have been successfully established on an uncertain hydraulic system strongly nonlinear
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Crumeyrolle, Olivier. "Étude expérimentale des liquides viscoélastiques dans le système de Couette-Taylor." Le Havre, 2002. http://www.theses.fr/2002LEHA0014.
Full textAbstract:
Nous avons étudié expérimentalement l'influence de la viscoélasticité de solutions aqueuses de polyoxyéthylène (POE) de grande masse molaire sur l'écoulement de Couette-Taylor à cylindre extérieur fixe. Avec les solutions les moins viscoélastiques, les deux premiers modes d'instabilités observés sont semblables au cas newtonien : rouleaux de Taylor, rouleaux ondulés. Pour le POE le moins polydisperse, un net comportement de stabilisation puis de déstabilisation a été observé quand la concentration augmente, en accord qualitatif avec la théorie. Si la concentration est suffisante, l'amplitude des oscillations des rouleaux ondulés diminue au-delà du seuil, à l'inverse du cas newtonien. Pour les solutions les plus viscoélastiques, qui sont rhéofluidifiantes, le premier mode d'instabilité est oscillant. Il est constitué de deux ondes contrapropagatives fortement couplées. Au-delà du seuil, il y a apparition de défauts qui conduisent à des motifs désordonnés, tandis que le couplage diminueExperimental investigation of the stability of viscoelastic Couette-Taylor flow with fixed outer cylinder was conducted for aqueous solutions of high molecular weight polyethyleneoxide (PEO). For solutions with low viscoelasticity, the first and second instability odes are similar to the Newtonian case: Taylor Vortex Flow, Wavy Vortex Flow. For the lowest polydispersity PEO, a clear stabilisation behavior was observed, followed by destabilisation when concentration was increased, in qualitative agreement with theory. For ufficient concentrations, spatial amplitude of WVF decreased above onset, contrary to the Newtonian case. For solutions with higher viscoelasticity, which was concomitant with higher shear-thining, the first instability mode appeared to be oscillatory, in form of two strongly coupled counterpropagating waves. Above onset, some defects appeared and drove the flow to a disordered state while coupling decreased
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Cherkhani, Rochdi. "Simulations numériques de phénomènes non linéaires dans les systèmes faisceau d'ions-plasmas." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10297.
Full textAbstract:
Cette étude concerne la simulation numérique de phénomènes non-linéaires dans les systèmes faisceau d'ions-plasma (F. I. P. ). Dans une première partie, on étudie le régime non-linéaire de l'instabilité acoustique ionique engendrée par l'injection d'un faisceau d'ions dans le plasma. Cette étude a été menée en utilisant successivement un code P. I. C, puis un code eulérien de Vlasov à conditions aux limites périodiques. On observe dans les deux cas la croissance de l'instabilité acoustique ionique, puis la formation de vortex, dans l'espace des phases, associée à la saturation non-linéaire. L'étude détaillée des modes de Fourier et des mécanismes de couplage non-linéaire de ces modes pour des choix de conditions initiales différents permet de montrer l'importance de ce choix pour simuler une instabilité de type faisceau-plasma démarrant naturellement à partir des fluctuations thermiques. Grace à la stabilité du code de la dynamique de coalescence des vortex après la saturation a pu être étudiée sur des temps longs. Dans une deuxième partie, on étudie le système faisceau d'ions plasma perturbé de façon transitoire, à l'aide du code Vlasov adapté à des conditions aux limites non-périodiques. Des expériences avaient montré la formation de structures de type bosse et creux en arrière du choc électrostatique induit par une perturbation de type échelon sur la vitesse du faisceau d'ions. Nous avons pu reproduire ces résultats expérimentaux et interpréter les oscillations de grande amplitude observées dans le puits de potentiel en terme d'instabilité acoustique ionique localisée. Par ailleurs, nous présentons des simulations de propagation de perturbations localisées de type soliton dans les systèmes F. I. P. Les résultats obtenus tendent à confirmer l'hypothèse que le puits de potentiel observé en arrière du choc est bien associé à l'évolution non-linéaire de la réponse portée par le mode lent
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Patel, Mamodyasine. "Développement de modèles macroscopiques pour des systèmes quantiques non linéaires hors équilibre." Phd thesis, Université Rennes 1, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008345.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objectif de proposer un modèle mathématique pour le transport électronique hors-équilibre dans des systèmes mésoscopiques tels que les hétérostuctures ou les super-réseaux. On est amené à faire une étude asymptotique de systèmes non-linéaires stationnaires 1D du type Schrödinger-Poisson hors-équilibre. Le potentiel présente des sauts ainsi que des puits quantiques ponctuels à la limite. Pour l'étude non-linéaire à proprement parler, on établit l'existence de solutions asymptotiques, et que celles-ci sont déterminées par un nombre fini de paramètres. Néanmoins, le gros de l'étude consiste en une compréhension des propriétés spectrales de l'équation de Schrödinger linéaire associée, le système non-linéaire étudié étant semi-linéaire. La nature du problème nécessite une analyse sur le spectre continu, qui plus est la présence des puits engendre des résonances quantiques. Après avoir établi l'asymptotique des fonctions du Hamiltonien, on s'attarde sur les fonctions du moment. Leur analyse, plus complexe, est étroitement liée aux résonances de l'opérateur. On fournit une réponse complète dans les cas où la répartition des puits permet un traitement de ces résonances, notamment lorsque les puits sont bien groupés ou confinés à l'intérieur de l'île et suivant qu'ils sont alimentés ou non. Cette discussion met en évidence l'existence de solutions stationnaires dites classiques, par opposition aux solutions de nature quantique. On termine l'étude en mettant en évidence l'existence de solutions quantiques dans des cas particuliers.
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Berkaïne, Nabil. "Propriétés optiques non-linéaires de composés métastables du système TeO2 - Bi2O3 : apports de la chimie quantique." Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/0553a07f-6261-48b5-a299-9696b78cdb0b/blobholder:0/2009LIMO4029.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude des propriétés optiques non-linéaires des phases métastables orthorhombiques dans la partie riche en TeO2 du système TeO2 - Bi2O3. Après une étude structurale de ces phases, nous nous sommes intéressés à leurs propriétés optiques non-linéaires (ONL) du 2nd ordre en effectuant des mesures expérimentales de génération de seconde harmonique (GSH). Une variation surprenante de l’intensité de GSH de ces phases avec la composition a été observée. Afin d’en expliquer l’origine, la susceptibilité ONL de 2nd ordre de ces phases a été calculée en appliquant une méthode, préalablement validée, basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Cette méthode a aussi été appliquée aux polymorphes α et γ de TeO2 et à la cristobalite SiO2 et a permis de mettre en évidence des relations entre les propriétés ONL du 3me ordre des tellurites et leurs arrangements structuraux (les entités, leurs enchaînements, la paire libre de l’atome Te)This work consisted in the study of non-linear optical properties of orthorhombic metastable phases in the TeO2 rich part of the TeO2 - Bi2O phase diagram. After characterizing the structure of these phases, we focused on the study of their 2nd order non-linear optical properties (NLO) by performing second harmonic generation (SHG) experimental measurements. A surprising variation of the SHG efficiency with TeO2 rate was noted. In order to explain it, the 2nd NLO susceptibility for each TeO2 rate was calculated by applying a theoretical method based on the density functional theory (DFT). Such model was first validated. This method was also applied to α and γ TeO2 crystalline phases and cristobalite SiO2. We evidenced some relationships between the 3rd order NLO properties of tellurites and their structural arrangements (entities connection, tellurium lone pair)
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Alkhayal, Jana. "Équations paraboliques non linéaires pour des problèmes d'hydrogéologie et de transition de phase." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS448/document.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est d’étudier l'existence de solution pour une classe de systèmes d'évolution fortement couplés, ainsi que la limite singulière d'une équation aux dérivées partielles d'advection-réaction-diffusion.Au chapitre 1, nous d écrivons brièvement la dérivation d'un modèle d'intrusion saline pour des aquifères confinés et non confinés. Dans ce but nous nous appuyons sur la loi de Darcy et la loi de conservation de masse en négligeant l'effet de la dimension verticale.Au chapitre 2, nous considérons un système qui généralise le modèle d'intrusion saline dans des aquifères non confinés. C'est un système non linéaire parabolique dégénéré fortement couplé. Après avoir discrétisé en temps, gelé et tronqué des coefficients et finalement régularisé les équations, nous appliquons le théorème de Lax-Milgram pour prouver l'existence et l'unicité de la solution d'un problème linéaire associé. Nous appliquons ensuite un théorème du point fixe pour démontrer l'existence d'une solution du problème non linéaire approché. Nous obtenons de plus une estimation d'entropie, qui permet en particulier de démontrer la positivité de la solution. Finalement, nous passons à la limite dans le système et dans l'entropie pour prouver l'existence de solution pour le problème initial.Au chapitre 3, nous montrons l'existence de solution pour un système qui contient en particulier le modèle d'intrusion saline dans des aquifères confinés. Ce système est semblable au système du chapitre 2, mais la pression intervient comme inconnue supplémentaire. Il se rajoute la contrainte que la somme des hauteurs inconnues est une fonction donnée et la pression est en fait un multiplicateur de Lagrange associé à cette contrainte. Nous obtenons de nouveau une inégalité d'entropie et nous effectuons également une estimation sur le gradient de la pression.Au chapitre 4, nous nous intéressons à la description d'interfaces abruptes qui se déplacent selon un mouvement donné, par exemple le mouvement par courbure moyenne. Des singularités peuvent apparaître en temps fini ce qui explique la nécessité de définir une nouvelle notion de surface. Dans ce chapitre, on introduit la notion de "varifolds", ou surfaces généralisées, qui étendent la notion de "manifolds". A ces varifolds on associe une courbure moyenne généralisée ainsi qu'une vitesse normale généralisée.Au chapitre 5, nous considérons une équation d'advection-réaction-diffusion qui intervient dans un système de chimiotaxie-croissance proposé par Mimura et Tsujikawa. L'inconnue est la densité de population qui est soumise aux effets de diffusion et de croissance et qui a tendance à migrer vers des forts gradients de la substance chimiotactique. Quand un petit paramètre tend vers zéro, la solution converge vers une fonction étagée ; l'interface diffuse associée converge vers une interface abrupte qui se déplace selon un mouvement par courbure moyenne perturbé. Nous représentons ces interfaces par des varifolds définis à partir de la fonctionnelle de Lyapunov du problème d'Allen-Cahn. Nous établissons une formule de monotonie et nous montrons une propriété d'équipartition de l'énergie. Nous prouvons de plus que le varifold est rectifiable et que la fonction de multiplicité associée est presque partout entièreThe aim of this thesis is to study the existence of a solution for a class of evolution systems which are strongly coupled, as well as the singular limit of an advection-reaction-diffusion equation.In chapter 1, we describe briefly the derivation of a seawater intrusion model in confined and unconfined aquifers. For this purpose we combine Darcy's law with a mass conservation law and we neglect the effect of the vertical dimension.In chapter 2, we consider a system that generalizes the seawater intrusion model in unconfined aquifers. It is a strongly coupled nonlinear degenerate parabolic system. After discretizing in time, freezing and truncating the coefficients and finally regularizing the equations we apply Lax-Milgram theorem to prove the existence of a unique solution for the elliptic linear associated system. Then we apply a fixed point theorem to prove the existence of a solution for the nonlinear approximated problem. We obtain in addition an entropy estimate, which allows us in particular to prove the positivity of the solution. Finally, we pass to the limit in the system and the entropy in order to prove the existence of a solution for the initial problem.In chapter 3, we prove the existence of a solution for a system that contains in particular the seawater intrusion model in confined aquifers. This system is very similar to that introduced in chapter 2, only the pressure is a new unknown and we have the constraint that the sum of the unknown heights is a given function. The pressure is the Lagrange multiplier associated to the constraint. We obtain again an entropy estimate and we establish an estimate on the gradient of the pressure.In chapter 4, we are interested in the study of sharp interfaces that moves by a certain flow, by mean curvature flow for example. Singularities may occur in finite time which explains the necessity of having a differnet notion of surfaces. In this chapter, we introduce the notion of "varifolds" or generalized surfaces that extend the notion of manifolds. To these varifolds we associate a generalized mean curvature and a generalized normal velocity.In chapter 5, we consider an advection-reaction-diffusion equation arising from a chemotaxis-growth system proposed by Mimura and Tsujikawa. The unknown is the population density which is subjected to the effects of diffusion, of growth and to the tendency of migrating toward higher gradients of the chemotactic substance. When a small parameter tends to zero, the solution converges to a step function; the associated diffuse interface converges to a sharp interface which moves by perturbed mean curvature. We represent these interfaces by varifolds defined by the Lyapunov functional of the Allen-Cahn problem. We establish a monotonicity formula and we prove a property of equipartition of energy. We prove also the rectability of the varifold and that the multiplicity function is almost everywhere integer
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Guezguez, Imen. "Diagnostique des propriétés optiques non linéaires de nouveaux ligands π-conjugués et de leurs complexes métalliques." Angers, 2014. http://www.theses.fr/2014ANGE0037.
Full textAbstract:
Les composés organiques π-conjugués de type push-pull font partie des systèmes les plus étudiés en optiques non linéaire (ONL). Dans cette thèse, nous cherchons à déterminer leurs propriétés ONL de troisième ordre en jouant sur la nature du fragment donneur et accepteur π- conjugués. Les quatre familles que nous avons utilisées sont Les TTF-imine, les Azobenzènes, les Oligophénilènes et les complexes d’or(III) Au-P et Au-Mel. Nous avons étudié les propriétés optiques linéaires et non linéaires à l’aide de deux techniques expérimentales la Z- scan et le Mélange quatre onde dégénéré (MQOD) en régime picoseconde. Nous avons constaté que les systèmes Azobenzènes étudiés possèdent des bons résultats exploitables dans de nombreux domaines tels que l’optoélectroniqueThe π-conjugated organic compounds of push- pull type are the most studied in nonlinear optics (NLO). In this thesis, we look for the determination of their third order NLO properties by varying the nature of the donor and acceptor moieties. The four families that we used are the TTF-Imine, the azobenzene, the Oligophenylene and two gold(III) metal complexes of Au-P and Au-Mel. We studied their linear and nonlinear optical properties using two experimental techniques, the Z-scan and degenerated four-wave mixing (DFWM) in picosecond regime. We found that the Azobenzene systems studied are good candidates in many application fields such as photonics and optoelectronics
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Binczak, Stéphane. "Etude d'un système expérimental de diffusion non linéaire : application au traitement du signal." Dijon, 1999. http://www.theses.fr/1999DIJOS003.
Full textAbstract:
Nous étudions théoriquement et expérimentalement la dynamique des excitations non linéaires dans une ligne électrique discrète de réaction-diffusion. En premier lieu, nous établissons le lien existant entre un modèle mathématique décrivant l'axone neuronal et la ligne électrique que nous souhaitons étudier. Nous présentons alors le modèle de ligne électrique diffusive et non linéaire utilisée pour notre étude ainsi que sa mise en œuvre expérimentale. L'équation d'évolution du système est l'équation de Fitzhugh-Nagumo sans recouvrement, introduite pour décrire une partie des processus de propagation axonale. Nous étudions alors la propagation d'ondes non linéaires topologiques en montrant que la ligne électrique est constituée de cellules discrètes bistables. Nous donnons l'expression analytique du profil de l'onde et nous établissons l'unicité et l'expression de sa vitesse dans le cas limite continu. Nous étudions alors les effets de réseau en introduisant une condition critique du couplage en deça de laquelle la propagation est bloquée. Nous nous intéressons alors à l'étude des ondes stationnaires de façon théorique et expérimentale en montrant qu'il existe une famille de solutions stationnaires. Le cas de deux lignes électriques parallèles et discrètes est abordé par l'étude du phénomène de synchronisation des ondes de propagation. Les propriétés inhérentes au réseau électrique sont ensuite utilisées pour exposer des applications dans le domaine du traitement du signal et de l'image. Sont spécifiés les applications de binarisation par seuillage d'amplitude et par seuil local d'énergie, d'éléments de morphologie mathématique tels que la dilation et l'érosion d'objets, de filtrage et de détection de défauts.
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Talj, Reine. "Modélisation et commandes non linéaires du système d’air des piles à combustible type PEM (Proton Exchange Membrane)." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112139.
Full textAbstract:
Le travail de thèse porte sur les systèmes d’alimentation en air des piles à combustible type PEM (Proton Exchange Membrane). Une première étape du travail a porté sur la modélisation, et consistait à réduire le modèle dynamique d’ordre 4 à un modèle plus simple d’ordre 3. Ce dernier a été validé expérimentalement avec une erreur relative moins de 5%. Le modèle réduit a été décomposé en l’interconnection de 3 sous-systèmes dont l’un est strictement passif en sortie ; et une structure de commande en cascade a été conçue. Une étude de stabilité basée sur la passivité a permis d’établir une méthodologie générale pour le réglage de tout type de contrôleur tout en garantissant la stabilité du système bouclé. De plus, une autre étude basée sur les caractéristiques de monotonicité du système a montré que le système est localement asymptotiquement stabilisable autour de tout point d’équilibre, par un simple contrôleur proportionnel (p) ou proportionnel-intégral (pi), si la variable de retour est bien choisie. Plusieurs lois de commande ont été étudiées pour le réglage du débit d’air du compresseur, et la stoechiométrie de la pile, comme le mode glissant, le rst, l’ip, le backstepping, et l’ors (output regulation subspaces). Des validations expérimentales ont mis en évidence les performances de la commande par mode glissant du second ordre, algorithme du super-twisting, avec gains variablesThis thesis deals with the air supply system of PEM (Proton Exchange Membrane) fuel cells. The first part treats modelling, and consist on the reduction of the 4th order dynamical model into a simpler 3rd order one. The latter has been validated experimentally with a relative error less than 5%. The reduced model has been decomposed into the interconnection of 3 subsystems, with one of them being output strictly passive; and a cascaded control structure has been designed. A passivity based stability study results in a general methodology for tuning any controller, with guaranteed stability of the closed-loop system. Moreover, another stability study, based on the monotonicity characteristics of the system, shows that the system is locally asymptotically stabilisable around any equilibrium point, with a simple proportional or proportional-integral controller, if the feedback variable is well chosen. Many control laws have been designed to regulate the compressor air flow and the oxygen stoechiometry. The used controllers are higher order sliding mode, rst, ip, backstepping, and ors (output regulation subspaces). Experimental validation proves the performance of the second order sliding mode control, precisely, the super-twisting algoritm with variable gains
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Abdelmoula, Mohamed. "Phénomènes non linéaires et chaos dans les systèmes d’énergie renouvelable – Application à une installation photovoltaïque." Thesis, Reims, 2017. http://www.theses.fr/2017REIMS001/document.
Full textAbstract:
Afin de satisfaire les besoins futurs en énergie et de réduire l’impact environnemental, l’application de l’énergie renouvelable propre a été récemment reconsidérée. Dans ce contexte, un intérêt croissant pour le système d’alimentation isolé a été mesuré.Le besoin de topologies de faible puissance alimentées par un générateur photovoltaïque, évitant l’utilisation de transformateur, accentue l’étude de systèmes d’alimentation autonomes de basse tension. D’où la nécessité d’étudier les stratégiesde contrôle associées garantissant la stabilité, la fiabilité et l’efficacité.À mesure que les systèmes d’alimentation autonome deviennent plus complexes, les non-linéarités jouent un rôle de plus en plus important dans le comportement du système. La modélisation doit refléter avec précision la dynamique des composants et du système. En outre, les outils d’analyse des systèmes dynamiques devraient être fiable, même dans différents régimes de fonctionnement, fournissant des prédictions précises du comportement de ces derniers. Ce travail est consacré à l’étude d’un système photovoltaïque autonome. La structure proposée se compose d’un panneau photovoltaïque, d’un hacheur et d’une charge connectée en cascade via un bus continu. Les efforts de recherche se concentrent sur le processus de modélisation et l’analyse de stabilité du système. Une implémentation avec une description complète du modèle est ainsi détaillée est validé epar des résultats de simulation. Après avoir donné l’état de l’art, le manuscrit est divisé en quatre parties. Ces parties sont dédiées à la modélisation d’une installation photovoltaïque, à l’amélioration de la simulation numérique, et à l’étude de dynamique de ce système sous contrôles numériques.La thèse présente un aperçu des modèles de générateurs photovoltaïques. Ensuite,un modèle électrique modifié du panneau photovoltaïque est proposé. Nous avons également détaillé le processus de modélisation de l’installation photovoltaïque.Un solveur amélioré de modèle Differential-Algebraic Equations (DAEs) est ensuite développé. Une dixième approche de modélisation est aussi présentée. Nous avons également décrit le système photovoltaïque par un modèle discret simplifié. Ensuite, l’analyse de stabilité du système étudié est détaillée. En outre, nous avons étudié le comportement chaotique qui apparaît dans l’installation photovoltaïque basée sur le hacheur à deux cellules. Le but de la dernière partie est de montrer comment stabiliser l’orbite chaotique du système. Enfin, pour atteindre cet objectif, la commande par retour d’état retardé Time-Delayed Feedback Control (TDFC) est appliquéeIn order to satisfy future energy requirement and reduce environmental impact, application of clean renewable energy, have been reconsidered recently. In this context, a growing interest in isolated power system has been observed. The need of low power topologies fed by photovoltaic array avoiding the use oftransformer open the study of small-scale stand-alone power system. Hence, theneed to study the associated control design strategies ensuring stability, reliability and high efficiency.As systems become more complex, nonlinearities play an increasingly importantrole in stand-alone power system behaviour. Modeling must accurately reflect component and system dynamics. In addition, analysis tools should continue to workreliably, even under various system conditions, providing accurate predictions of systems behaviour.This work is devoted to the study of a stand-alone photovoltaic power system.The proposed structure consists on photovoltaic array, a dc-dc buck converter, anda load connected in cascade through a dc bus. The research efforts focus on themodeling process and stability analysis, which leads to an implementation with acomprehensive description validated through simulation results.After giving the state-of-the-art in second chapter, the manuscript is divided into four chapters. These parts are dedicated to photovoltaic plant modeling, the numeric simulation improvements and dynamic investigation of the photovoltaic system under digital controls.The thesis presents an overview of the photovoltaic generator models. Then, amodified photovoltaic array model is proposed. We also detailed the photovoltaic plant modeling process. An improved Differential-Algebraic Equations (DAEs)solver is then investigated. We also described the photovoltaic system by a simplified discrete model. Then, the dynamic stability analysis is detailled. In addition,we have studied the chaotic behaviour that appears in the photovoltaic plant basedon the two-cell dc-dc buck converter.The aim of the last part is to show, using control theory and numerical simulation,how to apply a method to stabilize the chaotic orbit. Finally, to accomplish this aim, a time-delayed feedback controller is used
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Sifi, Mohcine. "Diagnostic à base de modèles non linéaires. : Application au circuit carburant d'une turbomachine." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0054/document.
Full textAbstract:
Les systèmes de régulation des turbomoteurs actuels sont basés sur des architectures complexes que les constructeurs tendent à rendre plus modulaires avec des technologies plus économiques tout en garantissant un niveau de fiabilité supérieur ou égal. Dans ce contexte, la surveillance du circuit carburant, qui a pour but de déceler les dysfonctionnements des composants hydrauliques critiques, permet de réduire le coût de maintenance, d'améliorer le niveau de maintenabilité et d'assurer la disponibilité des turbomoteurs. La présente étude porte sur l'élaboration de méthodes de diagnostic performantes et robustes permettant la détection et la localisation des défauts impactant les fonctions hydrauliques primaires du circuit carburant. Des méthodes existantes de génération de résidus à base de modèles non linéaires sont présentées et appliquées au cas du circuit carburant. L'approche analytique pour le découplage, combinée avec des filtres de Kalman étendus, permet la structuration des résidus pour assurer la localisation des défauts. Une nouvelle approche basée sur la théorie de platitude différentielle est proposée pour le diagnostic de défauts des systèmes non linéaires avec une application au cas du circuit carburant. Les différentiateurs à modes glissants sont utilisés pour l'estimation des dérivées de signaux nécessaires à l'application de certaines méthodes de génération de résidus. Des simulations numériques illustrent la pertinence des résultats obtenus. Une application expérimentale est présentée en utilisant un jeu de données réelles issues d'un banc d'essais partiel et fournies par la société Turbomeca du groupe SAFRANThe current gas turbine regulation systems are based on complex architectures that manufacturers tend to make more modular with more cost effective technologies while ensuring a greater or equal level of reliability. In this context, the fuel system health monitoring, which aims to identify critical hydraulic components dysfunction, allows to reduce maintenance costs, to improve maintainability level and to ensure gas turbine availability. The present study focuses on the development of performant and robust diagnosis methods for the detection and isolation of faults affecting primary fuel system hydraulic functions. Existing nonlinear model based residual generation methods are presented and applied to the fuel system. The analytical approach for decoupling, combined with extended Kalman filters, helps fault isolation by generating residual structures. A new approach based on differential flatness theory is proposed for nonlinear systems fault diagnosis with an application to the fuel system. Sliding mode differentiators are used to estimate derived signals that are necessary for the application of some residual generation methods. Numerical simulations illustrate the efficiency of obtained results. An experimental application is presented using a real data set from a partial test bench provided by Turbomeca company of the SAFRAN group
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Duchesne, Claire. "Etude des propriétés optiques non linéaires dans les verres : cas du système Na₂O-TiO₂-P₂O₅." Bordeaux 1, 1993. http://www.theses.fr/1993BOR10614.
Full textAbstract:
L'accès aux propriétés optiques non linéaires de matériaux tels que les verres minéraux 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 réponse tres brefs (domaine de la subpicoseconde). Concrètement, leur potentialité peut être estimée par une figure de mérite F, expression d'un compromis qui doit être trouvé entre la nécessité d' accroitre la vitesse et l'amplitude de changement d'indice de réfraction et l'obligation d'atténuer la variation thermique de l'indice due à l'échauffement du matériau que provoque l'intensite du faisceau lumineux. Une analyse des critères de choix des matériaux nous a conduit à centrer cette première étude sur des verres du systeme Na2O-TiO2-P2O5. Les résultats peuvent s'analyser en terme de reconnaissance des entités structurales se formant dans les verres et de performances obtenues sur le plan des non linéarites optiques: l'analyse structurale des verres effectuée essentiellement par spectroscopie d'absorption des rayons X a conduit à l'identification des entités hyperpolarisables à l'origine des propriétés non linéaires, à savoir les groupements TiO5 ; les valeurs des indices non linéaires 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 considérablement les facteurs de mérite. De ce point de vue, ces phosphates se placent sans doute en tête par rapport à tous les résultats publiés à ce jour. Enfin, la pertinence des valeurs expérimentales des indices linéaires et non linéaires a pu être mise en évidence par une tentative de modélisation. Cette approche repose sur le modèle de M. E. Lines qui a décrit la réponse électronique d'un cristal sous l'effet d'une perturbation électromagnetique en terme de processus interionique par une analyse de la liaison anion-cation.
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Vazquez, Emmanuel. "Modélisation comportementale de systèmes non-linéaires multivariables par méthodes à noyaux et applications." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010199.
Full textAbstract:
Les méthodes de prédiction linéaire de processus aléatoires, ou krigeage, et les méthodes de régression régularisée par une norme d'espace hilbertien à noyau reproduisant (splines, approximation par fonctions de base radiales, régression à vecteurs de support, etc.) constituent deux approches fondamentales de modélisation comportementale de systèmes non-linéaires. Les liens mathématiques entre ces deux approches ont été mentionnés à plusieurs reprises dans le passé. Fort peu exploités, ces liens n'en restent pas moins fondamentaux puisqu'ils permettent par exemple de comprendre comment formuler le problème de régression régularisée pour l'approximation de fonctions à valeurs vectorielles (cas des systèmes multivariables dits MIMO). Dans les deux approches, le choix du noyau est essentiel car il conditionne la qualité des modèles. Les principaux résultats théoriques sont issus de travaux en statistiques. Bien que de type asymptotique, ils ont des conséquences pratiques importantes rappelées et illustrées dans cette étude. Les noyaux considérés habituellement forment une famille restreinte offrant relativement peu de souplesse. Ceci nous a suggéré de développer des méthodes assemblant un noyau à partir d'un grand nombre de noyaux élémentaires. Elles ont permis d'obtenir des résultats satisfaisants notamment sur un problème test classique issu du domaine de la prédiction de séries chronologiques. Enfin, ce travail s'attache à montrer comment utiliser les méthodes de régression à noyaux à travers la présentation de problèmes réels. Le choix de noyau est abordé en pratique. La prise en compte d'informations disponibles a priori par utilisation du krigeage intrinsèque (régression semi-régularisée) est illustrée. Finalement, des éléments de planification d'expériences sont discutés.
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Nguyên, Thùy Liên. "Quelques problèmes variationnels issus de la théorie des ondes non-linéaires." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1386/.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l'étude des solutions spéciales (de type onde progressive et onde stationnaire) pour des équations aux dérivées partielles dispersives non-linéaires dans R^N. Les problèmes considérés ont une structure variationnelle, les solutions sont des points critiques de certaines fonctionnelles. Nous démontrons l'existence des points critiques en utilisant des méthodes de minimisation. Une des principales difficultés vient du manque de compacité. Pour y remédier, on utilise quelques raffinements récents du principe de concentration-compacité de P. -L. Lions. Dans la première partie du mémoire on montre l'existence des solutions d'énergie minimale pour des équations elliptiques quasi-linéaires dans R^N. Nous généralisons les résultats de Brézis et Lieb dans le cas du Laplacien, ainsi que les résultats de Jeanjean et Squassina dans le cas du p-Laplacien. Dans la seconde partie on montre l'existence des ondes progressives subsoniques d'énergie finie pour un système de Gross-Pitaevskii-Schrödinger qui modélise le mouvement d'une impureté non chargée dans un condensat de Bose-Einstein. Les résultats obtenus sont valables en dimension trois et quatre d'espaceThis thesis focuses on the study of special solutions (traveling wave and standing wave type) for nonlinear dispersive partial differential equations in R^N. The considered problems have a variational structure, the solutions are critical points of some functionals. We demonstrate the existence of critical points using minimization methods. One of the main difficulties comes from the lack of compactness. To overcome this, we use some recent improvements of P. -L. Lions concentration-compactness principle. In the first part of the dissertation, we show the existence of the least energy solutions to quasi-linear elliptic equations in R^N. We generalize the results of Brézis and Lieb in the case of the Laplacian, and the results of Jeanjean and Squassina in the case of the p-Laplacian. In the second part, we show the existence of subsonic travelling waves of finite energy for a Gross-Pitaevskii-Schrödinger system which models the motion of a non charged impurity in a Bose-Einstein condensate. The obtained results are valid in three and four dimensional space
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Michel, Guillaume. "Parois et ondes de surface : dissipation, effet Doppler et interactions non linéaires." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEE038/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous étudions comment la présence de parois affecte les ondes de surface. La dissipation associée au mouillage, objet central des premiers chapitres, est abordée expérimentalement. Nous mesurons son évolution avec la taille du ménisque et montrons qu’en mouillage total des non-linéarités apparaissent dès que l’oscillation du ménisque atteint l’épaisseur des couches limites. Dans un deuxième temps, nous quantifions les échanges d’énergie ayant lieu lors de laréflexion d’une onde de surface sur une paroi oscillante, appelés effet Doppler généralisé. Après une mise en évidence expérimentale, une approche théorique les évalue et illustre comment leurs effets cumulatifs peuvent mener à des spectres en compétition avec ceux de la turbulence d’ondes. Finalement, nous traitons les interactions entre paquets d’ondes. En géométrie confinée, nous montrons que des résonances à trois ondes gravitaires sont autorisées. Dépassant la problématique des parois, nous caractérisons les interactions entre ondes gravitaires en milieu infini, puis décrivons les grandes échelles de la turbulence d’ondes capillaireIn this thesis, we study the impact of solid boudaries on surface waves. We first consider the dissipation caused by dynamical wetting. We experimentally show how the damping of surface waves evolves with the size of the meniscus and demonstrate that in perfect wetting it leads to a nonlinear behavior as soon as the meniscus oscillation amplitude compares to the thickness of the boundary layer. Secondly, we investigate energy exchanges through scales occuring when a surface wave reflects on an oscillating wall, the so-called generalized Doppler effect. We evidence the creation of Doppler-shifted waves, compute their amplitudes and illustrate how the continuous bouncing of surface waves on wavemakers may lead to self-similar spectra competing with the ones of wave turbulence. Finally, we focus on nonlinear interaction between surface waves. We prove that gravity waves can undergo triad resonances in confined geometry. Going beyond the consequencies of solid boundaries, we perform experiments on four-wave interactions in the gravity regime and describe large scales in capillary wave turbulence
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Kökösy, Annemarie. "Système de commande automatique et poursuite pratique : application aux robots industriels." Université de Besançon, 1999. http://www.theses.fr/1999BESA2002.
Full textAbstract:
La première partie de la thèse développe la théorie de la poursuite pratique de système dynamique continus, non linéaires, en l’occurrence de systèmes mécaniques. La synthèse d’une commande garantissant cette qualité de poursuite est particulièrement avantageuse pour les systèmes industriels. Une des différences majeures entre la poursuite au sens de Lyapounnov et la poursuite pratique porte sur l’intervalle de temps sur lesquelles les différentes propriétés de poursuite sont définies. Pour la poursuite au sens de Lyapounnov, le temps final est infini, tandis que pour la poursuite pratique, le temps final peut être fini ou infini. […] Après avoir établi les conditions suffisantes garantissant la poursuite , la deuxième partie de la thèse présente la synthèse d’une commande de poursuite pratique. […] Tous les résultats théoriques sont illustrés et complètement vérifiés par des simulations réalisées sur un robot à trois degrés de liberté en rotationThe first part of the thesis develops the theory of the practical pursuit of continuous, non-linear dynamic systems, in this case of mechanical systems. The synthesis of a command guaranteeing this quality of tracking is particularly advantageous for industrial systems. One of the major differences between tracking in Lyapunnov's sense and practical tracking relates to the time interval over which the different tracking properties are defined. For the pursuit in the sense of Lyapunnov, the final time is infinite, while for the practical pursuit, the final time can be finite or infinite. […] After having established the sufficient conditions guaranting the pursuit, the second part of the thesis presents the synthesis of a practical pursuit order. [. . . ] All the theoretical results are illustrated and fully verified by simulations carried out on a robot with three degrees of freedom in rotation
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Rammal, Rim. "Caractérisation des sorties plates pour le diagnostic de systèmes entiers ou non entiers : application pour le diagnostic d’un système hydraulique et d’un système thermique." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0021.
Full textAbstract:
La platitude différentielle est une propriété des systèmes dynamiques qui permet la transformation d'un système très complexe en un système plus simple appelé système plat.On dit qu'un système dynamique est plat si, et seulement si, il existe un vecteur, appelé vecteur de sortie plate et formé par les variables d'état et d'entrée du système, tel que tous les états, entrées et sorties du système peuvent être exprimés en fonction de ce nouveau vecteur et de ses dérivées temporelles successives. La platitude différentielle a de nombreuses applications dans la théorie du contrôle automatique, telles que la planification des trajectoires, le suivi des trajectoires et la conception de contrôleurs robustes. De plus, la propriété de platitude est récemment entrée dans le domaine de la détection et de l'isolation des défauts. En bref, la détection et l'isolation des défauts sont un sous-domaine de l'ingénierie de contrôle automatique qui traite de la surveillance d'un système, de l'identification du moment où un défaut s'est produit, et de la détermination du type de défaut et de sa localisation. La détection des défauts est effectuée en analysant la différence entre les mesures des capteurs et des actionneurs et les valeurs attendues, dérivées de n'importe quel modèle et appelées valeurs redondantes. Il est courant de dire qu'une erreur est détectée si l'écart ou le résidu dépasse un certain seuil prédéfini. L'isolation des défauts, à son tour, doit permettre de localiser le défaut dans la machine. La méthode la plus récente de détection et d'isolation des défauts, basée sur la propriété de la platitude, calcule des variables redondantes à partir de la mesure de la sortie plate du système et de ses dérivées temporelles successives. Ensuite, des résidus sont déduits de la différence entre les variables mesurées et les variables redondantes. La détection des défauts par cette méthode est garantie. Cependant, l'utilisation d'une seule sortie plate ne permet pas, dans certains cas, d'isoler certains défauts. L'idée proposée par les développeurs de la méthode était d'utiliser plusieurs sorties plates pour augmenter le nombre de résidus, ce qui augmenterait les chances d'isoler davantage de défauts. Cependant, il a également été remarqué que le choix de ces sorties plates n'est pas arbitraire. En d'autres termes, il existe des sorties plates qui, lorsqu'elles sont utilisées ensemble, augmentent l'isolabilité des défauts et d'autres qui ne le font pas. Un des objectifs de ce manuscrit est de caractériser les sorties plates afin d'obtenir une meilleure isolabilité des défauts. Cette caractérisation est ensuite vérifiée par des simulations et des expériences sur un système hydraulique, le système des trois cuves.Au cours de la dernière décennie, de nombreuses études ont montré qu'il existe des systèmes tels que les systèmes thermiques, les systèmes viscoélastiques et les systèmes chimiques qui peuvent être modélisés par des équations différentielles fractionnaires. Par conséquent, les méthodes classiques de détection et d'isolation des défauts, développées à l'origine pour traiter les systèmes d'ordre entier, ne convenaient pas aux systèmes d'ordre fractionnaire, et des méthodes de détection et d'isolation des défauts spécifiques aux systèmes d'ordre fractionnaire ont dû être développées. Un deuxième objectif de ce manuscrit est d'étendre la caractérisation des sorties plates, proposée pour la classe des systèmes plats d'ordre entier à la classe des systèmes plats linéaires d'ordre fractionnaire, puis d'appliquer cette caractérisation à la détection et à l'isolation des défauts qui peuvent apparaitre sur les capteurs et les actionneurs de ces systèmes. L'efficacité de cette caractérisation est également vérifiée par des simulations sur un système thermique bi-dimensionnelThe differential flatness is a property of dynamic systems that allows the transformation of a very complex system into a simpler one called flat system. Roughly speaking, a dynamic system is said to be flat if, and only if, there exists a vector, called flat output vector and formed by the state and input variables, such that all the system states, inputs and outputs can be expressed in function of this new vector and its successive time derivatives. The differential flatness property has many applications in automatic control theory, such as trajectory planning, trajectory tracking and the designing of robust controllers. Moreover, the flatness property has recently entered the field of fault detection and isolation. In short, fault detection and isolation is a sub-domain of automatic control engineering that deals with monitoring a system, identifying when a fault has occurred, and determining the type of fault and its location. Fault detection is performed by analyzing the difference between sensor and actuator measurements and their expected values, derived from any model and called redundant values. It is common to say that an error is detected if the deviation or residue exceeds a certain predefined threshold. Fault isolation, in turn, must make it possible to locate the fault in the machine. The most recent method of fault detection and isolation, based on the flatness property, calculates redundant variables from the measurement of the flat output of the system and its successive time derivatives. Then, the residues are deduced from the difference between the measured variables and the redundant variables. Fault detection by this method is guaranteed. However, the use of a single flat output does not allow, in some cases, to isolate some faults. The idea proposed by the developers of the method was to use several flat outputs to increase the number of the residual signals, which would increase the chances of isolating more faults. However, it was also noticed that the choice of these flat outputs is not arbitrary. That is, there are flat outputs that, when used together, increase the isolability of faults and others that do not. One of the objectives of this manuscript is to characterize the flat outputs in order to obtain a better fault isolability. This characterization is then verified by simulations and experiments on a hydraulic system, the three-tank system.Over the last decade, numerous studies have shown that there are systems such as thermal systems, viscoelastic systems and chemical systems that can be modeled by fractional differential equations. Therefore, classical methods of fault detection and isolation, originally developed to deal with integer order systems, were not suitable for fractional order systems, and fault detection and isolation methods specific to fractional order systems had to be developed. A second objective of this manuscript is to extend the characterization of flat outputs, proposed for the class of integer order flat systems to the class of fractional order linear flat systems, and then to apply this characterization to the detection and isolation of faults that may appear on the sensors and actuators of these systems. The effectiveness of this characterization is also verified by simulations on a bi-dimensional thermal system
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Girin, Alexis. "Contribution à la commande non linéaire d'un système électropneumatique pour une utilisation aéronautique : application sur un benchmark dédié." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00207714.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de thèse est d'évaluer la pertinence et les performances des techniques avancées de commande et d'observation des systèmes non linéaires et de voir si elles rendent possible l'utilisation d'un système électropneumatique haute performance pour le positionnement de gouvernes d'engin aérodynamique. Pour cela un banc d'essai et un benchmark associé ont été réalisés, en collaboration par les laboratoires AMPERE / IRCCyN, par le Laboratoire de Recherche en Balistique et Aérodynamique de la DGA et par MBDA (Groupe EADS). L'étude montre que l'utilisation de commandes non linéaires permet d'obtenir les performances souhaitées. Des commandes non linéaires par modes glissants d'ordre supérieur mono et multi variables sont appliquées sur le système électropneumatique lui assurant une convergence en temps fini et la robustesse face aux incertitudes paramétriques et aux perturbations, ce qui constitue une des principales contributions de ce travail. Par ailleurs, dans le but de minimiser le nombre de capteurs et/ou pallier à leur défaillance, la synthèse d'observateurs pour cette plateforme expérimentale a été étudiée. Ainsi, une étude de l'observabilité, une synthèse d'observateurs à grands gains et par modes glissants a été effectuée.
La conclusion de ce travail permet de déterminer qu'il est possible d'utiliser des actionneurs électropneumatiques pour le positionnement d'une gouverne de missile, sous réserve de concevoir des composants intégrables. Cette thèse permet de déterminer les caractéristiques que devront avoir ces composants pour permettre d'obtenir l'ensemble des performances souhaitées.
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Casties, Jean-François. "Étude non-linéaire de la variabilité du rythme sinusal au cours de l'exercice." Montpellier 1, 2005. http://www.theses.fr/2005MON14004.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse a été d'étudier la Variabilité du Rythme Sinusal (VRS) et son évolution au cours de l'exercice à l'aide d'outils linéaires et non-linéaires. Notre intérêt s'est porté sur l'effet de l'intensité et de la durée de l'exercice sur la variabilité du rythme sinusal ainsi que sur la structure non-linéaire de cette variabilité. Les résultats de ce travail ont démontré la pertinence de l'utilisation d'outils d'analyse non-linéaire dans le cas de la VRS. Au cours de l'exercice, une baisse de l'amplitude de la VRS a été constatée : elle limite l'utilisation des analyses traditionnelles (temporelles et spectrales). Malgré cela, l'utilisation des outils d'analyses non-linéaires reste valide. Nos résultats ont confirmé que la variabilité persiste, même à haute intensité d'exercice, avec un exposant de Lyapunov qui restait positif. En outre, la Detrended Fluctuation Analysis (DFA) et la Recurrence Quantification Analysis (RQA) ont mis en évidence des perturbations semblables provoqués par l'intensité et par la durée de l'exercice. Les bases physiopathologiques des analyses non-linéaires restent néanmoins à élucider. Une étude plus fine des synchronisations entre coeur, locomotion et respiration permettrait une connaissance plus approfondie des changements réels induits par l'exercice. Parallèlement, nous avons vérifié la validité du calcul de la Minimum Embedding Dimension (MED) et la résistance de l'algorithme de calcul au bruit, à la fois structurel et inhérent à l'enregistrement électrocardiographique. Nous avons pu montrer que, dans le cas de système de haute dimension d'encastrement (comme c'est le cas pour la VRS), le calcul de la MED est valide, même avec lorsqu'il y a une part de bruit importante.
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Coupat, Jean-Marc. "Synthèse expérimentale d'impédances par la technique de la charge active : application à la conception d'un système de caractérisation de composants microondes de puissance fortement désadaptés." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0026.
Full textAbstract:
La realisation d'un systeme de caracterisation experimentale de transistors microondes de puissance fortement desadaptes constitue l'objet de cette these. Les impedances de charge des composants sous test sont synthetises electroniquement et se repartissent naturellement dans la zone de fonctionnement optimal du composant (puissance ajoutee maximum, rendement en puissance ajoutee maximum,). En outre, les risques de deterioration du transistor sont tres largement diminues. La caracterisation du dispositif non lineaire est precise, fiable, rapide et la methodologie mise en uvre est independante de la frequence de travail, des conditions de polarisation, de la nature du composant (mesfet, hfet, hemt, mosfet, hbt,), des impedances d'entree et de sortie et des niveaux de puissance de sortie. Ce systeme presente est bien approprie au developpement d'un banc de caracterisation experimentale fort signal de type multiharmonique
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Nébus, Jean-Michel. "Système automatique de caractérisation des quadripoles non linéaires microondes : application à la conception optimale d'amplificateurs et d'oscillateurs de puissance." Limoges, 1988. http://www.theses.fr/1988LIMO4001.
Full textAbstract:
La réalisation d'un système de caractérisation expérimentale par ondes de puissance à la fréquence fondamentale, des quadripôles microondes non linéaires constitue l'objet de cette thèse. L'originalité de ce travail réside dans le couplage du système de mesure à un logiciel d'acquisition et de traitement automatique des données. L'application de ce système est la conception optimale d'amplificateurs et d'oscillateurs de puissance. Pour un transistor à effet de champ, la comparaison des mesures en "fort niveau" et des résultats obtenus à l'aide d'un logiciel d'optimisation des circuits non linéaires a démontré la validité du système. Or indique enfin, les perspectives ouvertes par cette méthode de caractérisation expérimentale.
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Le, Gallou Nicolas. "Modélisation par séries de volterra dynamiques des phénomènes de mémoire non linéaires pour la simulation système d'amplificateurs de puissance." Limoges, 2001. http://www.theses.fr/2001LIMO0021.
Full textAbstract:
Ce travail, fruit d'une collaboration entre l'IRCOM et Alcatel Space Industries concerne la modélisation comportementale d'amplificateurs de puissance hyperfréquence. Sur la base du formalisme mathématique de séries de Volterra Modifieés (Séries de Volterra à noyaux dynamiques), trois types de modèles dédiés à la simulation multiporteuse des amplificateurs de puissance sont présentés. Il s'agit plus particulièrement de réussir à prendre en compte par la technique de modélisation, les effets de mémoire non linéaire des amplificateurs à état solide. A cet effet, afin de mieux appréhender le comportement non linéaire des modules à état solide, une étude de fond sur les effets de mémoire est tout d'abord entreprise. Puis par l'intermédiàire de simulations, les potentialités des différents modèles proposés sont évaluées par comparaison entre des simulations de niveau système et de niveau circuit. Afin d'extraire les modèles de Volterra à partir de caractériations expérimentales, un banc de caractérisation monoporteuse et biporteuse est mis au point spécifiquement pour cette application. Enfin différents modèles de Volterra issus de caractérisations expériementales de modules de puissance sont mis à contribution afin d'évaluer les performances en terme de linéarité, de puissance et rendement d'un sous-système de puissnce composé de la mise en cascade des différents modulesThis work, undertaken in collaboration between IRCOM and Alcatel Space Industries deals with behavioral medeling of microwave high power amplifiers. Based of Modified Volterra Series Formalism (Dynamic Kernel Volterra Series) three types of models are presented for the simulation of power amplifier under multicarrier conditions. .
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Baghious, El Houssain. "Etude d'un système différentiel à termes discontinus fortement non linéaires, dérivé du modèle de Lorenz et présentant un comportement chaotique." Brest, 1991. http://www.theses.fr/1991BRES2022.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous avons etudie un systeme d'equations differentielles derive de celui de lorenz. Ce systeme, a termes fortement non lineaires et discontinus, presente l'avantage d'etre lineaire dans chaque octant de l'espace des phases et possede donc des solutions analytiques dans chacun de ces octants. Ces solutions etant difficilement exploitables, une simulation analogique nous a permis d'observer, sous l'effet des variations d'un parametre de controle, les differents comportements du systeme (periodiques, chaotiques) ainsi que les attracteurs correspondants. Ensuite, une simulation numerique nous a permis d'identifier et de caracteriser les differents regimes du systeme par la transformation de fourier et la methode des sections de poincare. La verification d'une propriete importante, qui est la sensibilite aux conditions initiales du systeme, a permis de conclure l'existence d'un attracteur etrange. Une route vers le chaos par cascade sous-harmonique a ete aussi observee. Enfin, pour des valeurs fixes des parametres, nous avons caracterise le chaos deterministe ainsi que l'attracteur etrange correspondant est estimant trois types de grandeurs: la dimension fractale, l'entropie et les exposants de lyapunov