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Dissertations / Theses on the topic 'Systèmes dynamiques hybrides – Simulation par ordinateur'
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Escude, Bruno. "Modélisation et simulation à évenements discrets de systèmes hybrides." Aix-Marseille 3, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX30017.
Full textAbstract:
La plupart des travaux concernant la modelisation et la simulation des systemes dynamiques hybrides traitent l'aspect continu et discret comme deux entites distinctes. Dans cette these, nous utilisons un paradigme de specification unique pour l'etude des systemes dynamiques hybrides. Nous montrons comment construire une specification a evenements discrets d'un systeme dynamique sans imposer la contrainte classique sur les trajectoires d'entrees-sorties. En effet, les abstractions a evenements discrets de systemes dynamiques imposent que les trajectoires d'entrees-sorties sont constantes par morceaux. Nous avons generalise ce type d'abstraction a toute trajectoire polynomiale continue par morceaux. Nous definissons alors un evenement comme une variation d'au moins un des coefficients du polynome et l'ordre d'un evenement comme le degre maximum du polynome. Pour les modeles composites, encore appeles modeles structurels, la communication entre les composants s'effectue par l'intermediaire de ports d'entree-sortie. Nous avons etendu le concept de port en ajoutant la notion d'ordre (ordre de l'evenement qui peut etre accepte sur ce port). Le probleme pose ensuite est de faire communiquer deux modeles possedant des ports d'ordre different afin de simuler un modele composite. Pour cela, nous utilisons des modeles de couplage qui effectuent la transformation d'une trajectoire polynomiale par morceaux d'ordre n en une sequence de trajectoires polynomiales par morceaux d'ordre m (n et m etant l'ordre des ports interconnectes). Ces extensions contribuent a generaliser le formalisme devs tout en conservant tous ces avantages (modeles hierarchiques, reutilisabilite, rapidite, etc. ). Ce memoire illustre cette theorie au travers de nombreux exemples, modelises et simules grace a une plateforme logicielle developpee a cet effet.
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Zainea, Marius. "Du composant à l’automate hybride pour la modélisation et la simulation des systèmes en commutation : application à l’électronique de puissance." Rennes 1, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351851.
Full textAbstract:
Les avancées des dernières décennies dans le domaine de l’électronique ont permis l’intégration plus facile des dispositifs de commande à base de convertisseur sur un plus grandnombre d’application, des plus simples, tel que les sources d’alimentation des PCs, la téléphonie mobile, l’alimentation des moteurs à courant continu, au plus complexes, tel que les technologies aérospatiales, les appareils à utilisation médicales, les TGVs, etc. Afin de mieux prendre en compte la complexité de tels systèmes, dans les dix dernières années, le paradigme des systèmes hybrides a été appliqué pour la résolution des problèmes rencontrés dans ce domaine. Dans ce contexte, l’objectif de la thèse est de proposer une démarche compositionnelle systématique qui associant un nouveau modèle logique pour les conditions de commutation des interrupteurs en complément de leur aspect énergétique permet d’obtenir un modèle complètement explicite. Cette approche doit permettre un traitement unitaire dans les phases de modélisation et de simulation de tous les convertisseurs utilisés dans les applicationsThe goal of this thesis is to provide a systematic method that finds an explicit model for electronic power converters in the context of hybrid dynamical systems. This study has been triggered by the wide integration of these devices in control in a large area of applications (e. G. The power supplies for PCs, mobile phones and DC motors, medical use equipment, TGVs, aeronautics, etc. ) and the latest interest from the control engineering community in addressing this kind of problems from the hybrid systems point of view. In order to achieve the objective, the present work integrates in a compositional approach previous results issued from energy based formalisms like the bond graphs with a new switch model that enhances the logical commutation conditions. The proposed method provides a generic solution for the modelling and the simulation phases of electronic power converters, from simple ones, as the “buck”, the “boost”, the “buckboost”, to more complex resonant converters, one such converter issued from medical imaging being used as a case study
3
Zhang, Lu. "Optimisation du dimensionnement de centrales hybrides de production d'énergie électrique associant les énergies renouvelables et traditionnelles sur un territoire donné." Le Havre, 2013. http://www.theses.fr/2013LEHA0006.
Full textAbstract:
L’épuisement rapide des sources d’énergie conventionnelles, l’augmentation de la demande énergétique mondiale et la lutte contre les émissions polluantes durant ces dernières années ont renouvelé l’intérêt du développement des sources d’énergie renouvelables. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail est de contribuer à la recherche de solutions pour la problématique de dimensionnement des Systèmes Électriques Hybrides de Production Décentralisée d’Électricité (SEHPRE) alliant des sources renouvelables et conventionnelles pour les sites isolés où le prix d’extension du réseau électrique est prohibitif. Notre démarche a consisté à formuler le problème de dimensionnement des SEHPRE en un problème d'optimisation non linéaire sous contraintes dont la principale fonction objectif est le coût total du SEHPRE sur une période 20 ans. Après une étude bibliographique de la littérature scientifique, des modèles énergétiques des différents éléments constituant un SEHPRE sont élaborés en se basant sur les données météorologiques disponibles. Le code OPTISEH dédié à l’optimisation du dimensionnement des SEHPRE a été ensuite développé et implémenté sous MATLAB®. Ce code a été éprouvé dans le cadre de dimensionnement de plusieurs structures des SEHPRE pour satisfaire le profil de consommation d'une unité résidentielle de petite puissance sur un site de la région de la ville du Havre. Enfin et pour chacune des structures optimales de SEHPRE obtenues, une analyse détaillée liant ces solutions aux ressources énergétiques du site et au profil de consommation a été effectuée et leur pertinence discutéeThe rapid depletion of conventional energy sources , increasing global demand for energy and the fight against emissions in recent years have renewed interest in the development of renewable energy sources. In this context, the objective of this work is to contribute to finding solutions to the problem of Sizing Electric Hybrid Systems Dispersed Generation of Electricity (SEHPRE) by combining renewable and conventional sources for remote sites where the price of the extension is prohibitive. Our approach has been to formulate the problem of sizing SEHPRE in a nonlinear constrained optimization problem whose main objective function is the total cost of SEHPRE over 20 years. After a review, based on a scientific literature, the energy models of various elements constituting a SEHPRE are developed based on available meteorological data. The program OPTISEH dedicated to the sizing optimization of SEHPRE was then developed and implemented in MATLAB®. This code has been tested under the design of several structures SEHPRE to satisfy the consumption profile of a residential unit on a small power site in the region of Le Havre. Finally and for each optimal structures SEHPRE obtained a detailed analysis linking these solutions to the site and energy resources consumption profile was performed and discussed their relevance
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Aljarbouh, Ayman. "Accelerated simulation of hybrid systems : method combining static analysis and run-time execution analysis." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S033/document.
Full textAbstract:
Cette thèse apporte quatre principales contributions : une méthode d'éliminateur de phénomènes de ''chattering'' d'automates hybrides, par calcul d'une dynamique régulière équivalente à l'aide d'une convexification de Filippov ; une méthode d'accélération de la simulation de certains comportements Zénon, dits géométriques, pour certains automates hybrides ; des preuves de préservation par les méthodes ci-dessus d'une sémantique des automates hybrides à base d'analyse non-standard ; développement de trois logiciels prototypes, l'un sous la forme d'une bibliothèque Simulink, le second sous la forme d'un environnement de simulation de composants FMI, et le troisième étant une implémentation de la méthode de régularisation dans le langage de modélisation de systèmes hybrides AcumenThis thesis deals with Zeno behavior of hybrid systems, and it has four main contributions : a method of eliminating "chattering" phenomena of hybrid automata, by computing an equivalent dynamics using a new convexification approach ; a method for accelerating the simulation of geometric-Zeno behavior in which the solution converges to a Zeno limit point according to a geometric series ; a proof of preservation by the above methods of a semantics of hybrid automata based on non-standard analysis ; a development of three prototype software, one in the form of a Simulink library, the other in the form of an FMI simulation environment, and the third being an implementation of the regularization method in the Modeling and simulation tool Acumen
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Tekobon, Jerry. "Système multi physique de simulation pour l'étude de la production de l'énergie basée sur le couplage éolien offshore-hydrolien." Thesis, Le Havre, 2016. http://www.theses.fr/2016LEHA0031/document.
Full textAbstract:
Les travaux de thèse concernent le développement d’une plateforme d’émulation temps réel destinée aux études théoriques et expérimentales des systèmes hybrides éolien- hydrolien. Diverses architectures de couplages énergétiques sont traitées sur la base des similitudes fonctionnelles des deux systèmes et par des concepts d’émulation à la fois numériques et expérimentaux. La notion de simulation en temps « accéléré » a été développée. Le concept a été validé sur la plateforme expérimentale en utilisant l’évolution de la puissance moyenne délivrée par une turbine éolienne de petite puissance. Cette approche pourra permettre de réduire les temps d’observation des campagnes de mesure, d’accélérer les études sur le potentiel éolien des sites en développement. Nous avons développé également deux types de couplage du système hybride éolien-hydolien. Un couplage électrique basé sur la connexion en parallèle sur un bus continu des deux turbines. Nous avons développé un concept innovant d’un couplage électromécanique basé sur l’utilisation d’une seule génératrice asynchrone sur laquelle sont simultanément couplés les arbres de la turbine éolienne et de la turbine hydrolienne. Pour cela, un servomoteur à commande vectorielle nous a servi à émuler la turbine éolienne pendant qu’un moteur synchrone nous a servi d'émulateur de turbine hydrolienne. L’arbre de la génératrice sert de couplage mécanique entre les deux systèmes. Nous avons mis en évidence dans les expérimentations effectuées, la complémentarité des productions électriques des deux systèmes, et également le besoin de leur adjoindre un système de stockage pour palier à une baisse simultanée de deux productions d’énergieThe thesis work concerns the development of a real-time emulation platform for theoretical and experimental studies of offshore wind and tidal power hybrid systems. Various energy coupling architectures are processed on the basis of the functional similarities of two systems and by both numerical and experimental emulation concepts. The notion of accelerated time used for real time simulation has been developed. The concept was validated on the experimental platform using the evolution of the mean power delivered by a small wind turbine. This approach can reduce the observation times of the measurement campaigns and could accelerate the studies for the wind potential of developing sites. We have also developed two types of coupling of the wind-tidal hybrid system. An electrical coupling based on the connection in parallel on a continuous bus of two turbines. We have developed an innovative concept of an electromechanical coupling based on the use of a single asynchronous generator on which the wind turbine and tidal turbine are simultaneously coupled. For this purpose, a vector-controlled servomotor was used to emulate the wind turbine while a synchronous motor was used as a tidal turbine emulator. The generator shaft is used as a mechanical coupling between the two systems. We have demonstrated in the experiments that we have developed the complementarity of the electrical productions of the two systems; we highlighted the need to add a storage system to compensate the simultaneous decrease of the two energy productions. The real time simulations results allow us to validate the feasibility of such a coupling
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El, Guezar Fatima. "Modélisation et simulation des systèmes dynamiques hybrides affines par morceaux : exemples en électronique de puissance." Toulouse, INSA, 2009. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000316/.
Full textAbstract:
Les systèmes hybrides affines par morceaux forment une classe importante et simple de systèmes dynamiques hybrides. Il s'agit d'un ensemble fini de sous-systèmes affines associés à une ou plusieurs lois de commutations qui définissent à chaque instant le système affine actif. Ces systèmes sont non linéaires et peuvent présenter une variété de phénomènes complexes liés à des bifurcations et au chaos. On s'intéresse à plusieurs exemples en électronique de puissance : des convertisseurs de type DC-DC. La modélisation de ces convertisseurs est donnée par des modèles classiques approchés ou discrétisés. Ces circuits peuvent également être analysés en utilisant des modèles hybrides. Le comportement des systèmes hybrides se base sur l'existence d'événements. La simulation qui est un outil simple d'analyse de ces systèmes demande un algorithme qui donne les dates exactes de commutations. Les techniques de détection qui existent se basent essentiellement sur des approximations et elles peuvent omettre certains événements et par suite générer des trajectoires qui divergent radicalement de la trajectoire réelle du système hybride simulé. Notre objectif à travers cette thèse, est de fournir un outil rapide et précis de simulation des systèmes hybrides plans affines par morceaux d'ordre 2. Notre approche semi-analytique utilise l'expression analytique des solutions et donne les instants de commutations des événements d'états et des événements temporels de type périodique. Notre algorithme est implémenté en une boîte à outil sous Scicos et sous MatlabPiecewise affine hybrid systems are an important and simple class of hybrid dynamical systems. A piecewise affine system is composed of several dynamical affine subsystems and of switching rules that decide the behavior of the active subsystem during each switching interval. Recently, it has been shown that this class of systems is very rich in nonlinear phenomena such as bifurcations and chaos. Piecewise affine hybrid systems arise in many engineering applications such as DC-DC converters. Modeling of such converters is given using classical averaged or discrete models. However, a possible approach to analyze these circuits can be done using hybrid models. The behavior of a hybrid system is based on events' existence. Simulation which is a simple tool to analyze these systems, requires an algorithm that gives exact switched dates. Existing detection techniques, that are essentially based on approximated schemes, may lose some events and then diverge drastically from the real trajectory of the simulated hybrid system. Our aim within this thesis is to provide a fast and accurate simulation tool of 2nd order planar piecewise hybrid systems, which is based on analytical expressions of solutions. Our semi-analytic approach gives switching instants of state event and periodic temporal events. Our algorithm is implemented in a Scicos toolbox, another alternative in Matlab is also available
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Danès, Patrick. "Interfaçage symbolique-numérique dans la simulation qualitative des systèmes dynamiques." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30072.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire s'inscrit dans le cadre de l'étude des systèmes dynamiques par l'utilisation conjointe des techniques de raisonnement qualitatif et des techniques classiques de l'Automatique. Sa problématique, dite de l'interface symbolique-numérique, concerne l'élaboration de méthodes permettant de déterminer la réponse d'un système représenté par son équation d'état à des entrées provenant d'une simulation qualitative. Dans un premier temps, la représentation qualitative des signaux d'entrée est complétée par des «enveloppes» délimitant le domaine compact de leurs valeurs admissibles à chaque instant. Le problème alors considéré consiste en la détermination des enveloppes des réponses possibles du système, lorsque son vecteur d'état initial est décrit en termes d'intervalles. L'auteur propose une reformulation de ce problème en un ensemble de problèmes de commande optimale à temps final fixé, et énonce les particularisations du principe du maximum de Pontriaguine nécessaires à leur traitement. Le cas des systèmes linéaires invariants ainsi que celui où la représentation qualitative des entrées dégénère en des signaux déterministes font l'objet d'une attention particulière. Ces résultats sont ensuite étendus à la détermination d'une approximation de la réponse d'un système à un signal obtenu par une simulation qualitative de type QSIM, y compris lorsque les instants qualitatifs de cette représentation sont encadrés par des intervalles numériques. Enfin, l'approche est complétée de façon à appréhender des problèmes plus spécifiques: on présente d'abord les modifications à lui apporter lorsque certains paramètres du système sont constants et définis par des intervalles ; ensuite, on considère un système dynamique parfaitement connu soumis à des signaux d'entrée décrits à la manière de QSIM, et on montre comment l'information sur les dérivées de ces signaux peut permettre de déterminer plus précisément les évolutions des sorties
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Edibe, Bénédicte. "Modélisation et simulation de systèmes dynamiques par les bond graphs : application aux systèmes mécaniques polyarticulés." Rennes 1, 1995. http://www.theses.fr/1995REN1A007.
Full text
9
Thual, Olivier. "Transition vers la turbulence dans des systèmes dynamiques apparentés a la convection." Nice, 1986. http://www.theses.fr/1986NICE4000.
Full textAbstract:
Exposé sur la dérivation des équations de phase. Développements asymptotiques décrivant les lois de comportement à grande échelle de nombreux systèmes physiques. Simulation numérique directe d'écoulements de convection : intégration des équations de Boussinesq-MHD tridimensionnelles, convection tridimensionnelle de Rayleigh-Bénard à faibles nombres de Prandtl, convection thermo haline bidimensionnelle avec rotation. Exemples d'équations aux dérivées partielles unidimensionnelles décrivant la dynamique de grande échelle de systèmes physiques comme les fronts de flammes
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Boussemart, Frédéric. "La simulation graphique interactive des systèmes dynamiques non linéaires : conception et réalisation en Scratchpad." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10037.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est de développer, à l'aide du système de calcul formel Scratchpad, des outils de simulation graphique pour l'étude des systèmes dynamiques non linéaires. Nous codons de tels systèmes par leur série génératrice en variables non commutatives. Leur comportement est alors déterminé par une transformation d'évaluation, appliquée ici à des approximations polynomiales ou rationnelles pour des entrées polynomiales ou polynomiales expotentielles. Les entrées et sorties sont définies par des courbes de Bézier, permettant une modification interactive des entrées par déplacement des points de contrôle. Enfin, l'implantation en Scratchpad de l'algorithme d'intégration numérique de Runge-Kutta a permis la simulation d'approximations nilpotentes, et ainsi la visualisation de trajectoires, déterminées par la résolution du problème de Motion Planning dans des cas simples. Ces différentes implantations ont permis en outre des comparaisons qualitatives des différentes méthodes d'approximation et de simulation
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Buratto, Florence. "Prescriptions de méthodes fonctionnelles et activité collective de conception : cas de la conception de processus dynamiques." Toulouse 3, 2000. http://www.theses.fr/2000TOU30213.
Full text
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Boukhecha, Mohammed. "Résolution instantanée des ambiguïtés de phase pour des systèmes hybrides GNSS modernes." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24143/24143.pdf.
Full textAbstract:
Avec la constellation actuelle du système GPS, les solutions RTK (Real Time Kinematic)
sont limitées à des distances de lignes de base ne dépassant guerre une distance
approximative d’une dizaine de kilomètres. Cette limitation provient avant tout de l’effet
néfaste de l’ionosphère sur la résolution des ambiguïtés. Les multitrajets représentent
également un autre facteur contribuant à la dégradation de la qualité des mesures et
dont l’influence sur la résolution des ambiguïtés est moins prononcée que celle de l’effet
ionosphérique. Dans un futur proche, la modernisation du système GPS (par l’ajout
d’une 3ème fréquence) et le déploiement du système européen GALILEO introduira une
amélioration substantielle.
Le présent travail consiste à évaluer de fa¸con systématique le potentiel des futurs
systèmes GNSS (GPS, GALILEO et HYBRIDE) en terme de résolution instantanée
des ambiguïtés de phase. Pour parvenir à cet objectif, un simulateur sous forme de logiciel
informatique a été développé permettant de tester différents scénarios en fonction
de la constellation, des fréquences et de l’activité ionosphérique. Suite aux différentes
simulations réalisées, les résultats obtenus ont montré que la résolution instantanée
des ambiguïtés sera désormais aussi possible sous des conditions ionosphériques et de
multitrajets défavorables ce qui ouvrira la voie à de nouvelles applications GNSS.
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Hadj, Amor Hassen Jawhar. "Contribution au prototypage virtuel de systèmes mécatroniques basé sur une architecture distribuée HLA. Expérimentation sous les environnements OpenModelica-OpenMASK." Toulon, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00437932/fr/.
Full textAbstract:
La mécatronique est l'intégration de différentes sciences et techniques de la mécanique, de l'automatique, de l'électronique et de l'informatique. L'évolution rapide des marchés concurrents exige la diminution du temps de développement d'un produit tout en augmentant la qualité et la performance du système. Il est donc nécessaire d'augmenter l'efficacité du processus de conception. Pour répondre à cette nécessité, en complément des outils d'analyse, la simulation, et spécialement le prototypage virtuel, est devenu l'une des clés technologiques. Il est difficile de trouver des outils de simulation capables d'analyser des systèmes pluridisciplinaires dépendants de différents domaines. Pourtant, un environnement qui permet une simulation intégrée multidisciplinaire de systèmes mécatroniques est nécessaire pour une évaluation fonctionnelle plus précise de la conception du produit et pour améliorer la qualité et l'efficacité de cette conception. La présente contribution décrit une méthode de conception et de simulation des systèmes mécatroniques. On identifie d'abord le modèle de comportement et le modèle géométrique 3D associé. Ensuite, le modèle de comportement est vu comme un système dynamique hybride formé de deux automates hybrides couplés (Partie Opérative, Partie Commande). Nous présentons ensuite les simulateurs OpenMASK, OpenModelica, le standard IEEE1516 HLA et les travaux reliés à cette architecture de simulation distribuée. Dans une démarche descendante, nous présentons ensuite notre approche et notre expérimentation pour intégrer les fonctionnalités de HLA dans ces simulateurs, pour distribuer les éléments de modélisation de systèmes mécatroniques de haut niveau et enfin pour compléter Modelica sur le formalisme des automates hybrides qui nous est indispensable. Nous proposons des extensions pour intégrer le temps réel en vue de simulations interactives. Nous appliquons enfin cette approche sur les simulateurs cités en utilisant le bus HLA CERTI sous un environnement Linux à partir d'un exemple représentatif d'un système mécatroniqueMechatronics is the integration of different sciences and techniques of mechanical engineering, automation, electonics and informatics. The rapid evolution of the market competitors requires the reduction of development time of a product while increasing the quality and performance. It is therefore necessary to increase the effectiveness of the design process. To meet this need, in addition to the tools of analysis, simulation and especially virtual prototyping has become a key technology. It is difficult to find simulation tools capable of analyzing multi-dependent systems of different areas. However, an environment that allows a simulation integrating multidisciplinary mechatronic systems is necessary. This article describes a method of design and simulation of mechatronic systems. It identifies the first model of behaviour and the associated 3D geometric model. Then, the model of behaviour is seen as a dynamic hybrid system of two coupled hybrid automata (Operative part, Control part). We then present simulators OpenMASK, Openmodelica, the IEEE1516 standard HLA and work related to the architecture of distributed simulation. In a top-down, then we present our approach and testing to integrate the features of HLA in these simulators, to distribute the high level modelling elements of mechatronic systems and finally to complement Modelica with the formalism of hybrid automata which is essential in this work. We offer extensions to integrate real-time for interactive simulations. Finally we apply this approach on simulators cited using the HLA CERTI bus in a Linux environment through a representative example of a mechatronic system
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Ricaud, Fabienne. "Etude de l'identification des sources acoustiques à partir du couplage de la pression en champ proche et de l'organisation instantanée de la zone de mélange de jet." Poitiers, 2003. http://www.theses.fr/2003POIT2274.
Full text
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Beauchaints, Felix. "Contribution à la simulation des robots manipulateurs : méthodologies de modélisation et d'identification des paramètres dynamiques." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20056.
Full textAbstract:
Pour ameliorer les performances de la programmation hors-ligne des robots manipulateurs a partir d'un systeme de c. F. A. O, il est necessaire d'utiliser des modeles suffisamment complets. Pour cela, nous avons developpe un simulateur constitue d'un controleur parametrable et d'un robot virtuel. Ce simulateur permet de prendre en compte les caracteristiques fonctionnelles et techniques de controleurs ainsi que les parametres geometriques et dynamiques de differentes classes de robots, afin d'engendrer les mouvements de ceux-ci. Dans cette these nous donnons les methodologies d'obtention du modele de simulation (robot virtuel) d'un robot manipulateur a architecture simple ou complexe, et d'identification de ses parametres inertiels. D'abord, nous presentons la phase de modelisation du robot. Nous utilisons le modele dynamique direct etabli a partir du jeu des parametres inertiels, identifiables. Ensuite, nous decrivons les modeles et les methodes d'identification mis en uvre pour obtenir ces parametres. Nous considerons soit le modele dynamique inverse, soit le modele energetique, exprimes sous forme lineaire par rapport aux parametres inertiels. Puis, nous appliquons ces travaux theoriques a l'identification experimentale des parametres inertiels d'un puma 560, apres avoir developpe un systeme d'acquisition et de traitement des donnees necessaires a cette identification
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Taralova-Roux, Ina. "Etude de la transmission MICDIF à caractéristique non différentiable à l'aide de la théorie des systèmes dynamiques non linéaires." Toulouse, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAT0031.
Full textAbstract:
Un systeme a modulation par impulsion et codage differentiel (micdif) est etudie. Deux modelisations par des transformations ponctuelles non inversibles et non differentiables sont envisagees, liees au choix de la caracteristique du quantificateur : une lineaire par morceaux, la seconde en escalier, tres proche du cas reel. La non linearite du quantificateur induit la non linearite de tout le systeme, qui devient le siege de comportements dynamiques complexes. La theorie des systemes dynamiques non lineaires est utilisee pour etudier ces phenomenes. Les lignes critiques representent un outil de base pour l'etude de ce type de modeles. Concernant les plans parametriques, les etudes sur les diagrammes et les courbes de bifurcation demontrent a la fois la similarite qualitative, et la difference quantitative avec des modelisations differentielles anterieures. . . .
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Braunschweig, Bertrand. "Aides à l'interprétation de simulations dynamiques : Application aux modèles de cinétique chimique." Paris 9, 1998. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1998PA090018.
Full textAbstract:
La simulation dynamique est couramment utilisée dans de nombreux domaines scientifiques et techniques. Des simulateurs dynamiques sont mis entre les mains de plus en plus d’utilisateurs, grâce à l’accroissement des performances et aux progrès des interfaces homme machine, qui rend les modèles accessibles à tous. Mais les simulateurs sont toujours, et avant tout, des programmes qui produisent des séries de nombres à partir de séries de nombres, même si elles sont représentées par des graphiques. Cette thèse présente de nouvelles approches de l’interaction entre un simulateur numérique et son utilisateur. Le simulateur s’auto-examine pour fournir une interprétation de ses résultats, reposant sur une représentation des objets du domaine, exhibant les mécanismes cycliques dominants grâce à l’estimation de leurs gains instantanés, utilisant la notion d’épisodes pour découper la simulation en tranches homogènes, et accompagnant le tout de visualisations animées utilisant la structure du système modélisé. Ces nouvelles approches sont expérimentées dans le cadre de la modélisation en cinétique chimique, domaine d’application qui a un caractère exemplaire vue la variété des modèles et des comportements rencontrés; elles sont matérialisées au sein du programme Spike d’aide à la conduite d’expérimentation en cinétique chimique. Les mêmes concepts sont également mis en œuvre dans les deux domaines très différents que sont la propagation des ondes sismiques et la simulation de projet. L’ensemble a pour but d ‘apporter une contribution nouvelle pour la conception et la réalisation d’une véritable « intelligence des systèmes dynamiques »Numerous scientific and technical domains make constant use of dynamical simulations. Such simulators are put in the hands of a growing number of users. This phenomenon is due both to the extraordinary increase in computing performance, and to better graphical user interfaces which make simulation models easy to operate. But simulators are still computer programs which produce series of numbers from other series of numbers, even if they are displayed graphically. This thesis presents new interaction paradigms between a dynamical simulator and its user. The simulator produces a self-made interpretation of its results, thanks to a dedicated representation of its domain with objects. It shows dominant cyclic mechanisms identified by their instantaneous loop gain estimates, it uses a notion of episodes for splitting the simulation into homogeneous time intervals, and completes this by animations which rely on the graphical structure of the System. These new approaches are demonstrated with examples from Chemical kinetics, because of the generic and exemplary characteristics of the encountered behaviors. They are implemented in the Spike software, a Software Platform for Interactive Chemical Kinetics Experiments. Similar concepts are also shown in two other domains: interpretation of seismic wave propagation, and simulation of large projects. Altogether the thesis is a step towards the delivery of a "Systems dynamics intelligence"
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Farcot, Etienne. "Etude d'une classe d'équations différentielles affines par morceaux modélisant des réseaux de régulation biologique." Phd thesis, Grenoble INPG, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010463.
Full textAbstract:
Cette thèse aborde une classe de modèles de la dynamique de réseaux d'interaction biologique, en particulier génétique, définis comme systèmes d'équations différentielles affines par morceaux. Les morceaux en question sont des pavés d'un espace euclidien, dont la dimension est le nombre d'éléments en interaction dans le réseau. Chaque coordonnée représente le niveau d'activité d'un des éléments. La thèse se décompose en trois parties. Premièrement, après une brève introduction biologique, les modèles mathématiques les plus connus sont présentés. Les modèles affines par morceaux sont décrits de manière détaillée, et certains liens avec des modèles purement discrets, ainsi qu'avec des modèles différentiables incluant des sigmoïdes, sont précisés. Un récapitulatif détaillé de la littérature sur le sujet est fourni. Dans une deuxième partie, des résultats théoriques sont présentés. L'analyse des orbites périodiques, développée dans la littérature pour des systèmes linéaires par morceaux, est étendue au cas affine par morceaux. Ensuite, un point de vue géométrique et combinatoire est porté sur la dynamique locale, au niveau des pavés décrits plus haut. Les conséquences globales de cette analyse locale sont décrites en termes de dynamique symbolique. Il est montré en particulier que l'entropie topologique des systèmes affines par morceaux est strictement inférieure à celle de modèles purement discrets, pour une large classe de systèmes. La troisième partie concerne l'analyse numérique des systèmes étudiés. Après une présentation des algorithmes implémentés, un jeu de données de simulations en dimension 4 est analysé, ainsi qu'un exemple plus spécifique en dimension 3.
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Wang, Haoping. "Observation et commande par systèmes à fonctionnement par morceaux : application aux asservissements visuels." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10063/document.
Full textAbstract:
Le travail de recherche présenté dans ce mémoire concerne l'étude et le développement de méthodes de linéarisation, d'estimation d'état et de commande pour les systèmes complexes. Le chapitre 1 est consacré au concept et à la classification des systèmes hybrides. L'origine et à la nature des Systèmes à Fonctionnement par Morceaux (SFM) se situent dans ce contexte. Le chapitre 2 traite des contrôleurs de poursuite et de la linéarisation des systèmes réels. Les chapitres 3 et 4, quant à eux, visent à réaliser la poursuite d'une trajectoire à partir d'un retour issu d'un capteur numérique délivrant une information sous forme retardée et échantillonnée. Dans le chapitre 3, un observateur continu par morceaux basé sur la théorie des SFM et sur l'observateur de Luenberger est développé. Le chapitre 4 présente une commande de stabilisation de pendule inversé (2D ou 3D) utilisant deux boucles de retour. A chaque instant d'échantillonnage du capteur, la commande agit dans le plan du pendule, ce qui permet de transformer le problème 3D en un problème 2D. Par rapport aux autres méthodes, les méthodes présentées ont l'avantage d'assurer la stabilité sans utiliser un modèle linéarisé. Dans ce mémoire, chaque méthode proposée est fournie avec des exemples de simulation et d'implantation temps réelThis research work deals with the study and the development of the linearization, state estimation and complex systems' control. Chapter 1 is devoted to the concept and classification of hybrid systems and to the origin and nature of the piecewise functioning systems (PFS). Thus, based on the PFS, chapter 2 proposes controllers for trajectories tracking and linearization of the real time plans. Chapters 3 and 4 aim at realizing the trajectory tracking or stabilization control in the case where the available feedback cornes from a digital sensor delivering the plant's output in a delayed and sampled format. ln chapter 3 a piecewise continuous observer which is essentially based on PFS theory and on dis crete Luenberger observer is developed. ln chapter 4, a stabilization control of a 2D or 3D inverted pendulum by using two feedbacks is proposed. At each sensor's sampling period, the control acts in the pendulum's balancing plan, which makes it possible to transform the 3D problem into a 2D one. Compared to other methods, the referred methods guarantee the stability without being based on a linearized model. ln this thesis, all proposed methods are illustrated with examples of simulation and real-time implementations
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Sghaier, Adel. "Une méthode pour le prototypage virtuel de machines industrielles." Toulon, 2005. http://www.theses.fr/2005TOUL0012.
Full textAbstract:
Dans notre thèse nous proposons une méthode pour la modélisation des machines industrielles dans un environnement virtuel. En effet la structure du modèle d'une machine industrielle est constituée de "Composants Virtuels" qui correspondent aux composants industriels de la machine et une partie de contrôle qui correspond à la spécification fonctionnelle de la machine. Dans notre approche, chaque composant virtuel est modélisé par des modèles VRML pour la géométrie et par des automates hybrides (AH) pour le comportement. I,a partie de contrôle es! modélisée par des Grafcets, comme c'est le cas dans la majorité de machines industrielles. Ces Grafcets sont ensuite traduits à AH et couplés avec les AH des composants virtuels. Le modèle complet en AH en alors implémenté dans l'environnement virtuel générique "OpenMASK". Cette approche permet de rendre le prototypage virtuel accessible aux spécialistes du domaine de la conception des machines industrielles. La méthode développée dans nos travaux est indépendante de la plateforme de réalité virtuelle. Cette méthode de modélisation est ensuite implémentée dans deux exemples afin valider notre approcheIn our thesis we propose a method for modelling industrial machines in virtual environment. In Tact; the structure of an industrial machine model is composed by "Virtual Components" which corresponds to the physical industrial components of the machine and a control pan which corresponds to the functional specification of the machine. In our approach, each virtual component is modelled by VRML model for geometry and by hybrid automata (HA) for behaviour. The control part is modelled by Sequential Function Charts (SFC), as it is the case in the majority of industrial machines. Those SFC are translated to HA and composed with the virtual components IIA. The whole HA model of the machine is then implemented in the generic virtual environment "OpenMASK" by specific translation method which was developed previously. This approach makes virtual prototyping accessible by the specialists in the domain of industrial machine design domain, "["he method developed in our works is independent from the virtual reality platform. The modelling method developed in this thesis is implemented through two examples in order to validate our approach
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Pontes, Duff Pereira Igor. "Approximation des systèmes dynamiques à grande dimension et à dimension infinie." Thesis, Toulouse, ISAE, 2017. http://www.theses.fr/2017ESAE0001/document.
Full textAbstract:
Dans le domaine de l’ingénierie (par exemple l’aéronautique, l’automobile, la biologie, les circuits), les systèmes dynamiques sont le cadre de base utilisé pour modéliser, contrôler et analyser une grande variété de systèmes et de phénomènes. En raison de l’utilisation croissante de logiciels dédiés de modélisation par ordinateur, la simulation numérique devient de plus en plus utilisée pour simuler un système ou un phénomène complexe et raccourcir le temps de développement et le coût. Cependant, le besoin d’une précision de modèle améliorée conduit inévitablement à un nombre croissant de variables et de ressources à gérer au prix d’un coût numérique élevé. Cette contrepartie justifie la réduction du modèle. Pour les systèmes linéaires invariant dans le temps, plusieurs approches de réduction de modèle ont été effectivement développées depuis les années 60. Parmi celles-ci, les méthodes basées sur l’interpolation se distinguent par leur souplesse et leur faible coût de calcul, ce qui en fait un candidat prédestiné à la réduction de systèmes véritablement à grande échelle. Les progrès récents démontrent des façons de trouver des paramètres de réduction qui minimisent localement la norme H2 de l’erreur d’incompatibilité. En général, une approximation d’ordre réduit est considérée comme un modèle de dimension finie. Cette représentation est assez générale et une large gamme de systèmes dynamiques linéaires peut être convertie sous cette forme, du moins en principe. Cependant, dans certains cas, il peut être plus pertinent de trouver des modèles à ordre réduit ayant des structures plus complexes. A titre d’exemple, certains systèmes de phénomènes de transport ont leurs valeurs singulières Hankel qui se décomposent très lentement et ne sont pas facilement approchées par un modèle de dimension finie. En outre, pour certaines applications, il est intéressant de disposer d’un modèle structuré d’ordre réduit qui reproduit les comportements physiques. C’est pourquoi, dans cette thèse, les modèles à ordre réduit ayant des structures de retard ont été plus précisément considérés. Ce travail a consisté, d’une part, à développer de nouvelles techniques de réduction de modèle pour des modèles à ordre réduit avec des structures de retard et, d’autre part, à trouver de nouvelles applications d’approximation de modèle. La contribution majeure de cette thèse couvre les sujets d’approximation et inclut plusieurs contributions au domaine de la réduction de modèle. Une attention particulière a été accordée au problème de l’approximation du modèle optimale pour les modèles structurés retardés. À cette fin, de nouveaux résultats théoriques et méthodologiques ont été obtenus et appliqués avec succès aux repères académiques et industriels. De plus, la dernière partie de ce manuscrit est consacrée à l’analyse de la stabilité des systèmes retardés par des méthodes interpolatoires. Certaines déclarations théoriques ainsi qu’une heuristique sont développées permettant d’estimer de manière rapide et précise les diagrammes de stabilité de ces systèmesIn the engineering area (e.g. aerospace, automotive, biology, circuits), dynamical systems are the basic framework used for modeling, controlling and analyzing a large variety of systems and phenomena. Due to the increasing use of dedicated computer-based modeling design software, numerical simulation turns to be more and more used to simulate a complex system or phenomenon and shorten both development time and cost. However, the need of an enhanced model accuracy inevitably leads to an increasing number of variables and resources to manage at the price of a high numerical cost. This counterpart is the justification for model reduction. For linear time-invariant systems, several model reduction approaches have been effectively developed since the 60’s. Among these, interpolation-based methods stand out due to their flexibility and low computational cost, making them a predestined candidate in the reduction of truly large-scale systems. Recent advances demonstrate ways to find reduction parameters that locally minimize the H2 norm of the mismatch error. In general, a reduced-order approximation is considered to be a finite dimensional model. This representation is quite general and a wide range of linear dynamical systems can be converted in this form, at least in principle. However, in some cases, it may be more relevant to find reduced-order models having some more complex structures. As an example, some transport phenomena systems have their Hankel singular values which decay very slowly and are not easily approximated by a finite dimensional model. In addition, for some applications, it is valuable to have a structured reduced-order model which reproduces the physical behaviors. That is why, in this thesis, reduced-order models having delay structures have been more specifically considered. This work has focused, on the one hand, in developing new model reduction techniques for reduced order models having delay structures, and, on the other hand, in finding new applications of model approximation. The major contribution of this thesis covers approximation topics and includes several contributions to the area of model reduction. A special attention was given to the H2 optimal model approximation problem for delayed structured models. For this purpose, some new theoretical and methodological results were derived and successfully applied to both academic and industrial benchmarks. In addition, the last part of this manuscript is dedicated to the analysis of time-delayed systems stability using interpolatory methods. Some theoretical statements as well as an heuristic are developed enabling to estimate in a fast and accurate way the stability charts of those systems
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Perez, Castaneda Gabriel Antonio. "Évaluation par simulation de la sûreté de fonctionnement de systèmes en contexte dynamique hybride." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2009. http://www.theses.fr/2009INPL016N/document.
Full textAbstract:
La recherche de solutions analytiques pour l’évaluation de la fiabilité en contexte dynamique n’est pas résolue dans le cas général. Un état de l’art présenté dans le chapitre 1 montre que des approches partielles relatives à des hypothèses particulières existent. La simulation de Monte Carlo serait le seul recours, mais il n’existait pas d’outils performants permettant la simulation simultanée de l’évolution discrète du système et de son évolution continue prenant en compte les aspects probabilistes. Dans ce contexte, dans le chapitre 2, nous introduisons le concept d’automate stochastique hybride capable de prendre en compte tous les problèmes posés par la fiabilité dynamique et d’accéder à l’évaluation des grandeurs de la sûreté de fonctionnement par une simulation de Monte Carlo implémentée dans l’environnement Scilab-Scicos. Dans le chapitre 3, nous montrons l’efficacité de notre approche de simulation pour l’évaluation de la sûreté de fonctionnement en contexte dynamique sur deux cas test dont un est un benchmark de la communauté de la Sûreté de Fonctionnement. Notre approche permet de répondre aux problèmes posés, notamment celui de la prise en compte de l’influence de l’état discret, de l’état continu et de leur interaction dans l’évaluation probabiliste des performances d’un système dans lequel en outre, les caractéristiques fiabilistes des composants dépendent eux-mêmes des états continu et discret. Dans le chapitre 4, nous donnons une idée de l’intérêt du contrôle par supervision comme moyen de la sûreté de fonctionnement. Les concepts d’automate observateur et de contrôleur ont été introduits et illustrés sur notre cas test afin de montrer leur potentialitéThe research of analytical solutions for reliability assessment in dynamic context is not solved in the general case. A state of the art presented in chapter 1 shows that partial approaches exist in the case of particular hypothesis. The Monte Carlo simulation would be the only recourse, but there were no tools allowing the simultaneous simulation of the discrete evolution of the system and its continuous evolution taking into account the probabilistic aspects. In this context, in chapter 2, we introduce the concept of hybrid stochastic automaton capable of taking into account all the problems posed by dynamic reliability and to accede to the assessment of dependability parameters by a Monte Carlo simulation implemented in Scicos-Scilab environment. In chapter 3, we show the effectiveness of our approach of simulation for dependability assessment in dynamic context through two test cases of which case one is a benchmark of dependability community. Our approach responds to the posed problems, notably the consideration of the influence of the discrete state, of the continuous state and their interaction, in the probabilistic assessment of the performances of a system in which besides, the reliability characteristics of components depend themselves of the continuous and discrete states. In chapter 4, we give an idea of the interest of control by supervision as a means of dependability. The concepts of observer automaton and of controller have been introduced and illustrated on our test case in order to show their potential
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Khouadjia, Mostepha Redouane. "Solving dynamic vehicle routing problems : from single-solution based metaheuristics to parallel population based metaheuristics." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10140/document.
Full textAbstract:
Beaucoup de problèmes dans le monde réel ont une nature dynamique et peuvent être modélisés comme des problèmes dynamiques d'optimisation combinatoire. Cependant, les travaux de recherches sur l'optimisation dynamique se concentrent essentiellement sur les problèmes d'optimisation continue et ils ciblent rarement les problèmes combinatoires. Une des applications dans le domaine des problèmes dynamiques combinatoires ayant reçu un intérêt croissant au cours de ces dernières décennies est le système de transport en ligne où dynamique. Un problème typique de ce domaine est le Problème Dynamique de Tournées de Véhicules (PDTV). Dans ce dernier, le dynamisme peut être attribué à plusieurs facteurs (conditions météorologiques, nouvelle commande client, annulation d'une commande précédente, véhicule tombant en panne, etc.). Dans un tel problème, les informations ne sont pas complètement connues a priori, mais plutôt révélées au décideur progressivement avec le temps. Par conséquent, les solutions des différentes instances doivent être trouvées au fur et à mesure du temps, simultanément avec les informations entrantes. Ces problèmes font appel à une méthodologie capable de suivre les solutions optimales au cours du temps. Dans cette thèse, le problème dynamique de tournées de véhicules est étudié et le développement de méthodologies générales appelées métaheuristiques pour sa résolution est traité. Leur capacité à s'adapter à l'évolution de l'environnement et leur robustesse sont discutées. Les résultats des expérimentations montrent grâce à des mesures de performance dynamique que nos méthodes sont efficaces sur ce problème et ont donc un grand potentiel pour d'autres problèmes combinatoires dynamiquesMany problems in the real world have dynamic nature and can be modeled as dynamic combinatorial optimization problems. However, research on dynamic optimization focuses on continuous optimization problems, and rarely targets combinatorial problems. One of the applications in dynamic combinatorial problems that has received a growing interest during the last decades is the on-line or dynamic transportation systems. A typical problem of this domain is the Dynamic Vehicle Routing Problems (DVRPs). In this latter, the dynamism can be attributed to several factors (weather condition, new customer order, cancellation of old demand, vehicle broken down, etc.). In such application, information on the problem is not completely known a priori, but instead is revealed to the decision maker progressively with time. Consequently, solutions for different instances have to be found as time proceeds, concurrently with managing the incoming information. Such problems call for a methodology to track their optimal solutions through time. In this thesis, dynamic vehicle routing problem is addressed and developing general methodologies called metaheuristics to tackle this problem is investigated. Their ability to adapt to the changing environment and their robustness are discussed. Results of experiments demonstrate thanks to dynamic performance measures that our methods are effective on this problem and hence have a great potential for other dynamic combinatorial problems
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Lenoir, Julien. "Modèle déformable 1D pour la simulation physique temps réel." Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2004/50376-2004-187-188.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans un cadre de simulation temps réel basée sur la physique. Le but premier de ce travail est de proposer un modèle déformable ID. Les applications d'un tel modèle sont nombreuses en réalité virtuelle ou en animation pour la simulation d'objets déformables longilignes, tels que lès cordes, ficelles ou lacets. Nous proposons un modèle déformable ID temps réel basé sur une géométrie de type spline et animé par les équations physiques de Lagrange. Nous nous sommes appuyés pour cela sur les travaux de Yannick Rémion et de son équipe au LERI. Ce modèle se révèle particulièrement adapté à la simulation chirurgicale pour la représentation de fil de suture ou d'organes (intestin grêle, trompes de Fallope,. . . ). Pour certaines applications, il peut être intéressant de demander au modèle déformable de vérifier certaines. Conditions exprimées sous formes d'équations de contraintes. La prise en compte de ces contraintes s'effectue, dans le système dynamique, à l'aide de la méthode des multiplicateurs de Lagrange. Dans ce contexte de contraintes pour la simulation, dynamique, l'une des contributions majeures de cette thèse est la proposition d'une nouvelle classe de contraintes, appelée contraintes glissantes. Elles permettent, par exemple, d'imposer à un fil de passer par un point de l'espace sans imposer de valeur paramétrique correspondante. Ce type de contrainte est particulièrement utile pour la simulation de suture dans un contexte chirurgical, mais répond aussi à des besoins d'animations spécifiques (lacet de chaussure, noeuds coulant,. . . )Certaines applications, comme la suture d'organe, mettent en jeu plusieurs modèles dynamiques liés ensemble. Pour ce type de simulation, nous proposons une architecture logicielle permettant de simuler des articulations d'objets quelconques (rigides ou déformables) quel que soit le formalisme physique employé pour chacun d'eux. Cette proposition logicielle trouve diverses applications notamment en simulation chirurgicale mais permet aussi de simuler dynamiquement toute articulation d'objets hétérogènes. Certaines manipulations requièrent une souplesse du modèle à des endroits précis, sachant que ces zones peuvent se déplacer lors d'une simulation, par exemple pendant le serrage d'un noeud. Pour cela, nous proposons une multirésolution géométrique et mécanique sur notre modèle qui vise à adapter localement sa résolution afin qu'il puisse s'adapter aux interactions tout en offrant des bonnes performances générales en calcul. On concentre alors le plus gros du temps de calcul sur les zones d'intérêt et on limite ce temps dans les autres zones du modèle. Un critère d'adaptation de la résolution en fonction de la courbure est proposé. Cette technique est particulièrement adaptée à la simulation de noeuds en permettant à la spline d'augmenter le nombre de degrés de liberté et ainsi en lui fournissant une grande souplesse de définition géométrique dans la zone de serrage
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Boussier, Jean-Marie. "Modélisation de comportements dans les systèmes dynamiques : Application à l'organisation et à la régulation de stationnement et de déplacement dans les Systèmes de Trafic Urbain." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00411272.
Full textAbstract:
L'objectif de nos travaux est de développer un cadre méthodique afin de modéliser les préférences, les changements de comportement des individus ainsi que leurs impacts sur l'état d'un système complexe dans un contexte dynamique. L'utilisateur doit simuler les conséquences des politiques de transports et d'urbanisme sur l'offre et demande de stationnement, étape essentielle. Modéliser les préférences hétérogènes des usagers, intégrer des connaissances, selon des logiques comportementales différentes, ont justifié l'approche multi agents. Afin d'avoir des représentations adaptatives et évolutives des comportements des agents individus, les processus décisionnels et d'apprentissage sont modélisés au moyen d'un panier d'outils issus de l'optimisation des procédés industriels, des techniques Data Mining, de marketing. L'emploi personnalisé du simulateur avec l'interactivité utilisateursimulateur a motivé l'adaptation de ce cadre méthodique à la simulation des systèmes complexes sociétaux.
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Démare, Thibaut. "Une approche systémique à base d'agents et de graphes dynamiques pour modéliser l'interface logistique port-métropole." Thesis, Le Havre, 2016. http://www.theses.fr/2016LEHA0021/document.
Full textAbstract:
Un système logistique est une composante essentielle d'un système spatial dans lequel les acteurs s'organisent autour d'infrastructures pour faire circuler des flux (de marchandises, d'information et financier) sur un territoire. L'organisation logistique globale résulte d'un processus auto-organisé et distribué de la part des acteurs. Ce travail vise à comprendre, à de multiples échelles, comment des acteurs autonomes et très hétérogènes (dans leurs modes de fonctionnements et dans leurs objectifs), s'organisent collectivement autour des infrastructures à leurs dispositions pour gérer des flux soumis à un ensemble de contraintes (temporelles, spatiales,...). On propose ici un modèle orienté agent permettant de simuler les processus de création et d'organisation des flux liés à la logistique sur un territoire. Le modèle prévoit de décrire l'interface entre les flux internationaux et les flux urbains afin de comprendre comment les dynamiques portuaires et urbaines cohabitent au sein du système. Le modèle intègre une dynamique structurelle et organisationnelle grâce aux graphes dynamiques afin de représenter l'évolution du système. Le modèle permet ainsi aux agents de s'adapter, comme dans la réalité, à des perturbations du systèmeA logistic system is an essential component of a spatial system. Actors are organised around infrastructures in order to move different kinds of flow (of goods, of information, or financial) over a territory. The logistic organisation comes from an auto-organised and distributed process from the actors. This works aims to understand, at different scales, how autonomous and heterogeneous actors (according to their goals and methods to take decisions) are collectively organised around infrastructures to manage different kinds of flow, and despite numerous constraints (temporal, spatial,...). We propose an agent-based model which allows to simulate the processes to create and organise logistic flow over a territory. The model describes an interface between international and urban flow in order to understand how the port and urban dynamics work together. The model integrates a structural and organisational dynamics thanks to dynamic graphs in order to represent the evolution of this kind of system. Thus, the agents can adapt themselves to system's perturbations as in the reality
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Sainsaulieu, Lionel. "Modélisation, analyse mathématique et numérique d'écoulements diphasiques constitués d'un brouillard de gouttes." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1991. http://www.theses.fr/1991EPXX0012.
Full textAbstract:
La modélisation Eulérienne des écoulements diphasiques conduit à des systèmes convectifs diffusifs écrits sous forme non conservative. Nous montrons comment obtenir un système bien posé à partir des équations de Navier-Stokes qui régissent l'écoulement du gaz autour des gouttes et du liquide à l'intérieur des gouttes. Les solutions faibles du système hyperbolique non conservatif extrait du modèle Eulérien sont définies comme limites de solutions du système du second ordre lorsque les phénomènes de diffusion sont négligés. Nous résolvons alors le problème de Riemann. Plus généralement, nous définissons onde de choc pour une grande classe de systèmes hyperboliques écrits sous forme non conservative. La dernière partie est consacrée à l'analyse numérique d'écoulements dyphasiques constitués d'un brouillard de gouttesEulerian modelization of sprays leads to convection-diffusion systems written under non conservatrice form. We show how the averaging of the Navier-Stokes equations satsified by the gas flow around the droplets and the liquid flow inside the droplets leads to a well-posed problem. The shock waves solutions of the first order non-conservative system extracted from this model are defined as the limit when the diffusion processes are neglected of solutions of the second order system. Then we solve the Riemann problem. More generally this method allows us to define shock waves solutions for a wide class of hyperbolic systems written under non-conservative form. Finally the last section deals with the numerical simulation of sprays
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Carmouze, Quentin. "Modélisation et simulation numérique des écoulements diphasiques compressibles denses et dilués." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019AZUR4094.
Full textAbstract:
Cette thèse apporte quelques contributions et voies d’amélioration dans la modélisation et la simulation numérique d’écoulements diphasiques compressibles dans les régimes denses et dilués en particules. Un nouveau modèle diphasique, hyperbolique dégénéré et thermodynamiquement consistant est construit. La nouveauté repose sur la reconsidération de l’équation sur la fraction volumique. Celle-ci implique des modifications majeures sur la propagation acoustique par rapport au modèle de Baer & Nunziato (1986) et semble plus physique par rapport à la topologie de l’écoulement. Dans le but de résoudre de manière précise ce nouveau modèle, un solveur de Riemann avec reconstruction interne des états (RSIR) est construit, basé sur la méthode de Linde (2002). D’abord développée et améliorée dans le cadre des équations d’Euler, cette méthode est étendue au modèle diphasique dense – dilué hors d’équilibre développé précédemment. Ce nouveau modèle pose de sérieuses difficultés pour la recherche d’un solveur de Riemann, étant hyperbolique dégénéré et seulement valide dans le cadre de la relaxation raide des pressions (rendant les solutions non-autosimilaires). Grâce à l’approche avec reconstruction interne, un solveur de Riemann faiblement diffusif est développé. Cette nouvelle méthode numérique (RSIR) est utilisée pour résoudre une situation complexe d’instabilité de jets de particules solide dans un milieu granulaire et montre une explication plausible du processus de formation de ces instabilités ou jets de particules. Dans la suite on s’intéresse à l’écoulement multidimensionnel qui se développe autour de quelques particules discrètes. Une méthode de type Level-Set est développée dans le but de décrire la translation de solides indéformables sur un maillage non-structuré fixe. Grâce à l’utilisation du limiteur de pente Overbee développé par Chiapolino et al. (2017) une méthode simple et robuste de couplage solide/fluide de type Ghost-Cell est construite, puis vérifiée. Cette approche, simple à développer permet une amélioration de la convergence de la méthode à l’aide de considérations également simples. La méthode est ensuite étendue en 2D et validée à l’aide de comparaisons dans le cadre d’un écoulement supersonique autour d’un objet cylindrique immobile. La méthode est ensuite étendue au cas du couplage fort, utilisé pour observer la mise en mouvement de plusieurs particules solides par onde de choc et la formation d’amas de particulesThis thesis presents some contributions to the theoretical modelling and numerical simulation of compressible dense and dilute two-phase flows. A new two-phase flow model is built, weakly hyperbolic and thermodynamically consistent. The novelty come from a modification of the volume fraction equation. It implies major consequences on the acoustic waves’ propagation, compared to the Baer & Nunziato (1986) model, which seems more physical compared to the flow topology. Numerical resolution of the new model is addressed through a new Riemann solver with internal reconstruction (RSIR) is built, based on the Linde (2002) method. First, this method is reconsidered and improved in the frame of the Euler equations. Then this method is extended to the new compressible dense and dilute two-phase flows model. This model poses serious difficulties as it is weakly hyperbolic and only valid in the limit of stiff pressure relaxation, implying non self-similar solutions. Thanks to the internal reconstruction approach, a low dissipative Riemann solver is built for the new model. The RSIR method is used to solve solid particles jet instabilities, showing possible explanation of their creation process. Then a study on the multidimensional flow around some discrete particles is done. A Level-Set type method is developed to describe the translation of a rigid body on an unstructured mesh. Thanks to the Overbee limiter developed by Chiapolino et al., (2017) a simple and robust solid/fluid coupling method is built. This method is then extended to 2D and validated through comparisons in the frame of a supersonic flow around a static blunt body. Two-way coupling is then addressed to observe motion of particles induced by shock and creation of clusters
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Batt, Grégory. "Validation de modèles qualitatifs de réseaux de régulation génique : une méthode basée sur des techniques de vérification formelle." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012040.
Full textAbstract:
Les réseaux de régulation génique contrôlent le développement et le fonctionnement des organismes vivants. Etant donné que la plupart des réseaux de régulation génique d'intérêt biologique sont grands et que leur dynamique est complexe, la compréhension de leur fonctionnement est un problème biologique majeur. De nombreuses méthodes ont été développées pour la modélisation et la simulation de ces systèmes. Etonnamment, le problème de la validation de modèle n'a reçu jusqu'à récemment que peu d'attention. Pourtant, cette étape est d'autant plus importante que dans le contexte de la modélisation de réseaux de régulation génique, les systèmes modélisés sont complexes et encore imparfaitement connus.Dans cette thèse, nous proposons une approche permettant de tester la validité de modèles de réseaux de régulation génique en comparant les prédictions obtenues avec les données expérimentales. Plus spécifiquement, nous considérons dans ce travail une classe de modèles qualitatifs définis en termes d'équations différentielles linéaires par morceaux (LPM). Ces modèles permettent de capturer les aspects essentiels des régulations géniques, tout en ayant une forme mathématique simple qui facilite leur analyse symbolique. Egalement, nous souhaitons utiliser les informations qualitatives sur la dynamique du système données par les changements du sens de variation des concentrations des protéines du réseau. Ces informations peuvent être obtenues expérimentalement à partir de profils d'expression temporels.
La méthode proposée doit satisfaire deux contraintes. Premièrement, elle doit permettre d'obtenir des prédictions bien adaptées à la comparaison avec le type de données considéré. Deuxièmement, étant donné la taille et la complexité des réseaux d'intérêt biologique, la méthode doit également permettre de vérifier efficacement la cohérence entre prédictions et observations.
Pour répondre à ces deux contraintes, nous étendons dans deux directions une approche précédemment développée par de Jong et collègues pour l'analyse symbolique des modèles LPM qualitatifs. Premièrement, nous proposons d'utiliser une représentation plus fine de l'état du système, permettant d'obtenir, par abstraction discrète, des prédictions mieux adaptées à la comparaison avec les données expérimentales. Deuxièmement, nous proposons de combiner cette méthode avec des techniques de model checking. Nous montrons que l'utilisation combinée d'abstraction discrète et de model checking permet de vérifier efficacement les propriétés dynamiques, exprimées en logique temporelle, des modèles continus.
Cette méthode a été implémentée dans une nouvelle version de l'outil Genetic Network Analyzer (GNA 6.0). GNA 6.0 a été utilisé pour la validation de deux modèles grands et complexes de l'initiation de la sporulation chez B. subtilis et de la réponse au stress nutritionnel chez E. coli. Nous avons ainsi pu vérifier que les prédictions obtenues étaient en accord avec la plupart des données expérimentales disponibles dans la littérature. Plusieurs incohérences ont également été identifiées, suggérant des révisions des modèles ou la réalisation d'expériences complémentaires. En dehors d'une contribution à une meilleure compréhension du fonctionnement de ces systèmes, ces deux études de cas illustrent plus généralement que, par la méthode proposée, il est possible de tester si des prédictions obtenues pour des modèles complexes sont cohérentes avec un large éventail de propriétés observables expérimentalement.
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Bechara, Charly. "Study and design of a manycore architecture with multithreaded processors for dynamic embedded applications." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00713536.
Full textAbstract:
Embedded systems are getting more complex and require more intensive processing capabilities. They must be able to adapt to the rapid evolution of the high-end embedded applications that are characterized by their high computation-intensive workloads (order of TOPS: Tera Operations Per Second), and their high level of parallelism. Moreover, since the dynamism of the applications is becoming more significant, powerful computing solutions should be designed accordingly. By exploiting efficiently the dynamism, the load will be balanced between the computing resources, which will improve greatly the overall performance. To tackle the challenges of these future high-end massively-parallel dynamic embedded applications, we have designed the AHDAM architecture, which stands for "Asymmetric Homogeneous with Dynamic Allocator Manycore architecture". Its architecture permits to process applications with large data sets by efficiently hiding the processors' stall time using multithreaded processors. Besides, it exploits the parallelism of the applications at multiple levels so that they would be accelerated efficiently on dedicated resources, hence improving efficiently the overall performance. AHDAM architecture tackles the dynamism of these applications by dynamically balancing the load between its computing resources using a central controller to increase their utilization rate.The AHDAM architecture has been evaluated using a relevant embedded application from the telecommunication domain called "spectrum radio-sensing". With 136 cores running at 500 MHz, AHDAM architecture reaches a peak performance of 196 GOPS and meets the computation requirements of the application.
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Accorinti, Flavio. "Two-Phase Power Electronics Cooling Solution Design in Air Context Answering to the Objectives of the Hybrid Aircraft 2035 High-efficiency cooling system for highly integrated power electronics for hybrid propulsion aircraft Systèmes diphasiques pour le contrôle ther- mique de l’électronique de puissance Steady-state analysis of a capillary pumped loop for terrestrial application with methanol and ethanol as working fluids Experimental and Numerical Analysis of Start-Up of a Capillary Pumped Loop for Terrestrial Applications." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2020. http://www.theses.fr/2020ESMA0005.
Full textAbstract:
Le monde aérien est lui aussi destiné à réduire drastiquement son empreinte environnementale. Cela passe pour partie par l’innovation technologique et la réduction de l’énergie nécessaire à la propulsion. Dans cet objectif, les travaux relatés dans ce mémoire s’inscrivent dans un projet de recherche (Clean Sky 2-HASTECS) visant le développement de propulsion hybride mettant à profit les performances d’une chaîne électrique. Les puissances mises en jeu requièrent de revisiter les solutions de refroidissement pour atteindre les spécifications de puissance massique envisagées à l’horizon 2035. Nous nous intéressons ici à la gestion thermique de l’électronique de puissance qui vise une puissance massique de 25kW/kg à cet horizon.Le travail effectué, essentiellement numérique, est lié à la recherche, au dimensionnement, à l’optimisation, et à l’analyse d’une technologie de refroidissement efficace, caractérisée par une faible masse et capable de contrôler la température des composants électroniques dans les conditions opératoires les plus drastiques. Différentes technologies de refroidissement, actives mono et diphasiques et passives, à pompage capillaire, ont été analysées et comparées sur la base de données disponibles dans la littérature et d’un dimensionnement de première approximation : la solution la plus adaptée a été choisie en utilisant comme critère sa masse spécifique. La solution finalement retenue et présentant le meilleur indice de masse spécifique global est une boucle diphasique CPLIP (Capillary Pumped Loop for Integrated Power), par ailleurs pourvues des caractéristiques thermiques et hydrauliques uniques. Après son dimensionnement, la CPLIP a été optimisée pour répondre aux objectifs à deux horizons successifs, 2025 et 2035 (mentionnons un travail itératif avec les chercheurs responsables du développement de l’électronique permettant une optimisation mutuelle). L’attention a été en particulier concentrée sur le condenseur, le composant le plus lourd de la boucle. La solution 2025 est caractérisée par un condenseur classique air-méthanol, et a démontré sa capacité d’aller au-delà du seuil de 15 kW/kg demandé. La solution 2035, caractérisée par un concept de condenseur innovant : à micro-canaux et à ailettes à persiennes, a permis d’obtenir, après ce travail de co-dimensionnement thermique-électronique, des valeurs de puissance spécifique doubles par rapport à l’objectif 2035. Dans cette thèse, les caractéristiques hydrauliques et thermiques de la boucle CPLIP ont été analysées expérimentalement sur un prototype issu d’études antérieures, et numériquement à l’aide d’un modèle CFD ainsi qu’à l’aide d’un modèle 0D innovant. Les résultats démontrent l’aptitude de la CPLIP à gérer thermiquement l’électronique de puissance pour des cycles de mission d’un avion court ou moyen-courrier, caractérisés par des changements brutaux de puissance thermique, tout en assurant le contrôle de la température des modules électroniques.Enfin, une étude a été conduite portant sur le comportement transitoire de la boucle, en particulier lors des démarrages sévères à très hautes puissances, ainsi que pendant des cycles d’accélérations sévères qui caractérisent ce champ d’application. Dans le premier cas, une étude expérimentale et numérique a été menée pour démontrer la capacité de la boucle à démarrer dans les conditions thermiques et environnementales les plus difficiles (haute puissance de démarrage et haute température environnementale). Dans le deuxième cas, une étude numérique a été utilisée pour comprendre quel est le comportement de la boucle quand des champs d’accélérations, jusqu’à 10g, perturbent ses conditions opératoires. Ce travail ouvre des perspectives très intéressantes tant du point de vue de l’application que vis-à-vis de la nécessité aujourd’hui d’adopter des approches de recherche couplées pour dimensionner simultanément thermiquement et électriquement l’électronique de puissanceTechnological innovation and reduction of the energy required for propulsion is necessary to reduce aircrafts environmental impact. The present work is part of the research project Clean Sky 2 – HASTECS, which purpose is the development of a hybrid propulsion aircraft. The high powers involved make classical cooling solutions obsolete, in terms of efficiency, and not suitable for the power to mass ratio required for the target 2035. In particular, the problem related to power electronics cooling is assessed in this work with the purpose to achieve a performance coefficient of 25 kW/kg.This work, essentially numerical, is linked to the research, design, optimisation and analysis of a high efficiency cooling system, able to control power electronics components temperature, operating in pretty severe conditions (high thermal power density, >15kW; cyclic variation of cold source temperature and severe transient phases) and which has to be lightweight to ensure performance coefficient requirements. Different cooling technologies, active single and two-phase and passive capillary driven, have been analysed and compared on the basis of literature data and of a first approximation design: the most adapted solution has been chosen on the base of its specific power [kW/kg]. The solution that has been finally retained is a Capillary Pumped Loop for Integrated Power (CPLIP), which thermal characteristics are quite interesting and unique. After its design, the loop has been optimised to answer to objectives of 2025 and 2035. It is worth of attention the work carried out in collaboration with power electronics team of the same project to achieve a mutual optimisation of the systems. Concerning the thermal side, the attention was focused on the condenser, the heaviest component in the loop. The 2025’s solution is characterised by a classical flat plate air-methanol condenser which allowed to cross over the threshold of 15kW/kg for 2025. 2035’s solution, on the contrary, is characterised by an innovative condenser typology, using microchannels on methanol side and louvered fins on air side, allowing to obtain more than double of the power coefficient required! In this work, thermal and hydraulic characteristics of the CPLIP have been experimentally analysed, using a prototype deriving from previous studies, and by using CFD and a 0D model. Results show the ability of the CPLIP to control the temperature of power electronics modules during a short and medium-range aircraft mission profile, characterised by sudden changes of thermal load and cyclic variations of the cold source temperature.Finally, a study focused on the transient behaviour of the loop has been carried out. In particular, the start-up of the CPLIP and its behaviour during sudden and violent acceleration stages, characterising this application filed, have been exploited. In the first case, an experimental and a numerical study were carried out to demonstrate the ability of the loop to starts its operation in the most difficult thermal and environmental conditions (high thermal load and high environmental temperature). In the second case, a numerical study has been performed to understand the behaviour of the loop when an acceleration field up to 10g perturbs its operations.This work opens new interesting perspectives stand points concerning the application itself and the necessity to adopt a multidisciplinary approach to simultaneously thermally and electronically design new generation power electronics
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Homssi, Louay. "Outils de modélisation, identification et traitement du signal pour le diagnostic des défauts dans les systèmes continus." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0017.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire porte sur les outils de traitement analytique pour le diagnostic des defauts lentement variables dans les systemes continus. Une methodologie de diagnostic est presentee basee sur la modelisation et l'identification parametrique du systeme a superviser. Plusieurs avantages la caracterisent: etape d'analyse de la richesse du signal d'entree afin de selectionner des intervalles avec une entree riche en frequences, pour une bonne qualite d'identification, detection et localisation des defauts internes en observant les parametres estimes du systeme, possibilite de localisation de defauts de capteurs. Une grande partie du travail est consacree a l'identification des modeles parametriques continus: classification des methodes d'identification, presentation et comparaison numerique et qualitative de huit methodes d'identification. Divers problemes lies a l'identification ont ete discutes (modeles continus stochastiques, retard, conditions initiales et biais de mesure, richesse d'entree). Nous avons etabli des algorithmes recursifs pour le calcul des coefficients de fourier, dft et coefficients de legendre sur fenetre glissante. Un logiciel de simulation et d'identification des modeles continus (id4) a ete implemente en parallele a notre travail
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Tsamados, Michel. "Mechanical response of glassy materials : theory and simulation." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00466081.
Full textAbstract:
Il est bien établi que les propriétés mécaniques et rhéologiques d'une large classe de matériaux vitreux amorphes met en jeu - contrairement aux dislocations dans les cristaux - des rearrangements structuraux localisés formant par un processus de cascade des bandes de cisaillements. Cette localisation de la déformation est observée dans divers systèmes vitreux ainsi que dans des simulations numériques. Cette réponse mécanique complexe reste mal comprise à une échelle microscopique et il n'est pas clair si l'écoulement plastique peut être associé à une origine structurale locale ou à des processus purement dynamiques.Dans cette thèse nous envisageons ces problématiques à l'aide de simulations atomiques athermales sur un système Lennard-Jones modèle. Nous calculons le tenseur élastique moyenné localement sur une échelle nanométrique. A cette échelle, le verre est assimilable à un matériau composite comprenant un échafaudage rigide et des zones fragiles. L'étude détaillée de la déformation plastique à différents taux de cisaillement met en évidence divers régimes d'écoulement. En dessous d'un taux de cisaillement critique dépendant de la taille du système, la réponse mécanique atteind une limite quasistatique (effets de taille fini, cascades d'événements plastiques, contrainte seuil) alors que pour des taux de cisaillement plus importants les propriétés rhéologiques sont fixées par le taux de cisaillement imposé. Dans ce régime nous mettons en évidence la croissance d'une longueur de coopérativité dynamique et discutons de sa dépendance avec le taux de cisaillements.
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Cissé, Fabien. "Hétérogénéités des fluides piétonniers : une matière active individuelle et collective." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066031/document.
Full textAbstract:
Des ensembles complexes, tels que les foules de piétons peuvent être soumis à de très fortes fluctuations de vitesses et de densités. Les individus formant ces ensembles sont les propres vecteurs de leur mouvement. Ils répondent à des règles locales microscopiques de déplacement qui, sous certaines conditions de densité, peuvent avoir un impact macroscopique sur la dynamique de l'ensemble. A la différence des animaux purement collectifs, comme ceux composant les bancs de poissons, les nuées d'oiseaux ou bien les troupeaux de gnous, les piétons partagent des intentions à la fois collectives et individuelles. De cette nature particulière apparaissent des comportements d'auto-organisation singuliers, dépendant de la nature cognitive des interactions entre les piétons, de la géométrie de l'espace, de la pluralité des objectifs, ainsi que la densité et la vitesse. L'objectif de cette thèse a été de reproduire via la simulation numérique les principaux phénomènes observés à l'aide d'hypothèses physiques et comportementales. Nous avons adopté une approche microscopique continue prenant en compte leur capacité d'anticipation via la recherche des différents temps de collision et l'utilisation d'une fonction d'estimation des angles de déviation possibles. Nous avons alors comparé notre modèle avec ceux dont il s'inspire face à différentes géométries. Nous avons aussi étudié des situations types comme l'évacuation à travers une porte avec différents jeux de paramètres : la taille de la porte, la vitesse et l'injection d'un bruit. Enfin, nous avons reproduit le phénomène d'oscillation de passages de deux groupes autour d'une porte en introduisant quelques règles de prioritéComplex bodies, as crowds of pedestrian can present Strong Velocity and Density fluctuations. The persons shaping theses bodies are their own Drive motors. They follow local microscopic motion rules which, under certains Density conditions, can play a major role on the whole dynamics at the macroscopic scale. Unlike the purely collective animals, as those composing schools of fish, flocks of birds or herds of wildebeest, the pedestrians share at the same time collective and individual intentions. From this particular nature appear singular self-organisation behaviors, depending on the cognitive aspect of the pedestrian interactions, the geometry of the space, the plurality of targets, as well as the density and the velocity. The goal of this thesis has been to reproduce via numerical simulation tools the principal observed phenomena using physical and behavioral hypothesis. For that, we have adopted a continuous microscopic approach. The dynamics for each pedestrian is done locally trough a Newton-like equation which takes in account their anticipation ability via the search of the different collision time and the use of an estimation function of the possible deviation angles. Then, we have compared the behaviour differences between our model and those that inspired it in differents Spatial geometries. We have also studied generic situations as the evacuation trough a door with different sets of parameters : the size of the door, the velocity and the injection of a noise in the equation of forces. Finally, we have reproduced the oscillation phenomena of passings of two groups around a door by introducing some priority rules
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Abou, Rjeily Yves. "Management and sustainability of urban drainage systems within smart cities." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10085/document.
Full textAbstract:
Ce travail présente le Contrôle en Temps Réel (CTR) des Réseaux d’Assainissement (RA) dans le cadre des villes intelligentes. Le CTR nécessite de comprendre le fonctionnement du RA et d'effectuer des simulations sur des évènements mesurés, prévus et synthétiques. Par conséquent, un système de Surveillance en Temps Réel (STR) a été installé sur le site expérimental, et combinée à un modèle de simulation. Une méthode d'auto-calage des modèles hydrauliques et un système de prévision des conditions aux limites, ont été développés. Visant à protéger les citoyens et d'atténuer les conséquences des inondations, le CTR est composé d'un système de prévision des inondations suivi d'une gestion dynamique. Le concept et les méthodes proposés ont été appliqués sur le campus de l'Université de Lille 1, au sein du projet SunRise. STR a été trouvé très utile pour comprendre le fonctionnement du RA et pour le calage du modèle de simulation. L'Algorithme Génétique suivi par Pattern Search ont formé une procédure d'auto-calage efficace. NARX Neural Network a été développé et validé pour la prévision des conditions aux limites. Une fois l’opération du RA est analysée, le CTR a été développé. NARX Neural Network a été trouvé capable de prévoir les inondations. Une gestion dynamique pour augmenter la capacité de rétention du réservoir, a été étudiée sur la base du calcul de la variation temporaire de l’ouverture d’une vanne, et les résultats ont été satisfaisants en utilisant l'Algorithme Génétique et l’Algorithme des Abeilles, comme méthodes d'optimisation. Une gestion qualitative a également été examinée et testée pour vérifier son potentiel dans la réduction des volumes d'inondationThis work presents the Real Time Control (RTC) of Urban Drainage Systems (UDS) within smart cities. RTC requires to understand the UDS operation and to perform simulations on measured, forecasted and synthetic events. Therefore, a Real Time Monitoring system (RTM) was implemented on the experimental site, and combined to a simulation model. A model auto-calibration process and hydraulic boundary conditions forecast system were developed, in order to simulate the hydrologic-hydraulic response. Aiming to protect the citizens and mitigate flooding consequences, the RTC was composed of a flooding forecast system followed by a dynamic management strategy. The proposed concept and methodologies were applied and evaluated on the Lille 1 University Campus, within the SunRise project. RTM was found very helpful in understanding the system operation and calibrating the simulation model. Genetic Algorithm followed by Pattern Search formed an effective auto-calibration procedure for the simulation model. NARX Neural Network was developed and validated for forecasting hydraulic boundary conditions. Once understanding the UDS operations, the RTC was developed. NARX Neural Network was found capable to forecast flooding events. A dynamic management for increasing a tank retention capacity, was studied based on calculating a Valve State Schedule, and results were satisfying by using Genetic Algorithm and a modified form of Artificial Bee Colony, as optimization methods. A qualitative management was also proposed and tested for verifying its potential in reducing flooding volumes
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Assaad, Mohamad Ali. "An overview on systems of systems control : general discussions and application to multiple autonomous vehicles." Thesis, Compiègne, 2019. http://www.theses.fr/2019COMP2466/document.
Full textAbstract:
La thèse porte sur le contrôle des systèmes de systèmes (SdS) et, sur la manière de construire des SdS adaptables et fiables. Ce travail fait partie du laboratoire d’excellence Labex MS2T sur le développement des SdS technologiques. Les SdS sont des systèmes complexes constitués de plusieurs systèmes indépendants qui fonctionnent ensemble pour atteindre un objectif commun. L’ingénierie des SdS est une approche qui se concentre sur la manière de construire et de concevoir des SdS fiables capables de s’adapter à l’environnement dynamique dans lequel ils évoluent. Compte tenu de l’importance du contrôle des systèmes constituants (SC) pour atteindre les objectifs du SdS , la première partie de cette thèse a consisté en une étude bibliographique sur le sujet du contrôle des SdS. Certaines méthodes de contrôle existent pour les systèmes à grande échelle et les systèmes multi-agents, à savoir, le contrôle hiérarchique, distribué et décentralisé peuvent être utiles et sont utilisés pour contrôler les SdS. Ces méthodes ne conviennent pas pour contrôler un SdS dans sa globalité et son évolution, en raison de l’indépendance de leur SC ; alors que les “frameworks” multi-vues conviennent mieux à cet objectif. Une approche de ”framework” générale est proposée pour modéliser et gérer les interactions entre les SC dans un SdS. La deuxième partie de notre travail a consisté à contribuer aux systèmes de transport intelligent. À cette fin, nous avons proposé le gestionnaire de manœuvres coopératives pour les véhicules autonomes (CMMAV), un “framework” qui guide le développement des applications coopératives dans les véhicules autonomes. Pour valider le CMMAV, nous avons développé le gestionnaire de manœuvres latérales coopératives (CLMM), une application sur les véhicules autonomes qui permet d’échanger des demandes afin de coopérer lors de manœuvres de dépassement sur autoroute. Cette application a été validée par des scénarios formels, des simulations informatiques, et testée sur les véhicules autonomes du projet Robotex au laboratoire HeudiasycThis thesis focuses on System of Systems (SoS) control, and how to build adaptable and reliable SoS. This work is part of the Labex MS2T laboratory of excellence on technological SoS development. SoS are complex systems that consist of multiple independent systems that work together to achieve a common goal. SoS Engineering is an approach that focuses on how to build and design reliable SoS that can adapt to the dynamic environment in which they operate. Given the importance of controlling constituent systems (CS) in order to achieve SoS objectives, the first part of this thesis involved a literature study about the subject of SoS control. Some control methods exist for large-scale systems and multi-agent systems, namely, hierarchical, distributed, and decentralized control might be useful and are used to control SoS. These methods are not suitable for controlling SoS in its whole, because of the independence of their CS; whereas, multi-views frameworks are more suitable for this objective. A general framework approach is proposed to model and manage the interactions between CS in a SoS. The second part of our work consisted of contributing to Intelligent Transportation Systems. For this purpose, we have proposed the Cooperative Maneuvers Manager for Autonomous Vehicles (CMMAV), a framework that guides the development of cooperative applications in autonomous vehicles. To validate the CMMAV, we have developed the Cooperative Lateral Maneuvers Manager (CLMM), an application on the autonomous vehicles that enables equipped vehicles to exchange requests in order to cooperate during overtaking maneuvers on highways. It was validated by formal scenarios, computer simulations, and tested on the autonomous vehicles of the Equipex Robotex in Heudiasyc laboratory
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Peng, Shuiran. "Analyse mathématique et numérique de plusieurs problèmes non linéaires." Thesis, Poitiers, 2018. http://www.theses.fr/2018POIT2306/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l’étude théorique et numérique de plusieurs équations aux dérivées partielles non linéaires qui apparaissent dans la modélisation de la séparation de phase et des micro-systèmes électro-mécaniques (MSEM). Dans la première partie, nous étudions des modèles d’ordre élevé en séparation de phase pour lesquels nous obtenons le caractère bien posé et la dissipativité, ainsi que l’existence de l’attracteur global et, dans certains cas, des simulations numériques. De manière plus précise, nous considérons dans cette première partie des modèles de type Allen-Cahn et Cahn-Hilliard d’ordre élevé avec un potentiel régulier et des modèles de type Allen-Cahn d’ordre élevé avec un potentiel logarithmique. En outre, nous étudions des modèles anisotropes d’ordre élevé et des généralisations d’ordre élevé de l’équation de Cahn-Hilliard avec des applications en biologie, traitement d’images, etc. Nous étudions également la relaxation hyperbolique d’équations de Cahn-Hilliard anisotropes d’ordre élevé. Dans la seconde partie, nous proposons des schémas semi-discrets semi-implicites et implicites et totalement discrétisés afin de résoudre l’équation aux dérivées partielles non linéaire décrivant à la fois les effets élastiques et électrostatiques de condensateurs MSEM. Nous faisons une analyse théorique de ces schémas et de la convergence sous certaines conditions. De plus, plusieurs simulations numériques illustrent et appuient les résultats théoriquesThis thesis is devoted to the theoretical and numerical study of several nonlinear partial differential equations, which occur in the mathematical modeling of phase separation and micro-electromechanical system (MEMS). In the first part, we study higher-order phase separation models for which we obtain well-posedness and dissipativity results, together with the existence of global attractors and, in certain cases, numerical simulations. More precisely, we consider in this first part higher-order Allen-Cahn and Cahn-Hilliard equations with a regular potential and higher-order Allen-Cahn equation with a logarithmic potential. Moreover, we study higher-order anisotropic models and higher-order generalized Cahn-Hilliard equations, which have applications in biology, image processing, etc. We also consider the hyperbolic relaxation of higher-order anisotropic Cahn-Hilliard equations. In the second part, we develop semi-implicit and implicit semi-discrete, as well as fully discrete, schemes for solving the nonlinear partial differential equation, which describes both the elastic and electrostatic effects in an idealized MEMS capacitor. We analyze theoretically the stability of these schemes and the convergence under certain assumptions. Furthermore, several numerical simulations illustrate and support the theoretical results