Contribution à la commande optimale des systèmes dynamiques hybrides PDF Download
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Author: Pierre Riedinger Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 157
Book Description
La notion de système dynamique hybride (SDH) désigne un système dynamique forme par le couplage et l'interaction de systèmes continus et discrets. La richesse de comportements, (actions continues ponctuées de décisions fonctions de l'avancement des taches entreprises), et de description attendus des SDH s'accompagne d'un coût : les outils, méthodes de conception et d'analyse développés pour les systèmes discrets et continus sont caduques ou nécessitent une sérieuse refondation afin d'être adaptes a ce nouveau contexte hybride. Cette thèse aborde le problème de la commande optimale des SDH. Une extension du principe du maximum (PM) de pontryaguine aux SDH par la prise en considération de discontinuités sur l'état ainsi que sur les modèles régissant l'évolution continue du système, est le résultat central de ce travail. L’application de ce principe sur des problèmes de commande optimale en temps montre comment il est possible de faire la synthèse d'une commande optimale voire sous optimale par l'étude d'un problème étendu obtenu en relaxant les contraintes sur le domaine de commande. L’équivalent hybride de la commande optimale par critère quadratique est également dérivé du PM. La résolution d'une suite d'équations différentielles de Riccati, conduit alors à une commande en boucle fermée. Des conditions suffisantes sur la stabilité de ces systèmes complètent ces résultats.
Author: Pierre Riedinger Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 157
Book Description
La notion de système dynamique hybride (SDH) désigne un système dynamique forme par le couplage et l'interaction de systèmes continus et discrets. La richesse de comportements, (actions continues ponctuées de décisions fonctions de l'avancement des taches entreprises), et de description attendus des SDH s'accompagne d'un coût : les outils, méthodes de conception et d'analyse développés pour les systèmes discrets et continus sont caduques ou nécessitent une sérieuse refondation afin d'être adaptes a ce nouveau contexte hybride. Cette thèse aborde le problème de la commande optimale des SDH. Une extension du principe du maximum (PM) de pontryaguine aux SDH par la prise en considération de discontinuités sur l'état ainsi que sur les modèles régissant l'évolution continue du système, est le résultat central de ce travail. L’application de ce principe sur des problèmes de commande optimale en temps montre comment il est possible de faire la synthèse d'une commande optimale voire sous optimale par l'étude d'un problème étendu obtenu en relaxant les contraintes sur le domaine de commande. L’équivalent hybride de la commande optimale par critère quadratique est également dérivé du PM. La résolution d'une suite d'équations différentielles de Riccati, conduit alors à une commande en boucle fermée. Des conditions suffisantes sur la stabilité de ces systèmes complètent ces résultats.
Book Description
Dans la litterature de l'automatique, deux classes de systemes dynamiques sont distinguees: continus et discrets. L'idee de reunir ces deux classes, qui s'est developpee a la fin des annees 1980, a donnee naissance a l'automatique des systemes dynamiques hybrides. Ce besoin se fit sentir car de nombreux systemes reels connaissent des evolutions a la fois continues et evenementielles. Avec l'interaction et la relation rigide entre les phenomenes continus et discrets, le comportement des systemes hybrides peut sembler extremement complexe et son etude s'avere delicate. Il n'existe pas pour l'instant de theorie globale pour l'etude de ces systemes, mais plutot des approches basees sur l'extension des methodes classiques issues des systemes continus ou discretes. Ce livre s'interesse a la resolution des problemes de commande optimale des systemes dynamiques hybrides a commutations de modeles via la methode du calcul des variations. Deux algorithmes d'optimisation, bases sur methode de descente de gradient, sont presentes et implementes pour la minimisation d'un probleme de poursuite de trajectoire. Une application numerique est presentee afin de comparer les les resultats obtenus.
Author: Sundarapandian Vaidyanathan Publisher: Springer ISBN: 3319301691 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 679
Book Description
The book reports on the latest advances and applications of nonlinear control systems. It consists of 30 contributed chapters by subject experts who are specialized in the various topics addressed in this book. The special chapters have been brought out in the broad areas of nonlinear control systems such as robotics, nonlinear circuits, power systems, memristors, underwater vehicles, chemical processes, observer design, output regulation, backstepping control, sliding mode control, time-delayed control, variables structure control, robust adaptive control, fuzzy logic control, chaos, hyperchaos, jerk systems, hyperjerk systems, chaos control, chaos synchronization, etc. Special importance was given to chapters offering practical solutions, modeling and novel control methods for the recent research problems in nonlinear control systems. This book will serve as a reference book for graduate students and researchers with a basic knowledge of electrical and control systems engineering. The resulting design procedures on the nonlinear control systems are emphasized using MATLAB software.
Book Description
Un système dynamique est dit hybride (sdh) lorsque des variables discrètes et continues interagissent. Le développement de méthodes spécifiques de représentation, d'analyse et de commande s'impose pour prendre en compte la complexité de ces systèmes. Une classification des sdh est proposée en fonction des types de phénomènes hybrides considérés : commutations de modèle contrôlées ou autonomes, sauts du vecteur d'état contrôles ou autonomes. Des problèmes de commande sont ensuite poses et analyses pour chaque classe présentée. La recherche d'une commande optimale est posée comme un problème de minimisation d'un critère d'écart entre une trajectoire calculée et une trajectoire désirée. Une méthode de descente est appliquée dans chaque cas ; elle fait appel à l'expression du gradient du critère. Ce dernier est calculé à partir de la solution d'un système adjoint. On montre comment calculer ce système adjoint en adaptant aux cas considérés les principes généraux du calcul des variations. C'est ainsi qu'apparaissent des discontinuités sur l'état adjoint, dont on donne les expressions explicites. Ces discontinuités se retrouvent sur la commande calculée. La minimisation du critère est réalisée d'abord sans contraintes puis avec des contraintes de type borne sur la commande et sur sa dérivée, en mettant en œuvre la méthode d'uzawa. Le problème de commande par retour d'état est abordé pour les classes de sdh a commutations de modèle contrôlées et autonomes. Ceci conduit à la résolution d'équations de riccati. Chaque cas étudié est illustre par une mise en œuvre numérique qui permet de juger de l'efficacité de la méthode proposée, en termes de précision et de temps de calcul, et de conclure à la possibilité de commander des sdh par ces méthodes.
Author: Sebastian Engell Publisher: Elsevier ISBN: 9780080440941 Category : Science Languages : en Pages : 406
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Before the Riders came to their remote valley the Yendri led a tranquil pastoral life. When the Riders conquered and enslaved them, only a few escaped to the forests. Rebellion wasn't the Yendri way; they hid, or passively resisted, taking consolation in the prophecies of their spiritual leader. Only one possessed the necessary rage to fight back: Gard the foundling, half-demon, who began a one-man guerrilla war against the Riders. His struggle ended in the loss of the family he loved, and condemnation from his own people. Exiled, he was taken as a slave by powerful mages ruling an underground kingdom. Bitterer and wiser, he found more subtle ways to earn his freedom. This is the story of his rise to power, his vengeance, his unlikely redemption and his maturation into a loving father--as well as a lord and commander of demon armies. Kage Baker, author of the popular and witty fantasy, The Anvil of the World, returns to that magical world for another story of love, adventure, and a fair bit of ironic humor. At the publisher's request, this title is being sold without Digital Rights Management software (DRM) applied.
Author: Roger Marcelin Faye Publisher: Editions L'Harmattan ISBN: 2140043472 Category : Study Aids Languages : fr Pages : 157
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La théorie de la commande optimale qui s'adresse à la conduite efficace des systèmes dynamiques a été développée dans la deuxième moitié du XIXe siècle. Les domaines d'utilisation, avec les systèmes automatisés qui font partie de notre vie quotidienne, sont variés : génération et transport d'énergie électrique, systèmes robotisés de production de biens, systèmes de surveillance, de communication, de défense et équipements médicaux... Un manuel efficace pour la résolution de tous les problèmes d'optimisation.
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L'objectif de cette thèse est de proposer des solutions aux problèmes liés à la commande optimale de systèmes dynamiques multi-agents en présence de contraintes. Des éléments de la théorie de commande et d'optimisation sont appliqués à différents problèmes impliquant des formations de systèmes multi-agents. La thèse examine le cas d'agents soumis à des contraintes dynamiques. Pour faire face à ces problèmes, les concepts bien établis tels que la théorie des ensembles, la platitude différentielle, la commande prédictive (Model Predictive Control - MPC), la programmation mixte en nombres entiers (Mixed-Integer Programming - MIP) sont adaptés et améliorés. En utilisant ces notions théoriques, ce travail de thèse a porté sur les propriétés géométriques de la formation d'un groupe multi-agents et propose un cadre de synthèse original qui exploite cette structure. En particulier, le problème de conception de formation et les conditions d'évitement des collisions sont formulés comme des problèmes géométriques et d'optimisation pour lesquels il existe des procédures de résolution. En outre, des progrès considérables dans ce sens ont été obtenus en utilisant de façon efficace les techniques MIP (dans le but d'en déduire une description efficace des propriétés de non convexité et de non connexion d'une région de faisabilité résultant d'une collision de type multi-agents avec des contraintes d'évitement d'obstacles) et des propriétés de stabilité (afin d'analyser l'unicité et l'existence de configurations de formation de systèmes multi-agents). Enfin, certains résultats théoriques obtenus ont été appliqués dans un cas pratique très intéressant. On utilise une nouvelle combinaison de la commande prédictive et de platitude différentielle (pour la génération de référence) dans la commande et la navigation de véhicules aériens sans pilote (UAVs).
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Nous présentons un ensemble de méthodes pour la vérification et la commande de systèmes continus et hybrides, basées sur l'utilisation de trajectoires individuelles. Dans une première partie, nous précisons la classe des systèmes considérés et leurs propriétés. Nous partons de systèmes continus régis par des équations différentielles ordinaires auxquels nous ajoutons des entrées et des événements discrets, constituant ainsi une classe de systèmes dynamiques hybrides. La seconde partie est consacrée la vérification de ces systèmes basée sur le calcul d'atteignabilité. Nous étudions comment un nombre fini dé trajectoires peut couvrir l'ensemble infmi des états atteignables du système. Nous montrons qu'en utilisant une analyse de la sensibilité aux conditions initiales, une sur-approximation de l'ensemble atteignable peut être obtenue. Nous en déduisons un algorithme qui, par une sélection hiérarchique des trajectoires, trouve rapidement un comportement mauvais ou prouve qu'il n'en existe aucun. La troisième partie concerne la commande optimale et se base sur des techniques de programmation dynamique approchée. Un coût est défini pour chaque trajectoire, et la commande minimisant ce coût se déduit d'une fonction valeur définie sur l'espace d'état et que nous représentons en utilisant un approximateur de fonction. Nous utilisons l'exprience fournie par des trajectoires tests pour améliorer cette approximation. Enfin, nous utilisons les résultats de la deuxième partie pour sélectionner ces trajectoires en cohérence avec les propriétés de généralisation locales de l'approximateur de fonction et en restreignant l'exploration de l'espace d'état pour limiter les calculs.
Author: Pierre Riedinger
Author: Pierre Riedinger
Author: Mohsen Marzougui
Author: Sundarapandian Vaidyanathan
Author: Benoît Cébron
Author: Sebastian Engell
Author: Frédéric Bonnans
Author: I Abou
Author: Roger Marcelin Faye
Author: Ionela Prodan
Author: Alexandre Donzé