Supervision and Safety of Complex Systems PDF Download
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Author: Nada Matta Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118588010 Category : Science Languages : en Pages : 277
Book Description
This book presents results of projects carried out by both scientific and industry researchers into the techniques to help in maintenance, control, supervision and security of systems, taking into account the technical environmental and human factors. This work is supported by the Scientific Group GIS 3SGS. It is a collaborative work from 13 partners (academic and industrial) who have come together to deal with security problems. The problems and techniques discussed mainly focus on stochastic and dynamic modeling, maintenance, forecasting, diagnosis, reliability, performance, organizational, human and environmental factors, uncertainty and experience feedback.
Author: Nada Matta Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118588010 Category : Science Languages : en Pages : 277
Book Description
This book presents results of projects carried out by both scientific and industry researchers into the techniques to help in maintenance, control, supervision and security of systems, taking into account the technical environmental and human factors. This work is supported by the Scientific Group GIS 3SGS. It is a collaborative work from 13 partners (academic and industrial) who have come together to deal with security problems. The problems and techniques discussed mainly focus on stochastic and dynamic modeling, maintenance, forecasting, diagnosis, reliability, performance, organizational, human and environmental factors, uncertainty and experience feedback.
Author: MARTIN CARLOS.. VERA ESTRADA Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 194
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UN SYSTEME DYNAMIQUE HYBRIDE (SDH) EST UN SYSTEME DYNAMIQUE QUI COMPORTE PLUSIEURS DYNAMIQUES DE NATURES DIFFERENTES. L'OBJECTIF DE CE MEMOIRE EST L'ETUDE DE LA PROBLEMATIQUE DE REPRESENTATION DES SDH. VOICI LES ASPECTS IMPORTANTS CONSIDERES DANS CETTE ETUDE : LA COMPATIBILITE DES INFORMATIONS ECHANGEES, LA STANDARDISATION ET LA REPRESENTATION DES PARTIES CONTINUE ET DISCRETE DU SYSTEME, LA COMPATIBILITE DANS LA NOTION DE TEMPS POUR LES DIFFERENTES DYNAMIQUES DU SYSTEME, ETC CE MEMOIRE A ETE DEVELOPPE SUR TROIS ASPECTS : _ MODELISATION : NOUS PROPOSONS LE MODELE D'UN SDH A TEMPS HYBRIDE, COMPOSE : D'UNE PARTIE CONTINUE (MODELISEE PAR UN SDC ETENDU) ET D'UNE PARTIE DISCRETE (MODELISEE PAR UN SED A TEMPS EVENEMENTIEL), SELON LA STRUCTURE MATHEMATIQUE D'UN SYSTEME DYNAMIQUE. _ CONTROLE : NOUS PROPOSONS UN CONTROLEUR HYBRIDE COMPOSE : D'UNE PARTIE CONTINUE, D'UNE PARTIE DISCRETE ET D'UNE PARTIE DE SUPERVISION. DES CONDITIONS MATHEMATIQUES SONT DONNEES POUR GARANTIR LES ACTIONS DE CONTROLE. _ SUPERVISION PREDICTIVE : NOUS PROPOSONS UN SCHEMA D'UN SUPERVISEUR PREDICTIF POUR UN SDH. NOUS DONNONS UNE EXPRESSION POUR DETERMINER L'HORIZON DE PREDICTION EN RESPECTANT LA NOTION DE TEMPS HYBRIDE.
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Nous présentons dans cette thèse une méthodologie pour la modélisation et la simulation de ces systèmes dynamiques hybrides. Le principal objectif de cette modélisation est la simulation du système complet, i.e. de l'environnement avec son système de commande, de façon à répondre aux besoins du monde industriel comme par exemple la validation des lois de commandes.Notre principale contribution est l'extension du formalisme Scicos dans l'objectif d'avoir un formalisme mathèmatique bien défini qui permettera la modélisation et la simulation d'une large classe des systèmes dynamiques hybrides. Nous avons ensuite implémenté ce formalisme dans une sémantique de compilation bien claire, où nous avons développé les différents aspects et règles de la compilation afin d'obtenir un compilateur Scicos robuste et mieux adapté aux applications temps-réel. Ce nouveau compilateur génère un modèle récursif où toutes les activations sont synchrones. Il est cependant indispensable d'adapter le simulateur d'une manière récursive. La mise en oeuvre de la simulation est détaillée par l'analyse et l'adaptation des différentes fonctions astreintes à son exécution et à la gestion dans son évolution.Enfin, nous nous sommes intéressés à la génération automatique de code où nous avons proposé une nouvelle contribution qui offre la possibilité d'obtenir le code caractérisant l'algorithme de description du fonctionnement de n'importe quelle partie (discrète, continue et hybride) d'un schéma-bloc. En général ce code est utilisé soit pour l'accélération de la simulation Scicos (en remplaçant un super-bloc entier par un bloc standard) soit dans les applications temps réel embarquées.
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Notre projet se situe dans ce contexte, elle est dediee a la technique de commande multimodele globale basee sur les commandes par retour d'etat reconstruit par des observateurs. Notre demarche consiste a realiser une passerelle entre les techniques de commande des systemes continus et des systemes a evenements discrets. L'etude est orientee dans premier temps aux methodes de representation et modelisation en aspect continu, passant par la suite sur les deferents outils de conception d'une commande. L'algorithme de commande presente repose sur une description par l'automate hybride. Le cas evenementiel est ensuite traite en espace d'etat. Le principe s'appuie sur la combinaison des commandes par retour d'etat reconstruit par des observateurs pour les modeles hybrides, obtenant a la fin une commande globale capable de gerer l'aspect continu et evenementiel en meme temps, et satisfaire le cahier de charge selon les parametres desires.
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CETTE THESE PRESENTE UNE NOUVELLE APPROCHE POUR LA REPRESENTATION DES SYSTEMES DYNAMIQUES HYBRIDES COMPLEXES, I.E. DES SYSTEMES A DYNAMIQUE CONTINUE ET DISCRETE COMPOSES DE NOMBREUSES ENTITES EN INTERACTION, AINSI QU'UN OUTIL POUR LA MANIPULATION DES MODELES ET LEUR SIMULATION. CETTE APPROCHE EST BASEE SUR UN FORMALISME A FLUX DE DONNEES POUR LA REPRESENTATION MODULAIRE DE CES SYSTEMES. L'IDEE PRINCIPALE EST DE DEFINIR UN FORMALISME DE DESCRIPTION MODULAIRE ET DECLARATIF, PLUTOT QU'UN LANGAGE DE SIMULATION IMPERATIF BASE SUR DES INSTRUCTIONS INFORMATIQUES. CE FORMALISME EST BASE SUR L'INTERACTION DE BLOCS DE MODELE DEFINIS PAR UN ENSEMBLE DE RELATIONS ET DE SIGNAUX A-CAUSAUX QUI PERMETTENT DE DECRIRE UNE DYNAMIQUE HYBRIDE. LA COMPLEXITE DU SYSTEME EST AINSI DIVISEE EN PLUSIEURS ENTITES PLUS PETITES ET PLUS SIMPLES QUI PEUVENT ETRE CONSTRUITES, MODIFIEES OU REUTILISEES INDEPENDAMMENT. NOTRE PRINCIPALE CONTRIBUTION A ETE DE FORMALISER UN MOYEN EFFICACE DE REPRESENTER CES BLOCS DE MODELE ET LEURS INTERACTIONS. NOUS AVONS PRINCIPALEMENT UTILISE CETTE APPROCHE POUR LA SIMULATION DU COMPORTEMENT DU SYSTEME EN BOUCLE FERMEE, I.E. DU PROCEDE AVEC SON SYSTEME DE COMMANDE, DE FACON A REPONDRE A DE NOUVEAUX BESOINS COMME PAR EXEMPLE LA VALIDATION DU LOGICIEL DE COMMANDE. NOUS AVONS ENSUITE MIS EN UVRE UNE PROCEDURE DE COMPILATION DU MODELE SOUS UNE FORME ADAPTEE A LA SIMULATION NUMERIQUE, EN ANALYSANT SYMBOLIQUEMENT LA STRUCTURE CAUSALE DU MODELE, ET EN GENERANT DES MODELES LOCAUX POUR CHAQUE CONFIGURATION DU SYSTEME PHYSIQUE. ENFIN, DES METHODES NUMERIQUES DE SIMULATION DES SYSTEMES DYNAMIQUES HYBRIDES ONT EGALEMENT ETE MISES EN UVRE. AFIN D'ILLUSTRER SES CAPACITES DE MODELISATION ET DE SIMULATION, L'OUTIL A ETE VALIDE SUR DIFFERENTS
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Ce travail de thèse concerne la synthèse des observateurs et des lois de commande des systèmes d'ordre fractionnaire. Le document présenté est constitué de 4 chapitres : Le premier chapitre du manuscrit de thèse contient une introduction, traitant les notions mathématiques de base et de stabilités des systèmes d'ordre fractionnaire ainsi qu'une présentation des différentes définitions. Les conditions de stabilités de ces systèmes et quelques exemples de systèmes modélisés par des équations différentielles fractionnaires sont présentés. Dans le deuxième chapitre, nous nous sommes intéressés à la conception de plusieurs types d'observateurs dits d'ordre réduit, d'ordre plein et des observateurs fonctionnels pour les systèmes d'ordre fractionnaire avec et sans retards. Dans le cas où il n'y a pas de retards dans la dynamique du système, des observateurs d'ordres plein et réduit ont été synthétisé afin d'assurer l'estimation des pseudo-états. Dans un deuxième temps, un observateur fonctionnel a été synthétisé dans le cas où le retard est présent dans la dynamique du système. Dans le chapitre 3, nous avons travaillé sur la synthèse d'observateur pour les systèmes d'ordre fractionnaire incertains. Nos contributions sont classées en trois grandes lignes : premièrement, quand le système considéré est affecté par des entrées inconnues, un observateur fonctionnel a été proposé. En deuxième partie, des observateurs H∞ pour les systèmes d'ordre fractionnaire avec et sans retards ont été synthétisés afin d'assurer la stabilité de l'erreur d'observation. Il s'agit en fait de garantir une borne du gain L2 entre l'erreur d'observation et les perturbations non mesurables affectant la dynamique du système : ce gain L2 est aussi appelé norme H∞. Ce chapitre présente aussi la synthèse d'un observateur robuste vis-à-vis des incertitudes de modélisation pour cette classe de systèmes. Les conditions suffisantes de convergence des erreurs d'estimations des pseudo-états obtenues sont établies sous la forme d'un ensemble d'inégalités matricielles LMIs. Le dernier chapitre du manuscrit est consacré à la commande basée sur les différents observateurs obtenus. Nous nous sommes intéressés à la commande basée sur un observateur pour les systèmes d'ordre fractionnaire. Cette commande est basée sur les observateurs proposés dans les chapitres précédents. Des conditions de stabilité et des procédures de synthèse sont présentées.
Author: Nada Matta
Author: Nada Matta
Author: MARTIN CARLOS.. VERA ESTRADA
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