APPLICATION DES SYSTEMES STRUCTURES A L’ETUDE DU

Marie-Therese

Description

Sujet de Thèse Formation Automatique-Productique Commande robuste de processus sous contraintes de ressources d’exécution Responsable : Olivier SENAME Email : [e-mail] Tel : [phone] Site web du LAG : http://www.lag.ensieg.inpg.fr Site web du responsable : www.lag.ensieg.inpg.fr/sename/ Co-encadrant : Daniel SIMON (INRIA) [e-mail] 04.76.61.53.28 Site web du projet NeCS : http://www.lag.ensieg.inpg.fr/canudas/necs Site web du co-encadrant : http://necs.inrialpes.fr/people/simon Financement : x demandé obtenu : MOTS-CLES : Commande temps-réel, ordonnancement en boucle fermée, robustesse, retards. CADRE ET OBJECTIFS DU SUJET : Ce travail s’inscrit dans le cadre de la conception intégrée de la commande et de l’ordonnancement temps-réel d’un système. Il concerne les applications de contrôle/commande, que l'on trouve par exemple en robotique ou dans l'automobile, qui nécessitent d´exécuter le ou les contrôleurs sous forme d'un système multi-tâches temps-réel, utilisant les services de ressources de calcul et de communication. Ces ressources sont limitées en terme de puissance de calcul et de bande passante, et induisent des perturbations dans l'exécution des programmes de commande par exemple sous forme de retards en entrée, de latences entrée/sortie, de gigue, de données manquantes, etc... Les méthodes classiques de conception basées sur les pire ...

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• Langue: Français

Extrait

Département Automatique – GIPSA-lab, B.P. 46, 38402 Saint Martin d’Hères cedex

Sujet de Thèse

Formation Automatique-Productique

Commande robuste de processus sous contraintes de ressources d’exécution

Responsable

:

Olivier SENAME

Email : [e-mail]

Tel : [phone]

Site web du LAG : http://www.lag.ensieg.inpg.fr

Site web du responsable :

www.lag.ensieg.inpg.fr/sename/

Co-encadrant :

Daniel SIMON (INRIA)

[e-mail]

04.76.61.53.28

Site web du projet NeCS : http://www.lag.ensieg.inpg.fr/canudas/necs

Site web du co-encadrant : http://necs.inrialpes.fr/people/simon

Financement : x demandé

obtenu :

MOTS-CLES :

Commande temps-réel, ordonnancement en boucle fermée, robustesse, retards.

CADRE ET OBJECTIFS DU SUJET :

Ce travail s’inscrit dans le cadre de la conception intégrée de la commande et de l’ordonnancement

temps-réel d’un système. Il concerne les applications de contrôle/commande, que l'on trouve par

exemple en robotique ou dans l'automobile, qui nécessitent d´exécuter le ou les contrôleurs sous

forme d'un système multi-tâches temps-réel, utilisant les services de ressources de calcul et de

communication. Ces ressources sont limitées en terme de puissance de calcul et de bande passante,

et induisent des perturbations dans l'exécution des programmes de commande par exemple sous

forme de retards en entrée, de latences entrée/sortie, de gigue, de données manquantes, etc...

Les méthodes classiques de conception basées sur les pire cas conduisent à sur-dimensionner le

système d'exécution, ce qui n'est plus viable dans un contexte de systèmes embarqués où les

capacités d'exécution et de consommation d'énergie sont fortement contraintes. Une solution

alternative consiste à adapter et réguler en temps-réel les paramètres d'ordonnancement du système

d´exécution sous contrainte de respect ou d'optimisation d'une qualité du service rendu par les

contrôleurs. En outre cette solution requiert l'adaptation des lois de commande des procédés en

fonction de la disponibilité de ces ressources (c-a-d la période d'échantillonnage).

Des travaux récents ont été développés dans la thèse de David Robert sur ce sujet en utilisant les

méthodes de la théorie de la commande robuste (en particulier la commande H

∞

pour les systèmes

Linéaires à Paramètres Variants).

En s'appuyant sur les résultats déjà établis, le travail de thèse consistera à:

-

poursuivre le développement de méthodes de commande à période d'échantillonnage

variable, en particulier approfondir la méthode par synthèse H

∞

/LFT esquissée dans [3]

-

étudier les problèmes de robustesse spécifiques posés par les variations et les incertitudes

liées aux paramètres d'exécution effectifs (latence, période, gigue...)

-

développer des algorithmes de régulation d'ordonnancement basés sur des mesures de

performances du processus commandé.

-

mise en oeuvre expérimentale sur des exemples de systèmes embarqués (en particulier sur

le NeCS-car).

REFERENCES :

[1] A. Cervin, J. Eker, B. Bernhardsson, and K.-E. Arzen. Feedback-feedforward scheduling of control tasks. Real-

Time Systems, 23(1), 2002.

[2] D. Robert, O. Sename, and D. Simon. A reduced polytopic LPV synthesis for a sampling varying controller :

experimentation with a T inverted pendulum. In European Control Conf. ECC’07, july 2007.

[3] David Robert. Contribution à l’interaction commande/ordonnancement. PhD thesis, I.N.P. Grenoble, janvier

2007.

[4] D. Simon, D. Robert, and O. Sename. Robust control/scheduling co-design: application to robot control. In

RTAS’05 IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium, pages 118–127, San

Francisco, March 2005.

Directeur de Thèse :

Olivier SENAME (Professeur à l’INPG – Département Automatique - GIPSA-lab)

Liste de doctorants actuellement encadrés par Olivier SENAME :

- BRIAT Corentin (Allocation de Recherche MENRT)

- GAUTHIER Christophe (Bourse CIFRE – DELPHI-DIESEL) soutenance Mai 2007.

Co-encadrant :

Daniel SIMON - Chargé de Recherche à l’INRIA Rhône-Alpes

Post-Doctorant encadré actuellement par Daniel SIMON :

BEN GAID El Mongi.

Directeur de Thèse

Directeur-Adjoint du Laboratoire GIPSA-lab

Olivier SENAME

Chef du Département Automatique

(Département Automatique – GIPSA-lab)

Didier GEORGES

Daniel SIMON

Département Automatique – GIPSA-lab, B.P. 46, 38402 Saint Martin d’Hères cedex

Département Automatique – GIPSA-lab, B.P. 46, 38402 Saint Martin d’Hères cedex

(INRIA Rhône-Alpes