Architecture pour la reconfiguration en temps réel des systèmes complexes, An architecture for real time reconfiguration of complex systems

De
Publié par

Sous la direction de Etienne Craye, Nathalie Dangoumau
Thèse soutenue le 15 décembre 2009: Ecole Centrale de Lille
Nous proposons une méthodologie de conception pour les systèmes de commande tolérants aux fautes en partant d’un modèle de base exhaustif pour le système complexe à superviser. En pratique, la modélisation exhaustive est réalisée grâce à un automate hybride enrichi par des paramètres quantifiant les défaillances possibles. Ceci permet de modéliser les défaillances partielles. Dans la phase hors ligne, ce système complexe est transformé en un système discret abstrait et exploitable selon des techniques dédiées. Un superviseur est alors construit selon les objectifs de fonctionnement.Lors du fonctionnement du système, l’occurrence d’une défaillance se traduit par l’invalidation de plusieurs comportements dans le modèle abstrait et l’introduction d’incertitudes. Par la suite, les modules de diagnostic et d’identification (qui ne rentrent pas dans l’objet de notre thèse) réduisent de façon progressive le modèle hybride au cours du temps. Afin de pouvoir mettre à jour le modèle discret abstrait, on a développé des algorithmes de calcul d’atteignabilité, de vérification et de génération de régions stabilisées.Pour pouvoir superviser un tel système, l’utilisation de méthodologies d’abstraction est nécessaire afin de transformer le modèle bas niveau exhaustif en un modèle discret approprié. Nous réalisons cette abstraction en proposant des algorithmes qui tiennent compte du contexte d’utilisation (objectifs, contraintes…). Lorsqu’une défaillance est détectée, la reconfiguration est déclenchée en essayant, au fur et à mesure de l’enrichissement du modèle abstrait, de réduire le fonctionnement du système défaillant dans un des schémas prédéfinis
-Tolérance aux fautes
-Reconfiguration
-Sûreté de fonctionnement
-Abstraction
-Systèmes hybrides
We propose a methodology for the design of fault tolerant control systems for the supervision of complex systems. First, the system is exhaustively described through a hybrid automaton which is enriched with parameters that quantifies the possible complete or partial faults. In the offline stage, the complex system is abstracted into a useful discrete event system with dedicated approaches. After, a supervisor is designed according to the standard objectives.In the online stage, fault detection can be interpreted by prohibiting some behaviours and introducing uncertainties. Thereafter, the diagnosis and identification modules (that are not treated in this work) reduce progressively the hybrid system. In order to update the abstract model, we developed some algorithms for reachability calculus, verification and generation of stabilized regions.In order to supervise the faulty system, the use of abstraction methodologies is necessary in order to transform the low level exhaustive model into an abstract and appropriate model. This abstraction is realized through algorithms that takes into account the abstraction context (objectives, constraints…). When a fault is detected, the reconfiguration is triggered by trying, as the abstract model is enriched, to reduce the behaviour of the faulty system into a preconceived model
-Fault tolerance
-Reconfiguration
-Safety
-Abstraction
-Hybrid systems
Source: http://www.theses.fr/2009ECLI0023/document
Publié le : vendredi 28 octobre 2011
Lecture(s) : 114
Nombre de pages : 218
Voir plus Voir moins


SPIN?Cend'ord'Ing?drDirecteuretrale:de1t1e4o?COLENathalieCENTRALELabDEran?oisLILLEl'TH?SEarbpr?senPt?eSciendevueCrad'obtenirelelegradeConf?rencesdepr?par?eDOCTEUR?coleenExaminateurSp?r?s?HDRcialit?Nati:deAExaminateurutomatiquecquempetsInersit?fetorhnologiemati(Lillequeth?seIndustrieleleepar?AhmeddeGuadrideDoMa?trectoratl'?coled?lLilleivr?seinparLAl'?coleoCen072traleFdePLiMa?trelleconf?rencesArc?hitecture?coleponaleournieurslaTrecongurationesenVincentempsCor?elotdesrofesyst?messeurcomplexesl'UnivSoutendesueencesleT15cd?cemsbreLille20091)devdeanEtiennetylePrjuryfd'examenss:urRappl'?coleorteurtraleEricLilNielCo-directeurProfesseurth?se?Dangoumaul'INSAdede?LyCenondeRappTh?seorteurauHervdu?oratoireGueguenGISProfesseurD?ctoraleSUPELECdeRennes
tel-00579518, version 1 - 24 Mar 2011tel-00579518, version 1 - 24 Mar 2011i?Afefmesek,pamisarTentsim?mesmesdfr,?raresRetetso?eursHam
tel-00579518, version 1 - 24 Mar 2011ComplexesArcdeshitecture4pSyst?mesourlaReconguration
tel-00579518, version 1 - 24 Mar 2011deRemerciemenConf?rencests?D'abqu'examinateurs.ord,etjeettiensd'?tre?Lilleremerciexperplacemestdirecteurs?-devth?sejuryletousProfesseurpEtienneFCrariyauroneeur.etProfesseurNathaliecquempDangoumaran?oisuMa?tre,ourMa?treaccdebresConf?rencetansjepamisouronleurdepatience,s?jourdispeonibilit?eethissanconancete.qu'ilstoujoursm'onmont5t?moign?leduranVincentCocesottroisFann?esPder?s,th?se.deJepvaeuxoiraussiept?remerciermemledeProfesseurenHervt?Enn,GueguenremercieemestdelequiProfesseurtEricermiNielfairepmonourenarancvuneoir?rienceaccept?nd'?treclesterappplaisanorteursIlsdetmauneth?se.dansJecotiens?remercier
tel-00579518, version 1 - 24 Mar 2011ComplexesArcdeshitecture6pSyst?mesourlaReconguration
tel-00579518, version 1 - 24 Mar 20111.3.4.1T33able.deslamati?res47Tratioable1.3.3.2desol?rancegures1.3.4.216.Indetrodeductiond?lisatioG?n?ralets17?v1.Etatductionde.l'Artn21.1.11.3.2Inrectro31ductiondans.duction...syst?mes.F.guration...syst?mes...v.ti.cas...La.diagnostic.......orm.probl?matique.g...La.e.cas.In.la.discr?te..21ervision1.2?vProbl?matique37g?n?raleulation.de.syst?mes.ts.1.3.4.fautes.tin.....b.in.syst?mes.us.dans.tin.....7.notio.de......21.1.3.T.erminologie31etFformulationulationla.de.on.u.n...1.3.3.probl?matique.r.conguration.le.discret.1.3.3.1.tro.?.mo.n.....3327Sup1.3.1desD?f?aillances?nemenetdiscretsDiagnostic1.3.3.3.orm.de.probl?matique.recon-.des.?.?nemen.discrets.43.T.aux.des.con.us....29.1.3.1.145LaUnenotior?nedetrod?faillanceaux.con.n.45.D?faillances.le.con.u.........291.3.1.2
tel-00579518, version 1 - 24 Mar 2011.Arc.hitecture.p.our.la.Reconguration.desMoSyst?mesnivComplexes.1.3.4.3d?lisationCas.li.n66?.aire........le.........h.66.....Exemple.....e......47.1.3.5.La.probl?matique2.2de?reconguration.des62syst?mesdedy-.namiques.hL'automateybrides....2.3.2.....e.................ec...71........49.1.4.Appro.c.hesconexistan.tes.p.our.la.recongurationhmark.?.r?serv.......La.ybr......49.1.4.1.Appro64cybridehes.de.reconguration.incluan.t.l'induterv.en.tion.h.u-Lemaineh.........L'ex?cution.........69...........71.a.d?fai.......A.incertitude.....2.3.3.2..50.1.4.1.1.Syst?me.Man.ufacturier2.4Recongurablede(SMR).5.0.1.4.1.2.Syst?mes.d2.4.1e.transp.ort.in.telligen.ts..8.......60.Benc.:53syst1.4.2meApprodeuxcoirshes.p.our.la.reconguration.totalemen.t2.3automa-motis?eh.i.......................2.3.1.h.....................65.Ex?cution.syst?me.ybride55.1.5.Arc.hitecture.prop.os?e.p.our2.3.2.1latsupmpservisionybrideet.reconguration.des.syst?mes.complexes........2.3.2.2.....................2.3.2.3..............56.1.6.Conclusion....2.3.3.d?lisation.v.des.llances.............2.3.3.1.tteignabilit?.t...........73.Exemple..............58.2.Mo.d?lisation74HybrideLedeseauSyst?mescommandeComplexes.60.2.1.In.tro.duction..........75.Le.tr?leur.......................77..
tel-00579518, version 1 - 24 Mar 2011.Arc.hitecture.p.ourmeladeReconguration.des.Syst?mes.Complexes.2.4.2simL'in.terfaceApplic.?.3.6.4.........Appro.....it?rativ.....appro.........4.1...105...Probl?matique....77.2.4.2.1.Le.g?n?rateure...96.prop...3.4.2.......1...97.le............77.2.4.2.2.L'injecteurAutomatique.................stabilisation.......9...........9478he2.5ourConclusionexhaustiv.....Limi.c.........c...........96.sur.........Calcul.e.de.discr?te..........78.3.Calcul.Num?rique.et.V?rication.d'A.t.teignab.ilit?.79et3.1Stabilit?Introtro.duction............Probl?matique.............107.n?rale.syst.transitions........................79.3.2.Pr?liminaires........3.4.c.it?rativ.p.la.ulation.e.........3.4.1.tes.l'appro.he.os?e.............96.Appro82he3.2.1eLe.calcul.d'atteignabilit?.des.syst?mes.?.transitions.....82.3.2.23.4.3Probl?matiqueation.l'exemple.................3.5.d'atteignabilit?.ximativ.dans.cas.mise.jour..............84.3.3.Le.calcul.d'atteignabilit?.con.tin.ue102.Conclusion.............................10385G?n?ration3.3.1V?ricationAnalyseded'atteignabilit?105.In.duction.............................4.286.3.3.1.1.D?coupage.d'une.r?gion....................4.2.1.g?.de88d'un3.3.1.2?Calcul?d'A.tteignabil.it?.appro.ximativ.e.con.tin.ue.91.3.3.2.Exemple.1107..
tel-00579518, version 1 - 24 Mar 2011.Arc.hitecture.p.our.la.RecongurationOpdesnotionSyst?mescoupl?eComplexes.4.2.2.Probl?matique.de.stabilisation.con.tin.uei.......Complexes.......129..107.4.2.3th?seProbl?matiquecde.stabilisation.d'unAbstractionsyst?me.hcybridejour..1094.64.2.4.Hyp.oth?ses..5.tro.......Pr?liminaires.......?.........5.2.3.....on...13.......texte110.4.35.3.2.1V?ricationd'abstractionderacl'in138vabstraitariance.c10on.tin.ue..............des.5.1..............1101264.4.G?n?ration.d'une.commande.stabilisatrice.dans.le.casLesd'un.syst?me.con.tin.u129.d'atteignabilit?.........et.bisim.....5.3.d'abstraction.con.......5.3.1.con.........133.un......113.4.4.1cAlgoridet5.3.2.2hmed'deig?n?rationla.Mise.mo.......140.ybride...123.Conclusion............114.4.4.2.G?n?.r.a.t.i.on.coupl?e125aAbstractionvSyst?mesec126laInr?ductionduction....................115.4.4.2.1.R?duction.d'une.r?gion5.2..........................117.4.4.35.2.1Exemplesyst?mes.transitions.................5.2.2.?rateurs.................129.Concept.Syn.d'une.ulation....117.4.4.3.1.Le130sysApprot?hemeseldesundeuxtexter?serv.oirs..........3.La.de.texte117.4.4.3.2.Constan.te.Lip.c.hitzienne......5.3.2.selon.con..............1211364.4.3.3ApproApplicationhe?nitialelag?n?rationstabilisation137.Appro.he.abst.t.on.?.r?duction.5.3.3.?121du4.5d?leG?n?ration.et.v.?rication.de.stabilit?.dans.lecash
tel-00579518, version 1 - 24 Mar 2011

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.

Diffusez cette publication

Vous aimerez aussi