APPLICATION DES SYSTEMES STRUCTURES A L’ETUDE DU

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Sujet de Thèse Formation Automatique-Productique Commande robuste de processus sous contraintes de ressources d’exécution Responsable : Olivier SENAME Email : olivier.sename@inpg.fr Tel : 04.76.82.62.32 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) daniel.simon@inrialpes.fr 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 ...
Publié le : vendredi 23 septembre 2011
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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 : olivier.sename@inpg.fr
Tel : 04.76.82.62.32
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)
daniel.simon@inrialpes.fr
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
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