SASV : Systèmes Automatisés à Structure Variable

Le projet SASV a été créé en 2008 avec pour thème de recherche fondamental l’automatique pour l’optimisation et le contrôle des systèmes à commutation ou structure variable. Il s’agit d’une classe de systèmes complexes, multi composantes (ou multi modèles) impliquant des échanges entre parties de système et l’environnement.La figure ci dessous montre un exemple d’illustration simple de systèmes à structure variable et commutation de modèles ou modes de fonctionnement. La table ou caisse d’un véhicule peut présenter différents modèles selon l’extrémité en contact avec le sol. La posture et son mouvement entraine des commutations de modèles (liées à l’évolution de l’état du système) et des échanges d’énergie avec l’environnement.

Nos compétences en automatique, robotique, productique, traitement du signal, optimisation et mécatronique sont mises au service des applications industrielles innovantes. Ces dernières peuvent être définies comme des applications visant une optimisation parfaite dès la conception et surtout le respect de l’environnement, la réduction du coût et l’économie d’énergie.

Ces dernières décennies, la recherche et l’application de l’automatique dans les domaines de l’automobile, de la robotique, de la productique ou pour l’énergie et le développement durable fait l’objet d’une attention particulière, surtout pour les aspects sécurité, confort des usagers, économie d’énergie, performances et aide au pilotage. L’évolution des techniques et des connaissances actuelles offrent de nouvelles solutions (automatiques ou assistées) pour améliorer ou modifier la conception d’outils tels que les systèmes de surveillance ou de contrôle – commande.

L’augmentation des exigences en performance requise oblige le recours à des techniques de commande avancées en automatique non linéaire. Les techniques d’analyse et d’estimation de paramètres ou de variables, d’observations d’état dynamique et de commande robuste sont étudiées et étendues pour les besoins d’applications innovantes.

Pour les Systèmes Automatisés à Structure Variable, plusieurs modèles ou sous systèmes coexistent (systèmes de systèmes) avec des commutations en fonction du temps et/ou de l’état. La Modélisation, l’Observation et la Commande posent de nouveaux problèmes à étudier, pour ce cas en fonction des applications considérées à cause de la variation de structure et des commutations. Les Systèmes multi composantes (ou multi modèles) impliquent des échanges entre les différentes parties du système et l’environnement.
Nous avons 2 axes de recherche : 1) L’auscultation, l’analyse et diagnostic 2) Le pilotage et l’optimisation.1) L’analyse, l’observation, l’estimation et l’auscultation (du système et de son environnement) pour aboutir à la reconnaissance automatique de situations (estimateurs embarqués, système d’aide, diagnostic,…).

– l’estimation des variables d’interfaces pour un véhicule pour le confort et la sécurité, – l’optimisation de son fonctionnement si des commutations ou changements de structure apparaissent, … – la reconnaissance de situation, le diagnostic et éventuellement l’aide à la décision – Problèmes ouverts : l’estimation, l’observation et l’identification pour des systèmes à structure variable en la présence d’interactions avec d’autres systèmes à dynamiques non connues. Il s’agit de trouver une méthodologie pour l’estimation l’analyse et le traitement et surtout de faire la part des choses, lorsque plusieurs dynamiques inconnues sont en présence.

2) Le contrôle, la commande ou le pilotage, (avec ou sans assistance) d’un système en environnement complexe et la maitrise des interactions avec l’environnement (sécurité, fonctionnement optimal, performance). Dans le système, plusieurs sous-systèmes interagissent. Il s’agit de maitriser le système en présence d’interactions et de contrôler ses échanges avec l’environnement. Des problèmes similaires existent pour le pilotage des systèmes de production. Notre méthodologie vise à montrer que ces systèmes peuvent être pilotés sans hiérarchie, en intégrant des prises de décision multicritère. Dans un véhicule ou un drone, par exemple, plusieurs entités de pilotage peuvent coexister (en plus du pilote humain). Comment définir les rôles et partager les tâches et priorités ?

Les thèmes applicatifs qui nous intéressent principalement sont :La conduite des véhicules et leur sécurité, – les systèmes multi sources d’énergies, particulièrement dans le bâtiment collectif, – Les systèmes de pilotage d’une part de systèmes de production industrielle de biens manufacturés et de services, et par extension de systèmes constitués d’entités intelligentes, via des technologies infotroniques et/ou ambiantes.

Observateurs et commandes par mode de glissement pour machines électriques et systèmes énergétiques – Dynamique des Véhicules et systèmes de transport, simulateurs de conduite et pilotage à distanceSystèmes complexes en Robotique et engins mobiles avec pilote humain dans la boucle et IHM – Systèmes multi physiques et multi énergies, dont la structure est variable, subissant des commutations liées à des évènements aléatoires extérieurs… – Systèmes de surveillance et de sécurité). – Systèmes de Production multi acteurs à composition est variable et perturbés, Réseau logistique partenarial, (Flexible Manufacturing Systems, Intelligent Manufacturing Systems, Holonic Manufacturing Systems, Intelligent Supply Chain)

Nos explorations mettent en évidence plusieurs perspectives pour des applications de l’automatique et du diagnostic à la robotique, à l’automobile, aux engins mobiles et dans les systèmes autonomes.