Control and observer design for uncertain sampled-data, and networked control nonlinear systems
Commande et construction d'observateurs pour des systèmes non linéaires incertains à données échantillonnées et en réseau
Résumé
The rise of digital technologies has enabled the development of new methods for implementing control laws that offer numerous advantages compared to traditional structures. Indeed, digital controllers have, in many cases, replaced analog controllers due to their generally lower cost and greater flexibility. The implementation of networked control structures also provides a fresh perspective. More ergonomic and easier to maintain than point-to-point wiring implementations, they significantly reduce data transfers and, consequently, the energy expenses dedicated to communications. However, induced communication limitations can have a significant impact on system performance. Therefore, it is necessary to develop new control and observation methods tailored to these challenges.
In this thesis, we first present adaptive and robust control methods for classes of uncertain nonlinear systems with sampled-data, aiming to enhance performance compared to simply blocking a continuous control law. When sensor data transfers to the control structure are sampled and scheduled through a network, we have developed a methodological framework for the synthesis of emulated observers. Our work allows for the consideration of various types of observers (linear, high-gain, circle criterion) as well as a multitude of network configurations.
L’essor des technologies numériques a permis le développement de nouvelles méthodes d’implémentation de lois de commande qui présentent de nombreux avantages par rapport aux structures dites traditionnelles. En effet, les contrôleurs numériques ont remplacé dans de nombreux cas les analogiques, de par leur coût généralement moins élevé et leur plus grande flexibilité. La mise en place de structures de commande en réseau offre également un regard nouveau. Plus ergonomiques et plus simples à entretenir que les implémentations par câblage point-à-point, elles permettent de réduire considérablement les transferts de données et donc les dépenses énergétiques dédiées aux communications. Les limitations de communications induites peuvent toutefois avoir un impact important sur les performances du système, c’est pourquoi il est nécessaire de développer de nouvelles méthodes de commande et d’observation adaptées. Dans cette thèse nous présentons dans un premier temps des méthodes de commande adaptative et robuste pour des classes de systèmes non linéaires incertains à données échantillonnées ; l’objectif étant d’améliorer les performances par rapport au simple blocage d’une loi de commande continue. Lorsque les transferts de données des capteurs à la structure de commande sont échantillonnés et ordonnancés par l’intermédiaire d’un réseau, nous avons développé un cadre d’étude méthodologique pour la synthèse d’observateurs par émulation. Nos travaux permettent de considérer de nombreux types d’observateurs (linéaires, à grand gain, par critère du cercle) ainsi qu’une multitude de configurations de réseau.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)