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Titre :
RII - L'automatique : surveillance, prédiction et contrôle
Légende - Résumé :
Présentation de quelques exemples illustrant la diversité des réponses apportées par la recherche aux problèmes posés par l'industrie, dans les domaines de la surveillance, de la prédiction, de l'optimisation et du contrôle de phénomènes complexes.
Quatre champs d'applications sont montrés :
- les télécommunications pour la calibration de filtres hyperfréquences avec le CNES,
- l'étude de phénomènes naturels : la météorologie avec Météo France et l'étude de la croissance du phytoplancton avec le CNRS,
- le secteur automobile avec Renault et l'action de développement Praxitèle,
- les centrales hydrauliques pour la gestion de biefs avec EDF.
Ce film a été préparé dans le cadre des Journées INRIA-Industrie du 16 novembre 1996
Nom de fichier :
Inria-365-L_automatique-fr.mp4
Titre :
RII - L'automatique : surveillance, prédiction et contrôle
Année :
1996
Durée (min) :
00:17:13
Publications :
https://videotheque.inria.fr/videotheque/doc/365
Autres versions :
Master VF : 365
Master VEN :
Autre : Lien externe :
Lien Equipe-projet :
Lien Centre de Recherche :
Mots clés :
N° master :
365
Durée :
17 min 13 sec
IsyTag :
asservissement - automatique - Automobile - capteur - cavité - cnes - commande - concevoir - contrôle - élément - est-à-dire - expérimental - façon - filtre - fonction - fréquence - information - Inria - L' - linéaire - loi - mécaniques‚ - mesure - modèle - moteur - optimisation - possible - problème - programme - résultat - richesse - seconde - système - véhicule
Transcription automatiqu :
automatique est la science qui étudie le système dynamique contrôler l'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les que les systèmes prennent rapport aux buts qu'on leur assigne pour les contrôler qu'ils soient mécaniques économiques électroniques ou biologiques faut avant tout les modéliser les automatismes cherchent donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire un modèle pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automatismes le cnes a fait appel au savoir-faire de l'riia pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyper fréquences embarqués dans des satellites de télécommunications filtres sont des systèmes résonnant constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquence choisie le problème est posé par la différence entre les modèles théoriques et le prototype sorti de l'usine corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les que les systèmes prennent rapport aux buts qu'on leur assigne pour les contrôler qu'ils soient mécaniques économiques électroniques ou biologiques faut avant tout les modéliser les automatismes cherchent donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire un modèle pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automatismes le cnes a fait appel au savoir-faire de l'riia pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyper fréquences embarqués dans des satellites de télécommunications filtres sont des systèmes résonnant constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquence choisie le problème est posé par la différence entre les modèles théoriques et le prototype sorti de l'usine corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· pour les contrôler qu'ils soient mécaniques économiques électroniques ou biologiques faut avant tout les modéliser les automatismes cherchent donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire un modèle pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automatismes le cnes a fait appel au savoir-faire de l'riia pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyper fréquences embarqués dans des satellites de télécommunications filtres sont des systèmes résonnant constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquence choisie le problème est posé par la différence entre les modèles théoriques et le prototype sorti de l'usine corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire un modèle pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automatismes le cnes a fait appel au savoir-faire de l'riia pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyper fréquences embarqués dans des satellites de télécommunications filtres sont des systèmes résonnant constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquence choisie le problème est posé par la différence entre les modèles théoriques et le prototype sorti de l'usine corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automatismes le cnes a fait appel au savoir-faire de l'riia pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyper fréquences embarqués dans des satellites de télécommunications filtres sont des systèmes résonnant constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquence choisie le problème est posé par la différence entre les modèles théoriques et le prototype sorti de l'usine corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automatismes le cnes a fait appel au savoir-faire de l'riia pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyper fréquences embarqués dans des satellites de télécommunications filtres sont des systèmes résonnant constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquence choisie le problème est posé par la différence entre les modèles théoriques et le prototype sorti de l'usine corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications filtres sont des systèmes résonnant constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquence choisie le problème est posé par la différence entre les modèles théoriques et le prototype sorti de l'usine corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquence choisie le problème est posé par la différence entre les modèles théoriques et le prototype sorti de l'usine corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler une douzaine de vis et huit iris huit dimensions de l'iris qui doivent réglés il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage ça dit n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré un règle able et il n'est pas utilisables dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· Ici le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants : si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré inréglable et il n'est pas utilisable dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à cette pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· Ici le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants : si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré inréglable et il n'est pas utilisable dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à l'Inria c'est pour arrivé à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglés quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quelle dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· Ici le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants : si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré inréglable et il n'est pas utilisable dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à l'Inria c'est pour arriver à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglé quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre‚ de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quel dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler· cela le fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· Ici le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants : si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré inréglable et il n'est pas utilisable dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à l'Inria c'est pour arriver à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglé quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre‚ de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quel dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler· Pour cela‚ le CNES fournit un fichier des mesures d'un filtre hyper fréquence nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· Ici le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants : si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré inréglable et il n'est pas utilisable dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à l'Inria c'est pour arriver à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglé quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre‚ de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quel dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler· Pour cela‚ le CNES fournit un fichier des mesures d'un filtre hyperfréquence· Nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité nous livrons euh alors à une approximation euh par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet euh bien moduler les données après quoi c'l'étape principale de notre travail nous nous livrons à une approximation rationnelle en deux fixés en l'occurrence huit hein ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· Ici le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants : si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré inréglable et il n'est pas utilisable dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à l'Inria c'est pour arriver à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglé quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre‚ de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quel dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler· Pour cela‚ le CNES fournit un fichier des mesures d'un filtre hyperfréquence· Nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité Nous nous livrons alors à une approximation par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet de bien modeler les données· Après quoi‚ et c'est l'étape principale de notre travail‚ nous nous livrons à une approximation rationnelle en degrés fixés en l'occurrence huit ce modèle d'explication infinie que nous avons et euh c'est ce modèle rationnel qui intéresse le cnes parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exposés partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· Ici le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants : si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré inréglable et il n'est pas utilisable dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à l'Inria c'est pour arriver à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglé quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre‚ de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quel dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler· Pour cela‚ le CNES fournit un fichier des mesures d'un filtre hyperfréquence· Nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité Nous nous livrons alors à une approximation par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet de bien modeler les données· Après quoi‚ et c'est l'étape principale de notre travail‚ nous nous livrons à une approximation rationnelle en degrés fixés en l'occurrence huit de ce modèle de l'identification infinie que nous avons et c'est ce modèle rationnel qui intéresse le CNES parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exploitables· partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris le filtre colonna ici est composé de cavités mécanique les iris ce sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· Ici le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants : si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré inréglable et il n'est pas utilisable dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à l'Inria c'est pour arriver à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglé quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre‚ de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quel dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler· Pour cela‚ le CNES fournit un fichier des mesures d'un filtre hyperfréquence· Nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité Nous nous livrons alors à une approximation par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet de bien modeler les données· Après quoi‚ et c'est l'étape principale de notre travail‚ nous nous livrons à une approximation rationnelle en degrés fixés en l'occurrence huit de ce modèle de l'identification infinie que nous avons et c'est ce modèle rationnel qui intéresse le CNES parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exploitables· Une partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris· Donc le filtre que l'on a ici est composé de cavités mécaniques‚ les iris sont fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre site consiste à modifier la position des sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
L'automatique est la science qui étudie les systèmes dynamiques contrôlés· L'idéal serait de concevoir des outils capables de corriger seuls les écarts que les systèmes prennent part rapport aux buts qu'on leur assigne· Mais pour les contrôler‚ qu'ils soient mécaniques‚ économiques‚ électroniques‚ ou biologiques‚ il faut avant tout les modéliser· L'automaticien cherche donc non seulement à concevoir des commandes mais aussi des modèles pour surveiller ou prédire· Concevoir un modèle opérationnel pour une application donnée constitue une part importante du travail de l'automaticien· Le CNES a fait appel au savoir-faire de l'Inria pour le réglage de dispositifs de filtrage des signaux hyperfréquences embarqués dans des satellites de télécommunications Ces filtres sont des systèmes résonnants‚ constitués de cavités métalliques mises les unes au bout des autres : ils éliminent les fréquences trop différentes de la fréquence de résonance des cavités· La conception théorique des filtres est réalisée par un logiciel qui en détermine les caractéristiques physiques en fonction d'un intervalle de fréquences choisi· Le problème est posé par la différence entre le modèle théorique et le prototype sorti de l'usine· Pour corriger cet écart il faut calibrer les dispositifs Mais cette opération se révèle extrêmement difficile et jusqu'à maintenant incertaine· D'abord il y a un grand nombre d'éléments à régler - sur un filtre y il a une vingtaine d'éléments différents à régler‚ une douzaine de vis et huit iris‚ huit dimensions d''iris qui doivent être réglés et il est compliqué aussi par le fait qu'il n'existe pas d'algorithmes qui permettent de faire ce réglage c'est-à-dire qu'il n'y a pas de procédures bien définies qui garantissent que à la fin de la procédure le filtre soit bien réglé· Ici le problème posé représente un investissement en temps et en moyens importants : si jamais le filtre n'est pas réglé il est déclaré inréglable et il n'est pas utilisable dans un satellite c'est pour cela que l'on a fait appel à l'Inria c'est pour arriver à déterminer à partir des mesures du sinistre non réglé quels sont les éléments quelles sont les valeurs exactes des éléments qui ont été réalisés dans le filtre‚ de façon à savoir ensuite comment il faut agir et dans quel dans quel sens il faut agir et si possible de quelle valeur il faut augmenter ou diminuer les iris dans ce filtre pour le régler· Pour cela‚ le CNES fournit un fichier des mesures d'un filtre hyperfréquence· Nous recevons des mesures qui sont déjà de bonne qualité Nous nous livrons alors à une approximation par un modèle qu'on appelle de dimension infinie c'est-à-dire trop complexe pour nos besoins mais qui permet de bien modeler les données· Après quoi‚ et c'est l'étape principale de notre travail‚ nous nous livrons à une approximation rationnelle en degrés fixés en l'occurrence huit de ce modèle de l'identification infinie que nous avons et c'est ce modèle rationnel qui intéresse le CNES parce qu'il contient les paramètres physiques qui sont exploitables· Une partie importante du réglage consiste à déterminer les dimensions optimales des iris· Donc le filtre que l'on a ici est composé de cavités mécaniques‚ les iris sont les fentes que l'on voit ici dans des plans métalliques que l'on place entre les cavités et leurs dimensions exactes vont définir la réponse du filtre· La suite consiste à modifier la position des vis sur chaque cavité l'intermédiaire des schéma équivalents de raisonne acteur composé de self et de capacité qui résonne à la fréquence du filtre les ingénieurs cherchent à obtenir les courbes de transmission ici en jaune les plus plates et haute possible courbes en rouge représente la réflexion à l'entrée du filtre elle doit être la plus basse possible toujours dans l'intervalle de fréquences choisies application au domaine des hyper fréquences est le résultat des travaux de recherche réalisés depuis plusieurs années en théorie de l'approximation et en automatique elle permettra au cnes de gagner en efficacité dans un domaine en pleine expansion existe peu de modélisation satisfaisante des phénomènes naturels lois qui régissent les équilibres naturels sont très complexes la météorologie est donc un bon banc dc pour la réalisation des modèles prédit yves complexe fois les phénomènes météorologiques mis en équation il faut fournir les conditions initiales de façon à calculer les prévisions cela semaine suivant réaliser le code d'optimisation qui sert à résoudre les problèmes d'identification de ces conditions initiales que les systèmes d'soit chaotique le programme permet de réduire l'écart entre la prévision et l'état atmosphérique réel automatique et le contrôle s'avère un outil performant dans la conception et la validation des modèles appliqués aux phénomènes biologiques le laboratoire du cnrs paris vi de villefranche-sur-mer s'intéresse à l'étude de la croissance du phytoplancton riaa collabore à cette étude afin de mettre en équation les qui régissent sa croissance si le modèle c'difficile parce que c'est des modèles non linéaires et donc euh il y n'a pas de technique générale pour les étudier les par un les problèmes qu'on se posent sur ces modèles sont premièrement la validation du modèle ça veut dire on a d'une part les résultats expérimentaux et on n'adopte pas le modèle qu'on étudie et ce que ce modèle suffit à rendre compte de tous les résultats expérimentaux ou pas originalité c'est qu'on va les étudier à l'c'est à dire jusqu'à présent on validé surtout les modèles à l'équilibre nous on va les valider lorsqu'ils remuent encore ça veut dire qu'ils feront plus grande richesse de comportement ça veut dire aussi que c'est beaucoup plus dur autre but de cette collaboration est la construction d'observateurs un observateur c'est dispose seulement de une variable mesurée expérimentalement et il y a une autre variables dont le modèle que je ne sais pas mesurer ou que je sais mesurer rarement parce que ça coûte cher c'est difficile etc ce qu'on va faire nous avec des techniques non linéaires assez récentes est va prendre les résultats expérimentaux de la première variable on va prendre le modèle et on va reconstituer par des techniques de l'automatique la seconde variable et on va voir si par exemple la reconstitution de la seconde variable s'adapte bien aux rares mesure expérimentale qu'on a ou aux idées que les biologistes phytoplancton est en condition de laboratoire c'est ainsi qu'on fait contrôler la la quantité et le rythme d'administration de nourriture et la température système d'évaluation développé terminé la réalisation de mesures à haute fréquence des parents caractérise la population comme par exemple la distribution par taille dès l'que on possède des séries temporelles de bonne qualité on est en droit de les confronter sortie d'un modèle mathématique euh ces séries chronologiques vont permettre de valider ou d'invalider des modèles euh biologie ont été conçus pour tester une hypothèse au de la physiologie des organismes notre collaboration avec une résulte du fait il qu'y avait du côté de cet organisme expertise nécessaire pour construire des modèles mathématiques qu'il y avait ici euh l'information qui permettait de produire des modèles de les valider ou de les invalider études pourront être utilisées pour l'optimisation des conditions de culture des bactéries dans le procédé d'épuration des eaux usées automobile est un secteur d'habitation privilégié pour la tomate lois de la mécanique fournissent des modèles relativement simples pour la réalisation des lois de commande du comportement routier des véhicules dans l'expérience précise-t-elle les chercheurs ont mis au point un système d'accrochage automatique sans lien matériel entre des véhicules électriques ce qui permet le déplacement de plusieurs voitures avec un seul conducteur pour réaliser cet accrochage ni un matériel nous avons dans le véhicule de tête des balise infrarouge qui sont localisés donc à l'arrière de la voiture dans la voiture automatisée nous avons une caméra linéaire qui est à l'intérieur de la voiture et qui donc observe cette balise détermine à partir de cette observation la distance du véhicule qui est devant son dépôt latéral et son angle a partir de ces trois informations donc les trois degré de liberté dans le plan nous avons la possibilité d'utiliser ces informations pour faire un asservissement asservissement latéral on va asservir la voiture derrière sur la trajectoire de la voiture devant est un asservissement longitudinal qui est un petit peu plus délicat à réaliser parce que on veut pouvoir le réaliser à n'importe quelle vitesse mais surtout quand la voiture de devant s'arrête brusquement il donc réagir instantanément pour cela le capteur est un capteur assez performant qui travaille à mille hertz et qui une précision aussi de localisation qui est de l'centimètre à dix mètres ce qui permet d'avoir les dérivés première et seconde pour être utilisé dans les asservissement difficulté est de réaliser des lois de commande sur la base d'informations provenant d'une grande variété de capteurs un environnement en constante évolution manipulation est possible grâce à des programmes embarqués qui prennent des décisions en fonction des informations reçues des capteurs pour la fonction suivie par exemple le programme détermine la distance entre les deux voitures en fonction de la vitesse cette distance correspond à un intervalle de temps de zéro virgule deux secondes les informations de la caméra sont traitées par un premier micro-ordinateur qui fait le voyage du signal et à partir de la localisation sur la barrette calcul donc les trois degré de liberté de la voiture qui se trouve devant ces informations sont transmises à l'ordinateur qui gère la voiture c'est-à-dire qui va exécuter les commandes de d'asservissement c'à est dire sur le moteur de traction sur le freinages électrique et bien entendu sur la direction électrique présent l'ineris développe des algorithmes qui permettront le déplacement de la voiture de façon autonome l'aide d'un flash infrarouge et de balises ou qatariotes localisés le long de la route les voitures pourront se déplacer dans un circuit près déterminé l'automatique et le contrôle des alternatives des problèmes de circulation bien connus collabore avec renault dans la conception des moteurs moins polluants ici le problème consiste à contrôler la richesse du mélange air essence les moteurs afin d'optimiser l'efficacité du pot catalytique qu'il soit efficace la teneur en carburant non brûlé du mélange gazeux sortant du moteur ainsi que la quantité d'oxygène doit se situer dans une fenêtre de valeur très étroite du on utilise un capteur de richesses ni tout ou rien il a dit que si mélange est trop riche ou trop pauvre il est utilisé pour corriger l'injection pour la stratégie on utilise d'une part sorte de richesse plus précise d'autre part une seconde sonde de richesse placée après le pot catalytique afin d'imaginer avant cette contrôle prenant en compte le comportement du pot les les deux sont de richesse nous collaboré avec une rien avons étudié des modèles de pots catalytiques cela permet lorsqu'on utilise un seul capteur de richesse des gaz situés sortie du moteur d'améliorer déjà de façon sensible les stratégies classiques de commande chercheurs surveillent sur un le bon fonctionnement du système de dépollution qui entraîne l'installation d'une deuxième centre de richesse à la sortie du pot ces données et le modèle mathématique il sera alors possible de concevoir un observateur de la quantité d'oxygène stockées à l'intérieur disposer d'un observateur ouvre de nouvelles voies en commande du pauvre et en surveillance diagnostic du système de dépollution automatique et le contrôle trouvent une autre application cette fois-ci dans le domaine de l'industrie hydroélectrique le contrôle des cours d'eau consiste à produire le plus d'électricité possible tout en surveillant un certain nombre de contraintes faut permettre la navigation sur les possibles risques d'inondations et maîtriser le niveau de l'eau en certains points critiques le but final des recherches menées par les reya est de concevoir un régulateur qui surveille et règle automatiquement le débiteur binet pour maintenir le niveau nous sommes attachés à essayer d'améliorer un certain nombre de méthodes utilisées par edf avec en particulier la modélisation linéaire la dynamique de la rivière et ceci en coopération avec le projet yahoo euh le design de régulateurs euh robustes pour les systèmes à retard et enfin déterminé d'optimisation de filtres d'anticipation série qui nous est pour éviter une amplification des crues chercheurs ont travaillé sur la base du modèle physique établi par les ingénieurs de edf et implanté dans le programme indicatif d'lido en utilisant ce programme ils ont calculé des modèles linéaires valides autour d'un certain nombre de points de fonctionnement caractérisée par le volume stocké dans le bief par le débit qui le traverse plovdiv graham ticos permet de simuler le comportement d'un biais lors d'une fruit l'évolution du niveau point critique une variation importante du débit entrant qui passe de mille à deux milles mètres cubes par seconde le niveau au point critique ne change pas de façon signifie ces programmes développés dans le cadre d'une collaboration avec edf a été conçu avec le logiciel syllabes c'est un logiciel de calcul numérique interactive euh permet de de de programmer cette application très rapidement utilisant un langage de programmation complet en utilisant des structures de données et aussi fonctions de nombreuses fonctions numériques qui vont de l'intrigue gounod maîtrise à des fonctions de calcul très élaborés comme l'optimisation l'intégration des différentiels ces logiciels est gratuitement réseau avec ses sauts si l'automatique a bien des réussites spectaculaires dans certains domaines comme l'aéronautique par exemple on est encore loin du vieux rêve de la cybernétique constituant des systèmes dont nous sommes devenus étroitement dépendants sont le fruit d'une science automatique cependant l'opérateur et la plupart du temps indispensables pour superviser et intégrer des informations dans des systèmes complexes où le dernier mot revient encore à l'homme
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