Synthèse de lois de commande pour la configuration et la reconfiguration des systèmes industriels complexes

Control law synthesis for configuration and reconfiguration of the complex industrial systems

• Auteur / Autrice : Sébastien Henry
• Direction : Eric Zamaï, Mireille Jacomino
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique et productique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'automatique de Grenoble (1957-2006)

Résumé

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse apporte sa contribution à la synthèse de lois de commande en contexte incertain des systèmes automatisés de production. L'incertain est ici caractérisé d'une part par les variations imprévues des demandes client, mais également par les aléas de fonctionnement déclarés au niveau de la partie opérative. L'approche, localisée au niveau 1 du CIM, et en particulier au sein des modules de coordination des chaînes fonctionnelles, s'intègre au sein d'un système plus général de Supervision, Surveillance et Commande. L'approche se distingue en considérant la globalité du processus qui mène à la reconfiguration des lois de commande. En effet, elle propose non seulement une méthode de modélisation de la partie opérative utilisant un formalisme particulièrement adapté à la complexité des procédés considérés mais aussi une technique de synthèse de lois de commande basée sur un mécanisme de recherche de chemins dans un graphe. La modélisation proposée, proche de celle utilisée en planification automatique est basée sur un ensemble d'opérations qui décrivent la dynamique des chaînes fonctionnelles et leurs effets sur le flux de produits tout en prenant en considération les contraintes sécuritaires et environnementales associées. Toute l'originalité du mécanisme de synthèse proposé réside dans le compromis réalisé entre la complexité du graphe manipulé et les performances de la solution obtenue. Un exemple d'application basé sur un processus manufacturier réel, la plate-forme SAPHIR du Laboratoire d'Automatique de Grenoble, et sur l'atelier logiciel développé sur la base du mécanisme de synthèse proposé illustre les apports de notre approche.

The presented work deals with the synthesis of controllaws in uncertain context of the automated production systems. The uncertain one is characterized here on the one hand by the unpredicted variations of customer requests, but also by the failures of resources. The approach, localised into level1 of the CIM, and in particular within the coordination modules of the functional chains, is integrated in a system of Supervision, Monitoring and Control. The approach considers globality from the process which leads to the reconfiguration of the controllaws. Indeed, it proposes not only one method of modelling of an operative part using a formalism adapted to process complexity but also a technique of controllaw synthesis based on the research of paths in a graph. The suggested modelling, near that used in the automatic planning field, is based on a set of operations which describe the dynamics of functional chains and theirs effects on product flow while taking into account the security and environmental constraints. The originality of the synthesis algorithm is the compromise between the complexity of the used graph and the solution performances. An application example based on a real manufacturing process, the platform SAPHIR of the Laboratoire d'Automatique de Grenoble, and on the software workshop developed on the basis of proposed synthesis algorithm illustrates the contributions of our approach.