Study of duality of bond graph models. Application to control laws

• Auteur / Autrice : Stefan Lichiardopol
• Direction : Christophe Sueur, Dumitru Popescu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique industrielle et automatique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Ecole Centrale de Lille en cotutelle avec Bucarest, Université ''Politehnica''

Mots clés

Mots clés contrôlés

Observation (méthode scientifique)

Commande, Théorie de la

Dualité, Principe de (mathématiques)

Graphes de lien

Mots clés libres

Systèmes linéaires variant

Résumé

L'étude de lois de commande performantes pour les processus est le domaine de recherche le plus actif en automatique. Cette recherche répond aux besoins des industriels qui exploitent des machines de plus en plus performantes. Les approches proposées exigent une connaissance précise des phénomènes physiques mis en jeu dans ces processus et la possibilité d'adaptabilité à des situations différentes. Le travail de recherche apporte une contribution à ces approches, par l'étude de la dualité aux différents niveaux de la conception de loi de commande. Le travail a permis d'effectuer une caractérisation de la dualité au niveau modèle (dualité entre les représentations d'état, dualité entre les modules), l'étude de la dualité entre les propriétés des modèles (commandabilité/observabilité) et l'étude de la dualité dans la conception de loi de commande (retour d'état, injection de sortie). Ces concepts s'appliquent à différents types de modèles (linéaires LTI et LTV, non linéaires,. . . ). Nous avons reformulé certains concepts d'analyse et de commande par une étude unifiée entre les différentes approches classiques, graphiques, algébriques (modules) et bond graphs, entre autre. De nombreuses perspectives sont envisagées.

The study of high-performance control laws for dynamic systems is the most active research field in system control. This research responds to the needs of the industry which uses higher performance machines. The proposed approach needs a precise knowledge of the physical phenomena of the system and the possibility of adapting to different situations. The research activity brings a contribution to these approaches, by studying the duality on different levels of control law synthesis. This study has allowed the creation of a characterization of duality on the model (duality between state space representations, duality between modules), the study of the duality between structural properties (controllability/observability) and between control laws (state feedback and output injection). These concepts are applied on different types of models (linear LTI and LTV, nonlinear). We have rephrased certain analysis concepts and control law synthesis procedures by using different classical approaches, graphical, algebraic (modules) and bond graphs. A great number of perspectives are considered.