Approche intégrée de diagnostic et de pronostic pour la gestion de santé des systèmes hybrides sous incertitude

Integrated approach of diagnosis and prognosis for hybrid system health management under uncertainty

• Auteur / Autrice : Quentin Gaudel
• Direction : Élodie Chanthery, Pauline Ribot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et Systèmes Embarqués
• Date : Soutenance le 30/09/2016
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Systèmes (Toulouse ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] / LAAS
• Jury : Président / Présidente : François Vernadat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Élodie Chanthery, Pauline Ribot, Dimitri Lefebvre
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alessandro Giua, Rafael Gouriveau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes dynamiques hybrides

Mots clés libres

Diagnostic

Pronostic

Systèmes Hybrides

Surveillance basée sur les modèles

Gestion de santé

Incertitude

Diagnosis

Prognosis

Hybrid systems

Model-based monitoring

Health management

Uncertainty

Résumé

Cette étude s’inscrit dans le domaine de la gestion de santé des systèmes, qui vise à développer des outils d’aide à la maintenance, mais également à améliorer les prises de décision en autonomie des systèmes en cas de pannes. Dans ce cadre, des techniques de diagnostic déterminent si et pourquoi le système est en panne, alors que des techniques de pronostic déterminent quand les pannes vont survenir et leurs conséquences. Si elles semblent être corrélées, elles sont généralement étudiées séparément, car les échelles de temps manipulées par les deux processus sont très différentes.Ces travaux ont pour objectif de développer un outil intégrant les méthodes de diagnostic et de pronostic pour la surveillance des système hybrides, dont les dynamiques sont à la fois continues et discrètes. La méthodologie proposée, basée sur les réseaux de Petri hybrides particulaires, est appliquée sur un rover planétaire pour démontrer son utilisabilité en cas réel à travers la gestion des incertitudes liées au système et aux données

This study takes place in the field of system health management, which aims at developing maintenance aid tools, but also at improving the systems autonomous decision-making in case of failures. In this context, diagnostic techniques determine whether and why the system is down, while prognostic techniques determine when failures will occur and their consequences. If they seem to be correlated, they are usually studied separately because the time scales manipulated by the two processes are very different. This work aims at developing a tool that integrates both diagnosis and prognosis methods for the monitoring of hybrid systems, whose dynamics are both continuous and discrete. The proposed methodology, based on hybrid particle Petri nets, is applied to a planetary rover to demonstrate its usability in real cases through the management of knowledge-based and data-based uncertainty