Thèse soutenue

Contribution à l'intégration de la théorie du contrôle par supervision dans une méthode basée sur l'ingénierie dirigée par les modèles

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Auteur / Autrice : Xiaoshan Lu
Direction : Laurent PiétracEric Niel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique
Date : Soutenance le 18/09/2019
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Électronique, électrotechnique, automatique (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Institut national des sciences appliquées (Lyon ; 1957-....)
Laboratoire : AMPERE - Génie Electrique, Electromagnétisme, Automatique, Microbiologie Environnementale et Applications (Rhône) - Ampère
Jury : Président / Présidente : Véronique Carré-Ménétrier
Examinateurs / Examinatrices : Laurent Piétrac, Eric Niel, Véronique Carré-Ménétrier, Pascal Berruet
Rapporteurs / Rapporteuses : Véronique Carré-Ménétrier, Pascal Berruet

Résumé

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La Théorie du Contrôle par Supervision (TCS) est l’un des paradigmes formels les plus importants pour le développement de contrôleurs dans le cadre de l’étude des systèmes à événements discrets (SED). Le grand nombre de contributions scientifiques montre que la TCS suscite un intérêt académique considérable et il a été prouvé que cette théorie était applicable dans divers domaines industriels tels que les systèmes de fabrication, les systèmes embarqués ou les systèmes de transport. Avec cette théorie, les exigences qui sont traditionnellement vérifiées postérieurement à la conception du contrôleur sont utilisées comme données d’entrées à la génération de ce contrôleur, qui est alors juste par construction. La conséquence immédiate est que l’étape de vérification n’a plus lieu d’être, ce qui élimine aussi tous les cycles de reconception et de vérification nécessaires à la mise au point du système. Cependant, cette théorie souffre d’un manque d’intégration dans un processus global de conception dans lequel les exigences initiales sur le système à concevoir sont utilisées pour définir d’une part les exigences sur ses sous-systèmes et d’autre part les contrôleurs locaux associés. L’ingénierie dirigée par les modèles (IDM) fournit les solutions permettant de gérer les limitations de SCT. L’objectif de cette étude est de proposer un nouveau cadre pour la conception des contrôleurs, qui intègre à la fois TCS et IDM afin de combler les lacunes du paradigme formel et du processus d’ingénierie. Dans le cadre proposé, différents diagrammes SysML sont utilisés en tant que modèles complémentaires présentant les vues indispensables du système à étudier dans le processus de modélisation globale. De plus, afin de maintenir la cohérence entre les modèles SysML et les modèles formels, des méthodes de modélisation et de vérification formelles sont proposées. Une étude de cas présentée à la fin de la thèse montre que le cadre proposé, qui fournit un processus de développement global allant de l’analyse des besoins à la mise en œuvre du contrôleur, peut parfaitement répondre aux besoins de la pratique de l’ingénierie.