La liste des cours présentée au programme de l'Ecole MACS est évolutive. Merci de bien vouloir vous reconnecter régulièrement pour découvrir les nouveaux cours mis en ligne.

Dernière mise à jour : vendredi 12 juin 2015

Planning de l'Ecole MACS et Salles

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 Liste des cours :

Modélisation, méthodologies de contrôle et d'observateurs d'état pour les drones

Commande sous contraintes de calcul et communication

Formalismes et diagnostic des systèmes à événements discrets

Méthodes Intervalles et Applications

La recherche en Interopérabilité des Systèmes

Automatique et Automobile

Organisateurs : Tarek HAMEL (I3S, Université Nice Sophia-antipolis) et Pascal MORIN (ISIR, Université Paris VI)

Il s'agit d'un cours d'initiation, qui pré-suppose cependant un bon niveau en automatique. Le cours comprendra 4 séances :

Modélisation pour le contrôle (3h30) :

L’objectif de ce créneau est de présenter des modèles de vol pour différents types de drones. En particulier, on s'attachera à développer une modélisation aérodynamique suffisamment simple pour être exploitable au niveau de  la synthèse de commande, mais qui rendent toutefois compte des caractéristiques principales du drone. Des exemples de véhicules à voilures tournantes et à voilures fixes seront traités.

Synthèse de commandes par retour d'état (3h30) :

En préambule, les différents objectifs de contrôle classiquement considérés seront présentés. L'utilisation des techniques de commande linéaire sera ensuite développée, afin de fournir des premières solutions pour ces objectifs de contrôle et identifier les différentes dynamiques caractéristiques  des UAVs. Enfin, les extensions envisageables (en terme de domaine de stabilité et prise en compte de saturation des entrées de contrôle) via des stratégies de contrôle non linéaire seront présentées.

Commande référencée capteurs (3h30) :

La première partie de cette séance (1h30) sera consacrée à l'extension des schémas de contrôle présentés dans la séance précédente au contrôle du véhicule par rapport à son environnement en faisant intervenir la mesure capteur.  L'obtention de lois de commande modernes au plus près des référentiels de mesure devrait permettre d'étendre les capacités de réactivité vis-à-vis des obstacles et des perturbations. La seconde partie (2h) de cette séance sera dédiée à des exercices sous Matlab-Simulink : synthèse de  commandes par retour d'état pour la stabilisation d'un PVTOL  via une commande non linéaire, et  contrôle de l'atterrissage d'un PVTOL via une commande référencée vision.

Filtrage de données et estimation d'état (3h30) :

L'implémentation de toute loi de contrôle nécessite la reconstruction et l'estimation des états dont elle est fonction. En fonction des types de capteurs embarqués et des configurations de drones étudiés, l’objectif sera la reconstruction de l'information de pose et de vitesse (absolue ou relative), et éventuellement des efforts aérodynamiques, par fusion des informations provenant de différents capteurs,  proprioceptifs (centrale inertielle, baromètres, capteurs d’efforts, …) extéroceptifs (caméras et télémètres), ou absolus (GPS). Plusieurs solutions existent et dans ce cours nous nous concentrerons sur la présentation de certains outils que l'on développe depuis des années pour une estimation fiable et peu gourmande en calcul de certains états du systèmes (orientation, vitesse, etc)  ou de fonctions de l'état exploitables directement dans des schémas de contrôle (matrice d'homographie ou mesure de flot optique).  La première partie de cette séance sera théorique (2h). La seconde partie se fera sous Matlab-Simulink. 

Organisateurs : Antoine Girard (LJK), Laurentiu Hetel (LAGIS), Marc Jungers (CRAN) et Sophie Tarbouriech (LAAS)

Traditionnellement, la conception des systèmes de commande embarquée traite de manière disjointe les problèmes liés à la synthèse d'une loi de commande et ceux liés à son implémentation sur une plateforme de calcul digital et incluant des communications imprécises. Une approche intégrée, où les contraintes dues à des ressources de calcul et de communication limitées ou partagées sont prises en compte lors de la synthèse de stratégies de contrôle, permet le développement de contrôleurs embarqués avec des garanties de stabilité, de robustesse et de performance et optimisant l'utilisation des ressources disponibles. Les divers phénomènes à prendre en compte sont de nature différente, et en particulier demandent de mixer des dynamiques continues et discrètes. L'une des voies choisies consiste à modéliser ces phénomènes via l'utilisation de systèmes dynamiques hybrides.

L'objectif de ce module est de présenter un état de l'art de ce domaine de recherche très actif. Il est proposé par les GT MOSAR et SDH du GdR MACS et est organisé conjointement par les membres des projets ANR CompACS (Computation Aware Control Systems) LimICoS (Limited Information Control Systems) et ROCC-SYS (Robust Control of Cyber-Physical Systems).

La première partie du module introduit les outils fondamentaux nécessaires à l'étude de la problématique (systèmes à commutations, systèmes hybrides). La seconde partie présente un aperçu des résultats de ce domaine (implémentation des lois de commandes, échantillonnage apériodique et événementiel, prise en compte des contraintes de communication).

Le module s'adresse à un public large (doctorants, chercheurs et industriels) souhaitant découvrir ou approfondir la problématique de la commande sous contraintes de calcul et de communication.

Programme prévisionnel :

16 juin :

a) Tutoriel systèmes à commutation : Marc Jungers (CRAN)

b) Tutoriel systèmes dynamiques hybrides : Luca Zaccarian (LAAS)

c) Vérification des systèmes hybrides et validation de l'implémentation de contrôleurs : Goran Frehse (Verimag)

17 juin :

a) Echantillonnage apériodique, commande événementielle - cas linéaire : Laurentiu Hetel (LAGIS) / Alexandre Seuret (LAAS)

b) Commande événementielle - cas non-linéaire : Romain Postoyan (CRAN)

c) Prise en compte des contraintes de communication: Sophie Tarbouriech (LAAS) / Samson Lasaulce (LSS)

Organisateurs : GT SED du GDR MACS

A un certain niveau d'abstraction, la dynamique de nombreux systèmes est régie par des règles opérationnelles appliquées en réaction à l'occurrence d'événements. On parle alors de systèmes à événements discrets (SED) et on peut citer comme exemples les systèmes de production, les réseaux de transport, les réseaux informatiques... Cette thématique de recherche relativement récente suscite de nombreux travaux relevant de la communauté de l'Automatique, en interactions et avec des complémentarités avec l'Informatique et les Mathématiques.

L'objectif de ce module est de fournir une introduction aux formalismes principaux pour l'étude des SED, ainsi qu'une présentation approfondie du diagnostic, thématique cruciale et en plein essor dans le champ des SED.

16 juin :

(4h) Introduction aux réseaux de Petri et automates finis, Isabel Demongodin (LSIS, Marseille) et Laurent Piétrac (Ampère, Lyon) 

Les réseaux de Petri et les automates finis sont les formalismes les plus populaires pour l'étude des systèmes à événements discrets. L'objectif est de proposer une présentation introductive à ces deux formalismes tout en mettant en relief leurs différences et complémentarités. Il s'agit là aussi de poser les concepts, définitions et notations utiles pour les autres interventions du module.

(4h) Méthodes et outils de l'algèbre maxplus pour les SED, Bertrand Cottenceau (LARIS, Angers), Mehdi Lhommeau (LARIS, Angers) et Sébastien Lahaye (LARIS, Angers)

L'objectif est de cerner dans quels cas, pourquoi et comment les modèles reposant sur l'algèbre maxplus peuvent être utiles à l'étude des systèmes à événements discrets. On identifiera notamment différentes classes de SED pouvant être appréhendées par des modèles maxplus. On présentera également les résultats permettant de traiter des problèmes d'évaluation de performances et de commande à partir de ces modèles. Sous la forme d'un TP, des outils logiciels dédiés seront également présentés.

17 juin :

(8h) Diagnostic des systèmes à événements discrets, Alessandro Giua (LSIS, Marseille), Armand Toguyeni (LAGIS, Lille), Dimitri Lefebvre (GREAH, Le Havre) et Yannick Pencolé (LAAS, Toulouse)

Le diagnostic des défauts est à l’origine de nombreux travaux depuis les dernières années. Il est défini comme l’opération permettant de détecter un défaut, de localiser son origine et de déterminer ses causes. Son principe général consiste à confronter les données relevées au cours du fonctionnement réel du système avec la connaissance dont on dispose sur son fonctionnement normal ou anormal. L’intérêt pour le diagnostic des défaillances s’explique par la complexité croissante des systèmes (industriels, embarqués, de communications...) qui sont de plus en plus exigeants en terme de contraintes de sécurité, de fiabilité, de disponibilité et de performances. Seront notamment abordés les aspects suivants :

•      Problématique du diagnostic des SED
•      Outils de représentation pour le diagnostic des SED
•      Diagnosticabilité
•      Structures centralisée, décentralisée et distribuée pour le diagnostic

Organisateurs : Nacim RAMDANI, Université d’Orléans, PRISME, GT MEA et Luc JAULIN, ENSTA Bretagne, Lab-STICC, GT MEA

Objectifs et programme du module

Le calcul par intervalles permet de résoudre proprement et efficacement une grande classe de problèmes non linéaires (par ex. calcul de tous les minima globaux d'un critère non convexe). Contrairement aux méthodes numériques classiques (Monte Carlo, par ex.), le résultat est obtenu de façon globale et garantie, en un temps fini, même en présence de fonctions
trigonométriques ou non continues. De plus, les méthodes intervalles permettent de manipuler naturellement toute forme d'incertitude pour peu qu'elle soit bornée ; elles permettent donc une évaluation précise des incertitudes associées aux résultats du problème. 
Ce module vise à :

• présenter de manière didactique les méthodes intervalles les plus récentes,
• illustrer leur efficacité quant à la résolution de problèmes réels rencontrés en Automatique,
• familiariser les participants aves les outils numériques « intervalles » existants.

Programme prévisionnel sur 2 jours :

a) Luc Jaulin (ENSTA Bretagne)

Approches intervalles pour l’estimation en présence de données aberrantes, le SLAM, la
planification, la commande, le guidage et la navigation.

b) Michel Kieffer (Université Paris-Sud, IUF)

Calcul par intervalles pour la caractérisation de régions de confiance non asymptotique d'estimateurs.
Calcul ensembliste distribué, estimation dans les réseaux de capteurs-actionneurs.
Approches intervalles pour la localisation.

c) Nacim Ramdani (Université d’Orléans, Bourges)

Approches intervalles pour l’analyse d’atteignabilité des systèmes dynamiques continus et hybrides continus-discrets.
Approches intervalles pour la synthèse et estimation d’état des systèmes hybrides continusdiscrets.

d) Tarek Raïssi (CNAM, Paris)

Approches intervalles pour l’estimation et l’observation.
Applications à la détection de défauts.

e) Gilles Chabert (Ecole des Mines de Nantes)

Démonstration et formations sur logiciels (IBEX, QUIMPER, …)

Contact :

Nacim RAMDANI,
Laboratoire PRISME - Université d’Orléans,
IUT de Bourges, 63 av. de Lattre de Tassigny, 18020 Bourges, France
Tél : 02 48 23 84 76 / 06 17 83 35 42
Nacim.Ramdani@univ-orleans.fr

Organisateur : Panetto Hervé (CRAN, Université de Lorraine, CNRS) - Herve.Panetto@univ-lorraine.fr

 Public visé : Masters, Doctorants, Chercheurs

Objectifs du module :

L' objectif de ce module est d’introduire les différents aspects de l’interopérabilité des systèmes et de l’ingénierie dirigée par les modèles de ces systèmes. Le module se déroulera en 3 demi-journées.

1. L’interopérabilité dans différents domaines d’application (systèmes de production, santé, transport)

Intervenants :

• Hervé Panetto (CRAN) (Systèmes de production, Interopérabilité B2M (Business to Manufacturing))
• Elyes Lamine, Mines Albi (Systèmes de Santé)
• Nicolas Malhéné, EIGIS, La Rochelle (Systèmes de Transport)

L’objectif de cette partie du module consiste à présenter les problématiques d’interopérabilité dans différents domaines d’application afin d’en extraire et de positionner les réels verrous, à la fois technologiques mais aussi scientifiques ainsi que les barrières que les travaux de recherche des équipes françaises essaient de lever.

2. Interopérabilité sémantique et transformation de modèles

Intervenant :

• Jean-Pierre Bourey (EC Lille)

Rappels sur les concepts de Modèles et Meta modèles

Définitions de mappings et transformations de modèles

Principales techniques de transformation

Exemples d'application et expérience industrielle

3. Problématique industrielle en Ingénierie Système et interopérabilité

Intervenant :

• Marco Ferrogalini (Bombardier Transport et AFIS (Association Française d’Ingénierie Système))

Organisateurs : Xavier MOREAU et Michel BASSET

Objectif et contenu de la formation

                Cette formation, destinée essentiellement aux jeunes chercheurs, s’articule autour de trois axes principaux : le conducteur, le châssis et le groupe motopropulseur.

                Le but est de donner, tant que faire se peut dans le temps imparti, un aperçu d’ensemble des principaux axes de recherche appliqués au domaine automobile. Pour chacun de ces axes, seront abordés les aspects système de l’ensemble considéré, les modèles les plus utilisés, l’état de l’art du contrôle dans ce domaine, ainsi que les précautions particulières à prendre.

                Après une introduction générale donnant les enjeux industriels du domaine de l’Automobile et des exemples de réponses apportées avec les outils de l’Automatique, la première session sera consacrée à la dynamique du véhicule automobile et au Contrôle Global du Châssis (CGC). La session suivante, dédiée au groupe motopropulseur, illustrera les différentes boucles inhérentes au fonctionnement du moteur et leurs interactions. La troisième session sera dévolue aux modèles du conducteur et à leurs applications dans le domaine automobile.

Programme

Mardi 16 Juin 2015

08:30 – 08:50     Accueil

08:50 – 09:00     Ouverture – Xavier MOREAU et Michel BASSET

Les Enjeux Industriels

9:00 – 12:00       Enjeux pour les véhicules de demain

                                Interventions d’industriels du secteur de la Recherche et du Développement automobile de Renault et de PSA

12:00 – 14:00     Déjeuner

Axe Châssis – Xavier MOREAU

14:00 – 15:00     La dynamique globale du véhicule : les modèles de validation et les simulateurs associés

15:15 – 16:15     Les liaisons au sol : les modèles d’analyse et de synthèse

16:45 – 17:45     La commande des liaisons au sol

Mercredi 17 Juin 2015

Axe GMP - Groupe MotoPropulseur – Yann CHAMAILLARD et Thierry-Marie GUERRA

8:30 – 9:30          Véhicule électrique : modélisation et commande

9:45 – 10:45        Véhicule hybride : modélisation et commande

11:00 – 12:00      Ecoconduite : gestion et récupération d’énergie

12:00 – 14:00     Déjeuner

Axe ICE - Le Conducteur et l’Environnement dans la boucle –Michel BASSET

14:00 – 15:00     La perception dans les véhicules du futur : problèmes et enjeux

15:15 – 16:15     Couplage Conducteur-Véhicule : les challenges

16:45 – 17:45     Le véhicule autonome connecté