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L'avènement de la géodésie spatiale ces dernières décennies a permis la découverte de la diversité des modes de glissement sur les failles. Dans cette thèse, nous nous intéressons au glissement asismique à la fois en contexte de subduction et en contexte décrochant. Nous étudions l'ensemble de la subduction mexicaine au niveau des régions de Guerrero et Oaxaca, où plusieurs séismes lents ont été répertoriés, ainsi que le segment en glissement asismique d'Ismetpasa le long de la faille décrochante Nord-Anatolienne en Turquie. La carte de couplage (estimé entre les grands séismes lents) entre les plaques Cocos et Nord Américaine indique un couplage élevé et relativement homogène en base de zone sismogénique. Cependant, des variations latérales de couplage importantes sont remarquables dans la zone sismogénique. En particulier, une zone de fort couplage à Oaxaca est localisée à l'emplacement de la rupture sismique de 1978 et a accumulé un déficit de glissement de 5 cm en 9 ans. Ces variations latérales de couplage sont corrélées avec les distances fosse-côte et des zones à l'état critiques sont localisées aux transitions entre faible et fort couplage. Ces observations suggèrent une pérennité au long-terme des motifs spatiaux de couplage. Nous proposons un mécanisme de déformation durant la phase co-sismique, basé sur l'existence de transitions frictionnelles sur le plan de subduction, qui permet de réconcilier les vitesses intersismiques mesurées sur quelques décennies et la morphologie long-terme. Ces vitesses intersismiques sont généralement considérées comme constantes sur plusieurs années. Cependant, une analyse plus fine montre une riche dynamique temporelle, avec en particulier la présence d'évènements transitoires finis de magnitudes et durées variables. Nous avons suivi deux approches afin de détecter et caractériser des glissements transitoires dans nos deux zones d'étude. (i) L'analyse d'un réseau dense d'interférogrammes, obtenus à partir de données InSAR des satellites CosmoSky-Med sur le segment de faille d'Ismetpasa, a permis de détecter un évènement de glissement transitoire d'un mois. Enregistré en Novembre 2013, aucun autre glissement n'a été détecté durant les 9 autres mois de l'analyse. Cet évènement d'une magnitude de 5.2 à 5.5 a relâché une énergie équivalant à 1,5 à 2 ans de glissement asismique continu à la vitesse moyenne précédemment estimée. Cette découverte remet en question le modèle mécanique de glissement de ce segment. (ii) Le développement d'une méthode de corrélation entre des évènements de glissements synthétiques et des séries temporelles GPS préalablement traitées permet la détection de glissements transitoires d'amplitude équivalente à celle du bruit. Appliquée à un jeu de données synthétiques sur la subduction mexicaine, cette méthode montre que l'on peut caractériser avec précision des évènements de Mw > 6. Appliquée à des données réelles au niveau de la lacune sismique de Guerrero entre Février 2005 et Mai 2007, cette méthode a permis de détecter 15 nouveaux événements transitoires. Ces évènements coïncident temporellement avec de fortes activités de trémors et LFEs et sont localisés aux pourtours du séisme lent de Mw 7.5 de 2006. Ces détections permettent de mieux contraindre la loi d'échelle des glissements lents et d'éclairer la dynamique spatiale et temporelles des évènements transitoires en base de zone sismogénique. / The development of space geodesy during the last decades has led to the discovery of the slip modes diversity on faults. In this thesis, we focus on aseismic slip on both subduction zones and continental strike slip faults. We study the subduction zone of Mexico, from Guerrero to Oaxaca regions, where large Slow Slip Events have been recorded, as well as the Ismetpasa creeping fault segment of the North Anatolian Fault in Turkey. The map of interplate coupling (in between large slow slip events) estimated between the Cocos and North America plates in Mexico shows a relatively high coupling coefficient, laterally homogeneous at the base of the seismogenic zone. Strong lateral coupling variations are notable within the seismogenic zone. A high coupling pattern in Oaxaca is located in the same area as the 1978 seismic rupture and has accumulated 5 cm of slip deficit in 9 years. Those lateral coupling variations are correlated with trench-coast distances. We show that critical state areas are located at the transitions between low and high coupling zones. These observations suggest a persistency of the coupling patterns over geological time scales. We propose a mechanism of deformation during the coseismic phase, related to the existence of frictional transitions on the subduction plane, that allows to reconcile decadal observations of interseismic velocities with the long term building of the coastal morphology. The interseismic velocities are generally considered to be constant over a few years. However, refined temporal analysis show the richness of their temporal dynamics, with evidences of slow slip events of various magnitudes and durations. We follow two different approaches to detect and characterize small amplitude slow slip events in our two study areas. (i) The dense network of interferograms with short repeat times acquired by the CosmoSky-Med constellation along the Ismetpasa fault segment allows to detect a month-long transient slip event. During the 9 other months of the analysis, no clear aseismic slip signal has been observed. With a Mw 5.2 - 5.5, this transient event has released an energy equivalent to the one that would be released during 1.5 - 2 years at the average creep rate estimated by previous studies. This discovery forces us to reconsider the mechanical model in place for this segment. (ii) The development of a correlation methodology between synthetic transient slip events and post-processed GPS time series allows to detect transient events with amplitude close to the GPS background noise. Applied to a synthetic dataset over the Mexican subduction zone, we show that this method is able to precisely detect and characterize Mw>6 events. Applied to real data between February 2005 and May 2007 in the Guerrero gap area, our new GPS-matched filter allows to detect 15 new events. Those events are temporally correlated with bursts of tremors and LFEs activity and are surrounding the Mw 7.5 2006 SSE. These detections enable to better characterise the slow slip events scaling law and shed a new light on the spatial interaction of slow slip events at the base of the seismogenic zone.

Faults and failures in system components are the two main reasons for the instability and the degradation in control performance. In recent decades, fault-tolerant control (FTC) approaches were introduced to improve the resiliency of the control system against faults and failures. In general, FTC techniques are classified into two major groups: passive and active. Passive FTC systems do not rely on the fault information to control the system and are closely related to the robust control techniques while an active FTC system performs based on the information received from the fault detection and isolation (FDI) system, and the fault problem will be tackled more intelligently without affecting other parts of the system. This dissertation technically reviews fault and failure causes in control systems and finds solutions to compensate for their effects. Recent achievements in FDI approaches, and active and passive FTC designs are investigated. Thorough comparisons of several different aspects are conducted to understand the advantages and disadvantages of different FTC techniques to motivate researchers to further developing FTC, and FDI approaches. Then, a novel active FTC system framework based on online FDI is presented which has significant advantages in comparison with other state of the art FTC strategies. To design the proposed active FTC, a new FDI approach is introduced which uses the artificial neural network (ANN) and a model based observer to detect and isolate faults and failures in sensors and actuators. In addition, the extended Kalman filter (EKF) is introduced to tune ANN weights and improve the ANN performance. Then, the FDI signal combined with a nonlinear dynamic inversion (NDI) technique is used to compensate for the faults in the actuators and sensors of a nonlinear system. The proposed scheme detects and accommodates faults in the actuators and sensors of the system in real-time without the need of controller reconfiguration. The proposed active FTC approach is used to design a control system for three different applications: Unmanned aerial vehicle (UAV), load frequency control system, and proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) system. The performance of the designed controllers are investigated through numerical simulations by comparison with conventional control approaches, and their advantages are demonstrated.

Le département de la Vendée est classé en zone de risque sismique niveau 3, en raison d’une activité sismique continue et d’une sismicité historique de forte intensité avec l’évènement majeur du 25 janvier 1799 (M6) dans le Marais Breton. Ce séisme a provoqué des dégâts massifs localement à Bouin et dans la région nantaise, et a été largement ressenti dans l’Ouest de la France. La Vendée littorale est située sur la côte atlantique française au sud du cisaillement sud-armoricain. Elle est caractérisée par de nombreuses structures héritées d’origine varisque et d’orientation NW-SE, réactivées au Mésozoïque et au Cénozoïque délimitant des marais côtiers holocènes. L’enjeu de cette thèse est de caractériser la géométrie des éventuelles failles plio-quaternaires et potentiellement actives dans cette région, en s’intéressant particulièrement à la faille de Machecoul, bordière des bassins sédimentaires du Marais Breton et de la Baie de Bourgneuf et candidate potentielle pour le séisme Vendéen de 1799. Notre approche est pluridisciplinaire terre-mer, intégrant sismologie (réseau temporaire), géophysique marine (sismique réflexion Chirp et Sparker, bathymétrie haute résolution), morpho-tectonique, gravimétrie, étude de forages et sismicité historique. Notre étude a permis d’analyser et de caractériser (1) la structure et la géométrie en profondeur du système de failles normales de Machecoul, (2) la localisation des dépocentres plioquaternaires du Marais Breton et de la Baie de Bourgneuf en relation avec le système de failles de Machecoul, atteignant localement une vingtaine de mètres d’épaisseur, (3) la perturbation du réseau hydrographique et l’incision récente du relief du compartiment inférieur de la faille de Machecoul, probablement d’âge pliocène, ainsi que (4) l’activité microsismique de la faille de Machecoul. Nos données suggèrent que la sédimentation plioquaternaire des bassins en mer comme à terre au sud de la faille de Machecoul a pu être contrôlée par cette faille probablement héritée de l’Eocène. Ce travail confirme l’intérêt multi-disciplinaire de l’étude des failles en domaine de déformation faible et apporte un faisceau d’indices permettant de relier la faille de Machecoul à la rupture du séisme Vendéen de 1799 (M6), évènement historique de référence dans l’Ouest de la France de par son ampleur, et par là même de ses conséquences dans une zone littorale de plus en plus peuplée. / The Vendée department is classified as a level 3 seismic risk zone because of a moderate background seismic activity and a strong historical seismicity dominated by the 1799 January 25th (M6) major event in the MaraisBreton. This earthquake caused local massive damages in Bouin and around Nantes, and its perception area stretched widely in the West of France. Coastal Vendée is located on the French Atlantic coast, south of the SouthArmorican Shear Zone. This area is made of numerous NW-SE trending hercynian inherited structures, reactivated during Mesozoic and Cenozoic times and delimiting holocene coastal marschlands. The main goal of this thesis is to characterize the geometry of potential plio-quaternary active faults in the area by focusing on the Machecoul fault, bounding the Marais Breton and the Baie de Bourgneuf sedimentary basins and potential candidate for the 1799 earthquake. We used a multidisciplinary onshore-offshore approach, including seismology (temporary network), marine geophysics (Chirp and Sparker seismic reflexion, high resolution bathymetry), morphotectonic, gravity, onshore drilling database and historical seismicity.Our results allowed us to analyze and characterize (1) the Machecoul normal faults system structure and geometry in depth, (2) the plio-quaternary depocenters location in Marais Breton and Baie de Bourgneuf in relation with the Machecoul fault system, reaching locally around twenty meters thick, (3) the hydrographic network perturbation and recent incision of the Machecoul fault footwall, probably pliocene aged relief, (4) the microseismic activity of the Machecoul fault. Our data suggest that the plioquaternary sedimentation of the marine and terrestrial basins located in the south of the fault could be controlled by this inherited fault, probably dated from Eocene age.This work confirms the importance of multi-disciplinary approach in the study of faults in low deformation context and provides a body of evidence allowing to connect the Machecoul fault to the rupture of the 1799 Vendée earthquake (M6), historic and reference event in the western part of France given its scale and so its consequences in the more and more densely populated coastal area.

L’Arménie se situe dans la zone de collision entre Arabie et Eurasie et est le siège d’une déformation intracontinental active comme l’atteste les nombreux tremblements de terre historiques qui s’y sont produits. Tous ces séismes, destructeurs, attestent d’une forte activité sismique régionale, et il est par conséquent important d'évaluer l’aléa sismique associé aux structures actives qui génère cette sismicité.Le travail présenté ici, expose les résultats de l’analyse de la tectonique active au niveau des terminaisons nord-ouest et sud-est de la faille de Pambak-Sevan-Syunik (PSSF), une des failles décrochant majeure qui traverse l'Arménie du NW au SE. La quantification des déformations en termes de géométrie, cinématique, vitesse de glissement et paléosismicité, en utilisant les méthodes de datation 3He cosmogénique, OSL/IRSL et radiocarbone, révèlent des comportements différents entre les deux régions.Au niveau de la terminaison nord-ouest, dans la région d’Amassia, la faille PSSF s’incurve vers l'ouest et se subdivise en deux branches de direction WNW-ESE, et de cinématique inverse, définissant une structure en pop-up. Nous estimons une vitesse de soulèvement de 0.5 ± 0.1 mm/an et une vitesse de raccourcissement NNE-SSW de 1.4 ± 0.6 mm/an. Ces résultats suggère que l’essentiel des ~2 mm/an de mouvement dextre estimés le long de la faille de PSSF sont absorbés au niveau du pop-up d’Amassia.Au niveau de la terminaison sud-est, dans la région du volcan Tsghuk, la faille PSSF semble disparaitre. Le peu d’activité tectonique est caractérisée par des failles normales sub-méridiennes associées à une légère composante décrochant dextre. Nous déterminons une vitesse de glissement vertical de ~0,2 mm/an, une vitesse d’extension ~EW de ~0,1 mm/an associée à une composante dextre de ~0,05 mm/an. Ces résultats suggèrent que le mouvement dextre observé le long de la faille de PSSF plus au nord, a été transféré sur d'autres failles plus à l'ouest dans le Karabakh (faille Hagari ou autres structures situés encore plus au NW). / The territory of Armenia was located in the collision zone between Arabia and Eurasia, and is the seat of active intercontinental deformations, which was attested by the many historical earthquakes that have occurred in this region. All these destructive earthquakes show a strong regional seismic activity, and therefore it is important to evaluate the seismic hazard associated with active structures that generates this seismicity.This study presents the results of the analysis of the active tectonics within the northwestern and southeastern extensions of the Pambak-Sevan-Syunik fault (PSSF), a major right-lateral strike-slip fault cutting through Armenia (NW - SE). Quantifying the deformations in terms of geometry, kinematics, slip rates and earthquake activity, using cosmogenic 3He, OSL/IRSL and radiocarbon dating techniques, reveal different behaviors between the two regions.Within the northwestern extension, in the region of Amassia, the PSSF bends to the west and splits into two main WNW-ESE trending reverse faults defining a compressional pop-up structure. We estimate an uplift rate and a shortening rate of 0.5 ± 0.1 mm/y and 1.4 ± 0.6 mm/y, respectively. This suggests that most of the ~2 mm/y right lateral movement of the PSSF seems to be absorbed within the Amasia pop-structure.Within the southeastern extension, in the region of Tsghuk volcano, the PSSF shows signs of dying out at the southernmost tip of the Syunik graben. A very slow NS trending normal faulting associated with a slight right-lateral movement characterizes the tectonic activity in the region of Tsghuk volcano. We estimate vertical slip rates, EW stretching rate, and right-lateral slip rate of ~0.2 mm/y, ~0.1 mm/y and ~0.05 mm/y, respectively. These results lead to the conclusion that the right lateral movement observed further north along the PSSF is mainly transferred within other active faults further west within the Karabagh (Hagari fault or other structures further northwestwards).

La faille nord anatolienne (NAF), une zone de faille dextre longue de 1000 km est caractérisée par un fort aléa sismique. Elle accommode le mouvement vers l’ouest de l’Anatolie par rapport à l’Eurasie. Dans sa partie ouest, la NAF se divise en trois branches, dont une borde le sud de la mer de Marmara et du lac d’Iznik. Ce segment médian de la NAF (MNAF) présente aujourd’hui une très faible sismicité. Pourtant, cette zone se caractérise par un risque sismique élevé à l’échelle des deux derniers millénaires. Plus de six séismes sont décrits par les auteurs anciens et causèrent des destructions dans la ville d’Iznik (ancienne Nicée), un centre politique et religieux important aux époques hellénistique et romaine. Notre étude a pour but de contraindre l’activité sismique récente de la MNAF dans la région d’Iznik à plusieurs échelles de temps, par une approche pluridisciplinaire combinant géosciences et archéologie.Le premier objectif de cette thèse est de développer l’étude des bâtiments anciens comme archives de la sismicité historique en observant leurs endommagements et réparations successifs. La ville de Nicée est appropriée pour ce type d’étude puisqu’elle présente plusieurs bâtiments préservés portant les traces de nombreuses réparations. J’ai concentré mon travail sur des infrastructures critiques comme la muraille défensive longue de 3 km. Cela inclut aussi l’aqueduc de la ville, recoupé par une faille active, ainsi qu’une basilique romaine découverte récemment sous les eaux du lac d’Iznik à 20 m de la côte. En appliquant plusieurs techniques de datation (stratigraphie des édifices, 14C) sur les bâtiments, j’ai pu identifier au moins trois séismes sources d’endommagement depuis le 6e siècle. La répartition des dommages sur les bâtiments permet d’estimer des intensités locales de VIII sur l’échelle macrosismique européenne (EMS98). Grâce à des simulations numériques, je montre que les déformations visibles sur un obélisque romain au nord d’Iznik sont compatibles avec des magnitudes proches de Mw 7 pour des distances épicentrales inférieures à 15 km.Le deuxième objectif de cette thèse est de contraindre la vitesse de glissement quaternaire sur la MNAF et de mieux comprendre la formation du lac d’Iznik à l’ouest de la ville. Ce lac de 313 km² est le plus grand lac d’eau douce de la région de Marmara. Les principales failles autour du lac ont été cartées avec un MNT de haute résolution dérivé d’images Pléiades. Les marqueurs géomorphologiques décalés par la MNAF ont fait l’objet de mesures systématiques. L’analyse statistique de ces décalages a mis en évidence six ruptures majeures préservées dans le paysage, avec des déplacements cosismiques entre 2 et 6 m. Les âges de trois niveaux de terrasses lacustres au nord du lac ont été quantifiés par radiocarbone et 10Be produit in situ. J’ai pu déterminer un taux de glissement horizontal minimum de 2.9 mm/yr. Le basculement vers le sud des paléorivages est compatible avec un taux de glissement vertical élevé sur la MNAF autour de 6 mm/yr.En travaillant sur la morphologie et les lithologies de la région d’Iznik, nous avons découvert des preuves d’épisodes glaciaires LGM. La morphologie en U de plusieurs vallées à l’est du lac d’Iznik, séparées par des sauts topographiques correspond à l’empreinte d’anciens glaciers. Cette hypothèse est confirmée par la présence de moraines en bord de vallée, de blocs erratiques aux lithologies variées, et de sédiments glacio-lacustres. La distribution spatiale de ces marqueurs morphologiques et lithologiques nous permet de reconstruire l’emplacement et le retrait vers l’est de ce glacier. Les âges absolus des dépôts glaciaires et des alluvions postérieurs à la glaciation sont compatibles avec des proxies paléoenvironnementaux provenant du lac d’Iznik et les études réalisées sur d’autres glaciers turcs LGM. Il s’agit de la première découverte de glaciers à si basse altitude en Turquie. / The North Anatolian fault (NAF), a 1000 km-long dextral fault zone is known for its strong seismic hazard. It accommodates the westward motion of Anatolia, relative to Eurasia. In its western part, the NAF splits into three strands, one of which passing south of the Marmara sea and the Iznik lake. This NAF middle strand (MNAF) shows nowadays a very low seismic activity. However, this area has been characterized by a significant earthquake hazard over the last two millennia. Several ancient authors mention the occurrence of more than six destructive earthquakes that impacted Iznik (old Nicaea), which was an important political and religious centre during the Hellenistic and Roman periods. Our study aims to constrain the recent seismic activity on the MNAF in the Iznik area at different time scales through a multidisciplinary approach coupling earth science and archeology.The first goal of this thesis is to develop the study of ancient buildings as archives of the historical seismicity by observing their successive damages and repairs. The city of Nicaea is appropriate for this kind of study as it presents several well preserved ancient buildings that bear traces of numerous repairs. I focus my study on the critical infrastructures for the city such as the 3 km-long protecting walls. This also includes the aqueduct that provided the city with water and is crossed by a segment of active fault, and a Roman basilica recently discovered underwater in the Iznik lake 20 m far from the shore. Applying different dating techniques (stratigraphy of the archaeological building, 14C) to the various materials of these buildings (terra cotta, mortar, concretions on the aqueduct), I was able to identify at least three damaging earthquakes since the 6th century AD. The amount of damage on these buildings allows to estimate local intensities at VIII on the European macroseismic scale (EMS98). Thanks to numerical simulations, I show that the current deformation visible on a Roman obelisk north of Iznik is compatible with magnitudes close to Mw 7 for epicentral distances smaller than 15 km.The second goal of this thesis is to constrain the Quaternary slip rate on the MNAF and better understand the formation of Iznik Lake, a 313 km²-large lake located just west of the city, which is the largest freshwater lake in the Marmara region. The main faults around the lake were mapped using a high-resolution DEM derived from Pleiades images. Geomorphic markers offset by the MNAF were systematically measured. The statistical analysis of the offsets revealed six major ruptures preserved in the landscape, with coseismic displacements between 2 and 6 m. The ages of three levels of lacustrine terraces north of the lake were quantified by radiocarbon and in-situ produced 10Be. A minimal horizontal slip rate of 2.9 mm/yr was estimated. The southward tilting of the lake paeloshorelines is compatible with a high vertical slip rate on the MNAF around 6 mm/yr.While working on the morphology and lithologies of the Iznik area, we have discovered significant evidence for LGM glacial events. The U-shaped morphology of several successive valleys east of Iznik Lake separated by topographic highs is interpreted as the print of past glaciers. This is confirmed by the presence of moraine deposits on the sides of the valleys, erratic blocks from various lithologies and glacio-lacustrine sediments. The geographical distribution of these morphological and lithological markers enabled us to reconstruct the former location and eastward retreat of this glacier. The absolute ages obtained from glacial deposits and alluvial sediments postponing the glaciation are compatible with paleoenvironmental proxies in Iznik Lake and previous studies of other Turkish LGM glaciers. This constitutes the first evidence of glaciation at low elevations in Turkey.

The High Redundancy Actuator (HRA) project investigates a novel approach to fault tolerant actuation, which uses a high number of small actuation elements, assembled in series and parallel in order to form a single intrinsically fault tolerant actuator. Element faults affect the maximum capability of the overall actuator, but through control techniques, the required performance can be maintained. This allows higher levels of reliability to be attained in exchange for less over-dimensioning in comparison to conventional redundancy techniques. In addition, the combination of both serial and parallel elements provides intrinsic accommodation of both lock-up and loose faults. Research to date has concentrated on HRAs based on electromechanical technology, of relatively low order, controlled through passive Fault Tolerant Control (FTC) methods. The objective of this thesis is to expand upon this work. HRA configurations of higher order, formed from electromagnetic actuators are considered. An element model for a moving coil actuator is derived from first principles and verified experimentally. This element model is then used to form high-order, non-linear HRA models for simulation, and reduced-order representations for control design. A simple, passive FTC law is designed for the HRA configurations, the results of which are compared to a decentralised, active FTC approach applied through a framework based upon multi-agent concepts. The results indicate that limited fault tolerance can be achieved through simple passive control, however, performance degradation occurs, and requirements are not met under theoretically tolerable fault levels. Active FTC offers substantial performance improvements, meeting the requirements of the system under the vast majority of theoretically tolerable fault scenarios. However, these improvements are made at the cost of increased system complexity and a reliance on fault detection. Fault Detection (FD) and health monitoring of the HRA is explored. A simple rule-based FD method, for use within the active FTC, is described and simulated. An interacting multiple model FD method is also examined, which is more suitable for health monitoring in a centralised control scheme. Both of these methods provide the required level of fault information for their respective purposes. However, they achieve this through the introduction of complexity. The rule-based method increases system complexity, requiring high levels of instrumentation, and conversely the interacting multiple model approach involves complexity of design and computation. Finally, the development of a software demonstrator is described. Experimental rigs at the current project phase are restricted to relatively low numbers of elements for practical reasons such as cost, space and technological limitations. Hence, a software demonstrator has been developed in Matlab/Simulink which provides a visual representation of HRAs with larger numbers of elements, and varied configuration for further demonstration of this concept.

La pile à combustible apparaît comme un système performant pour produire de l’électricité « verte » à partir de l’hydrogène dès lors que celui-ci est produit à partir de sources d’énergie renouvelables. Les avantages et la maturité de la technologie à membrane polymère font des PEMFC des candidates prometteuses. Cependant, plusieurs verrous scientifiques et technologiques limitent encore leur utilisation à grande échelle, en particulier leur coût, leur fiabilité et leur durée de vie. L’amélioration de ces caractéristiques passe par la mise en place d’outils de supervision, de détection de défauts et de contrôle des systèmes pile à combustible (PàC). Le travail de recherche est le fruit d’une collaboration entre le FC LAB de l’Université de Bourgogne Franche Comté et le LE2P de l’Université de La Réunion. Ce sujet de thèse s’inscrit dans la continuité des travaux menés au laboratoire FC LAB, portant en particulier sur le diagnostic et le pronostic de systèmes PàC, et des travaux menés au laboratoire LE2P, portant sur le test en ligne d’algorithmes de commande de PEMFC. Parmi les méthodes développées pour déployer la sureté de fonctionnement à un système physique, on retrouve les techniques de tolérance aux défauts, conçues pour maintenir la stabilité du système ainsi que des performances acceptables, même en présence de défauts. Ces techniques se décomposent généralement en trois phases : la détection d’erreurs ou de défaillances, l’identification des défauts à l’origine des problèmes, et l’atténuation. La littérature fait état d’un grand nombre d’outils de diagnostic et d’algorithmes de contrôle, mais l’association du diagnostic et du contrôle reste marginale. L’objectif de ce travail de thèse est donc le test en ligne de différentes stratégies de commande tolérante aux défauts, permettant de maintenir la stabilité du système et des performances acceptables même en présence de défauts. / Fuel cells (FC) are powerful systems for electricity production. They have a good efficiency and do not generate greenhouse gases. This technology involves a lot of scientific fields, which leads to the appearance of strongly inter-dependent parameters. It makes the system particularly hard to control and increase the fault’s occurrence frequency. These two issues underline the necessity to maintain the expected system performance, even in faulty condition. It is a so-called “fault tolerant control” (FTC). The present paper aims to describe the state of the art of FTC applied to the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). The FTC approach is composed of two parts. First, a diagnostic part allows the identification and the isolation of a fault. It requires a good a priori knowledge of all the possible faults in the system. Then, a control part, where an optimal control strategy is needed to find the best operating point or to recover the fault.

L'île de Taiwan résulte de la collision active entre les plaques Eurasienne et Philippine. Ce travail de thèse porte sur la détection et la mesure des déformations tectoniques inter-sismiques engendrées par cette collision. Pour réaliser ce travail, l'interférométrie radar différentielle, et plus précisément la méthode des réflecteurs permanents, a été choisie pour l'étude de Taiwan. Cette méthode repose sur l'analyse d'une série d'images radar acquises à différentes dates sur une même zone. Au final, une carte des déplacements moyens du sol est obtenue, ainsi qu'une série temporelle des déplacements du sol consistant en une mesure par date (la référence étant la date la plus ancienne). Les résultats obtenus présentent une densité de point et une qualité de mesure très riche pour le suivi et l'analyse des déformations tectoniques. Après un état de l'art sur l'interférométrie radar et la mesure des déplacements, abordant tour à tour le principe, les méthodes et les limites de cette mesure, le potentiel de son application à Taiwan est détaillé. Cette méthode est ensuite appliquée, avec des données ALOS PALSAR, à trois zones clés de l'orogène taiwanais : (1) la Vallée Longitudinale, à l'Est de l'île ; située entre la Chaîne Centrale et la Chaîne Côtière, le raccourcissement horizontal à travers la vallée est d'environ 3 cm/an. Grâce à la carte des déplacements moyens entre 2007 et 2010, la faille inverse de la Vallée Longitudinale a pu être localisée avec une grande précision (entre 50 et 100 mètres), améliorant grandement les précédentes cartes. Le taux de glissement inter-sismique a ainsi été estimé (entre 1 et 3,2 cm/an) et sa variation spatiale analysée. Les résultats obtenus ont été comparés avec les données GPS avec succès. (2) la péninsule de Hengchun, au Sud de l'île ; il s'agit des déformations les plus récentes observables à Taiwan. La péninsule, située au sommet du prisme d'accrétion actuel, la structure tectonique majeure est la faille inverse de Hengchun. A partir de la carte des déplacements du sol obtenue, la trace de la faille de Hengchun a été mise en évidence, de même que son glissement inter-sismique (environ 1 cm/an). (3) le front de déformation, à l'Ouest de l'île ; il s'agit d'une étude préliminaire des déformations affectant la Plaine Côtière. Plusieurs types de déformations ont pu être observés entre 1995 et 2010 : le soulèvement de l'anticlinal de Tainan, la subsidence de la plaine de Pingtung, l'activité de la faille de Fengshan et la subsidence près de la rivière Choshui / Pas de résumé en anglais