Les moteurs asynchrones diphasés sont largement utilisés dans des applications de moins d'un kW, où le prix est un facteur important de choix, en particulier pour les volets roulants. Ces applications, pour des raisons de sécurité, nécessitent une détection précoce des obstacles et donc l'implantation d'un capteur de vitesse. Dans un souci de réduction de coût, une des pistes intéressantes est l'estimation de la vitesse à partir de la mesure des courants et des tensions, de manière à faire l'économie du capteur de vitesse. La première partie de notre travail a consisté à étudier et réaliser différentes alimentations : sur le secteur avec condensateur de déphasage ou par convertisseur statique. Dans une seconde partie, la modélisation du moteur en régime permanent et transitoire et celle du volet (tablier, frein, réducteur) nous a permis d'établir les caractéristiques électromagnétiques du motoréducteur et le comportement mécanique de la charge. Les paramètres de ces modèles ont été identifiés et les résultats analysés. Dans la troisième partie, à partir de ces modèles, différentes stratégies de détection de fin de course du volet sans capteur, d'arrêt sur obstacles ainsi qu'une commande de limitation de couple ont été mises au point et validées expérimentalement. Une carte électronique économique a été réalisée.

Les moteurs asynchrones diphasés sont largement utilisés dans des applications de moins d’un kW, où le prix est un facteur important de choix, en particulier pour les volets roulants. Ces applications, pour des raisons de sécurité, nécessitent une détection précoce des obstacles et donc l’implantation d’un capteur de vitesse. Dans un souci de réduction de coût, une des pistes intéressantes est l’estimation de la vitesse à partir de la mesure des courants et des tensions, de manière à faire l’économie du capteur de vitesse. La première partie de notre travail a consisté à étudier et réaliser différentes alimentations : sur le secteur avec condensateur de déphasage ou par convertisseur statique. Dans une seconde partie, la modélisation du moteur en régime permanent et transitoire et celle du volet (tablier, frein, réducteur) nous a permis d’établir les caractéristiques électromagnétiques du motoréducteur et le comportement mécanique de la charge. Les paramètres de ces modèles ont été identifiés et les résultats analysés. Dans la troisième partie, à partir de ces modèles, différentes stratégies de détection de fin de course du volet sans capteur, d’arrêt sur obstacles ainsi qu’une commande de limitation de couple ont été mises au point et validées expérimentalement. Une carte électronique économique a été réalisée. / The single-phase induction motor is widely used for capacity of less than the kW in applications where the price is an important consideration, particularly for rolling shutters. For safety reasons, these applications require an early detection of obstacles and thus it is necessary to implement a speed sensor. In a preoccupation of cost saving, one tries to estimate the speed on the basis of voltage and current measurements, in order to economize on the speed sensor. The first part of our work deals with the study and realization of different power supplies : Capacitor-run single-phase induction motor or static converter supply. In a second part, the static and transient modeling of the motor and the rolling shutter (shutter, gears and brake) has provided the electromagnetic characteristics of the geared motor and the mechanical behavior of the load. The parameters of these models have been identified and the results have been discussed. In the third part, from these models, different strategies have been devised and validated for detecting the arrival of a rolling shutter on the abutment, implementing a soft stop on obstacles and limiting the torque. A low cost electronic command board has been realized.

De nos jours, la problématique de recherche du meilleur itinéraire est très étudiée dans diverses applications telles que pour le mode de transport doux (vélo) ou piétonnier, pour l’interception d’un objet mobile ou encore pour la combinaison des modes de transport (multimodal). Dans cette optique, notre objectif consiste à chercher un meilleur itinéraire pour les services d’urgence. Notre étude est réalisée en partenariat avec le SMUR du Mans (Sarthe) qui fournit le contexte opérationnel. Dans un premier temps, ce travail de recherche consiste à exploiter l’historique des trajectoires empruntées par le service d’urgence pour avoir une meilleure estimation du temps de parcours. Afin de réaliser cette tâche, nous proposons une méthodologie partant de la phase de la modélisation des objets mobiles passant par une étape d’analyse statistique et de data mining et allant jusqu'aux phases de l’implémentation et de la validation. Concernant la phase de la modélisation, nous proposons une approche qui fait le lien entre une modélisation et une gestion des objets mobiles par des Types Abstraits de Données (TAD) et une modélisation conceptuelle basée sur MADS. En vue d’avoir une meilleure estimation du temps de parcours, une méthode d’Analyse des Correspondances Multiples et une technique de création d’arbres et de règles de décision sont utilisées. Pour le processus de la validation de notre méthode d’estimation du temps de parcours, nous procédons par une comparaison entre les itinéraires proposés par application d’un algorithme de recherche du plus court chemin et les trajectoires empruntées par le service d’urgence. Dans un deuxième temps, et pour pouvoir prendre en considération la temporalité et l’incertitude sur les estimations du temps de parcours causées par les différents types de perturbations, le mode dépendant du temps avec graphe par intervalle et la notion de degré d’optimisme seront retenus pour l’implémentation de notre calculateur. On propose deux versions de recherche d’itinéraires : un seul et unique chemin le plus rapide et les k premiers chemins optimaux. Afin de minimiser le risque de blocage, la deuxième version sera bénéfique dans le cas où deux équipes partent pour une même intervention. Chacune d’entre elles empruntera un chemin différent afin d'optimiser les chances d'arriver rapidement sur les lieux d'intervention.Enfin, et pour prendre en considération en temps réel les événements exceptionnels prévus (manifestations, travaux publics), les changements des caractéristiques physiques du réseau routier, les conditions météorologiques et les événements imprévus (embouteillages, accidents) qui peuvent influer sur le choix d’itinéraires, nous proposons un système d’aide à la prise en compte des perturbations du trafic en temps réel. / The present-day issue of looking for the most appropriate route is widely studied for various applications such as cycling or pedestrians, the interception of a mobile object, multimodal or combining means of transport.With this approach, our objective is to search for the best itinerary for emergency vehicles. Our study has been carried out in partnership with the SMUR (emergency medical assistance) in Le Mans, which has provided an operational context.Our research work firstly dealt with the records of the routes used by emergency vehicles so as to obtain a more accurate estimation of journey times. For this task, our methodology begins with a phase of modelising mobile objects using statistical analysis and data mining to reach phases of implementation and validation. During the modelisation phase, we propose the use of an approach that creates a link between modeling and management of mobile objects by Abstract Data Types (TAD) and conceptual modeling based on MADS. So as to improve estimation of journey time a method of Multiple Correspondence Analysis and a technique for creating trees and decision rules were used. For the validation process of journey time, we compared routes suggested by a research algorithm application for the shortest trip and the routes used by the emergency services.Secondly, so as to take into consideration time value and the uncertainty of journey time estimations due to disturbances, the mode depending on time with graph per interval and the notion of degree of optimism will be retained for the implementation of our calculator. We propose two versions of itinerary research: a single unique fastest route and the first k optimal routes. So as to minimize the risk of blocking, a second version is of benefit in the case of two emergency units leaving for the same intervention. Each will use a different route to maximize the chances of arriving on the scene quickly Intervention.The ultimate stage involved considering in real time the consequences of exceptional foreseen events (demonstrations, roadworks), changes in the physical characteristics of the road network, weather conditions and those that could not be predicted (traffic congestion and accidents) that can influence the choice of a route, for which we propose a system to help in the management of such a disturbance in real time.

L'inversion des formes d'onde (full waveform inversion, FWI) a suscité un intérêt dans le monde entier pour sa capacité à estimer de manière précise et détaillée les propriétés physiques du sous-sol. La FWI est généralement formulée sous la forme d'un problème d'ajustement des données par moindres carrés et résolus par une approche linéarisée utilisant des méthodes d'optimisation locales. Cependant, la FWI est bien connue de souffrir du problème de saut de phase rendant les résultats fortement dépendant de la qualité des modèles initiaux. L'inversion des formes d'ondes des arrivées réfléchies (reflection waveform inversion, RWI) a récemment été proposée pour atténuer ce problème en supposant une séparation d'échelle entre le modèle de vitesse lisse et le modèle de réflectivité à haut nombre d'onde. La formulation de RWI considère explicitement les ondes réfléchies afin d'extraire de ces ondes une information sur les variations lisses de vitesse des zones profondes. Cependant, la méthode néglige les ondes transmises qui contraignant les informations lisses de vitesse en proche surface.Dans cette thèse, une étude de la sensibilité en nombre d'ondes des méthodes de FWI et RWI a d'abord été revisitée dans le cadre de la tomographie en diffraction et des décompositions orthogonales. A partir de cette analyse, je propose une nouvelle méthode, à savoir l'inversion jointe des formes d'ondes transmises et réfléchies (joint full waveform inversion, JFWI). La méthode propose une formulation unifiée pour combiner la FWI des transmissions et la RWI pour les réflexions, donnant naturellement une sensibilité commune aux petits nombres d'onde venant des arrivées grand-angle et réfléchies. Les composantes à hauts nombres d'onde sont naturellement atténuées par la formulation. Pour satisfaire l'hypothèse de séparation d'échelle, j'utilise une paramétrisation du sous-sol basée sur la vitesse des ondes de compression et l'impédance acoustique. La complexité temporelle de cette approche est le double de la méthode de FWI classique et la requête mémoire reste la même.Une procédure d'inversion est ensuite proposée, permettant d'estimer alternativement le modèle de la vitesse du sous-sol par JFWI et l'impédance inversion de formes d'ondes réfléchies. Un exemple synthétique réaliste du modèle de Valhall est d'abord utilisé avec des données de streamer et à partir d'un modèle initial très lisse. Dans ce cadre, alors que la FWI converge vers un minimum local, la JFWI réussit à reconstruire un modèle de vitesse lisse de bonne qualité. La prise en compte des ondes tournante par la JFWI montre un fort intérêt pour la qualité de reconstruction superficielle, comparée à la méthode RWI seule. Cela se traduit ensuite par une reconstruction améliorée en profondeur. Le modèle de vitesse lisse construit par JFWI peut ensuite être considéré comme modèle initial pour la FWI classique, afin d'injecter le contenu en haut nombres d'onde tout en évitant le problème de saut de phase.Les avantages et limites de l'approche de JFWI sont ensuite étudiés dans une application sur données réelles, venant d'un profil 2D de données de fond de mer (OBC) recoupant un nuage de gaz au dessus d'un réservoir. Plusieurs modèles initiaux et stratégies d'inversion sont testés afin de minimiser le problème de saut de phase, tout en construisant des modèles de sous-sol avec une résolution suffisante. Sous réserve de mettre en œuvre des stratégies limitant le problème de saut de phase, la JFWI montre qu'elle peut produire un modèle de vitesse acceptable, injectant les bas nombres d'onde dans le modèle de vitesse. L'amélioration de l'éclairage en angles de diffraction fournie par des acquisitions 3D devrait permettre de pouvoir commencer l'inversion par JFWI à partir de modèle encore moins bien définis. / Full waveform inversion (FWI) has attracted worldwide interest for its capacity to estimate the physical properties of the subsurface in details. It is often formulated as a least-squares data-fitting procedure and routinely solved by linearized optimization methods. However, FWI is well known to suffer from cycle skipping problem making the final estimations strongly depend on the user-defined initial models. Reflection waveform inversion (RWI) is recently proposed to mitigate such cycle skipping problem by assuming a scale separation between the background velocity and high-wavenumber reflectivity. It explicitly considers reflected waves such that large-wavelength variations of deep zones can be extracted at the early stage of inversion. Yet, the large-wavelength information of the near surface carried by transmitted waves is neglected.In this thesis, the sensitivity of FWI and RWI to subsurface wavenumbers is revisited in the frame of diffraction tomography and orthogonal decompositions. Based on this analysis, I propose a new method, namely joint full waveform inversion (JFWI), which combines the transmission-oriented FWI and RWI in a unified formulation for a joint sensitivity to low wavenumbers from wide-angle arrivals and short-spread reflections. High-wavenumber components are naturally attenuated during the computation of model updates. To meet the scale separation assumption, I also use a subsurface parameterization based on compressional velocity and acoustic impedance. The temporal complexity of this approach is twice of FWI and the memory requirement is the same.An integrated workflow is then proposed to build the subsurface velocity and impedance models in an alternate way by JFWI and waveform inversion of the reflection data, respectively. In the synthetic example, JFWI is applied to a streamer seismic data set computed in the synthetic Valhall model, the large-wavelength characteristics of which are missing in the initial 1D model. While FWI converges to a local minimum, JFWI succeeds in building a reliable velocity macromodel. Compared with RWI, the involvement of diving waves in JFWI improves the reconstruction of shallow velocities, which translates into an improved imaging at greater depths. The smooth velocity model built by JFWI can be subsequently taken as the initial model for conventional FWI to inject high-wavenumber content without obvious cycle skipping problems.The main promises and limitations of the approach are also reviewed in the real-data application on the 2D OBC profile cross-cutting gas cloud.Several initial models and offset-driven strategies are tested with the aim to manage cycle skipping while building subsurface models with sufficient resolution. JFWI can produce an acceptable velocity model provided that the cycle skipping problem is mitigated and sufficient low-wavenumber content is recovered at the early stage of inversion. Improved scattering-angle illumination provided by 3D acquisitions would allow me to start from cruder initial models.