Aujourd'hui, les systèmes embarqués sont de plus en plus utilisés pour contrôler les systèmes complexes. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons aux systèmes embarqués critiques utilisés pour la commande de systèmes de transport comme les systèmes ferroviaires. Le but de ce travail est de permettre la conception de systèmes tolérants aux fautes pour le contrôle-commande des systèmes de transport. Nous proposons une nouvelle approche de modélisation des systèmes embarqués temporisés pour le diagnostic de leurs fautes. Elle est basée sur une décomposition structurelle du système et sur une extension de la diagnosticabilité modulaire au contexte des systèmes temporisés. On distingue deux approches de base pour le diagnostic de fautes des SED, une approche basée sur les diagnostiqueurs et une approche basée sur les signatures temporelles causales (STC). La principale limite de l'approche diagnostiqueur réside dans la gestion de l'explosion combinatoire. Dans ce travail, notre verrou principal est de combattre cette limite. Nous proposons une nouvelle méthode basée sur l'ingénierie par les modèles pour le diagnostic des systèmes embarqués critiques. D'autre part, la limite majeure de l'approche STC est la garantie de la cohérence d'une base de STC. Un deuxième niveau de difficulté réside dans l'interprétation des événements en entrée du système de diagnostic dans le cadre de l'hypothèse de défaillances multiples. Dans ce travail, nous proposons deux méthodes différentes pour la vérification de la cohérence d'une base de STC et nous proposons un algorithme d'interprétation basé sur le concept de monde qui garantit la correction du diagnostic

L'intérêt principal des canaux d'irrigation est d'assurer une bonne distribution de l'eau aux usagers tout en préservant la ressource en eau. L'automatisation des ouvrages de régulation des canaux a largement contribué à l'amélioration de la gestion de l'eau. La commande automatique d'un canal consiste à agir sur l'ouverture et la fermeture des vannes suivant les données issues des différents instruments de mesures placés sur le canal. Le bon déroulement du processus de commande exige que ces mesures soient fiables. En pratique, ces mesures sont souvent entachées de bruits ou encore d'erreurs. Ces erreurs sont généralement l'effet de défauts dans les capteurs ou actionneurs. Il est par conséquent impératif de munir le canal d'un système de supervision permettant de détecter et de localiser ces défauts.<br /><br />Nous développons dès lors une méthodologie de détection et de localisation des défauts dans les canaux d'irrigation. Cette méthodologie s'appuie sur les techniques de réconciliation de données et de diagnostic à base d'observateurs. La première partie est consacrée à l'application de la réconciliation de données sur un site réel du Canal de Gignac. Les canaux d'irrigation étant des systèmes à retards, la deuxième partie de ce travail porte sur l'extension des méthodes de diagnostic à base d'observateurs pour systèmes à retards.

L'étude présentée propose des solutions aux problèmes de la détection et de la localisation de défauts dans les entraînements électriques en général, dans la boucle de courant d'un entraînement à courant continu en particulier. Les défauts considérés sont ceux de l'ensemble de puissance pris dans sa globalité, de la commande et des capteurs associés. Les méthodes de diagnostic par redondance analytique à l'aide d'observateurs, observateurs à entrées inconnues, observateur de Luenberger et observateurs généralisés sont transposées vers les applications électrotechniques et comparées. La génération robuste vis à vis des incertitudes structurées est réalisée à l'aide des deux approches temporelle et fréquentielle. Les solutions obtenues grâce à l'optimisation d'un critère fréquentiel sont également étudiées. La problématique de la réalisation de structures de détection et de localisation à l'aide de ces outils est formalisée en fonction du nombre de capteurs disponibles et du nombre de défauts affectant le système. Des procédures de synthèse sont étudiées et proposées. Les approches, après avoir été validées sur des modèles de simulation fins du procédé en défaut, sont appliquées expérimentalement.

Ce travail s'inscrit dans le contexte général des nouvelles générations de Direction Assistée Electrique (DAE ou EPAS en anglais pour Electronic Power Assistance Steering), dont l'objectif est de tenir compte des caractéristiques des conducteurs à mobilité réduite. En effet, à ce jour, il n'existe pas de système de direction assistée adapté aux capacités articulaires (rhumatismes divers), musculaires (diminution de force, sénescence), ou encore aux douleurs ressenties par le conducteur, ce qui constitue une insuffisance dès lors que l'on s'intéresse à de telles populations. Le principal objectif de cette thèse est donc de proposer une méthodologie générale permettant d'adapter une DAE standard aux conducteurs à mobilité réduite. La méthodologie proposée a été validé sur une plateforme de type Hardware-In the Loop et les résultats expérimentaux obtenus mettent bien en évidence l'intérêt de la démarche proposée. Ils représentent également un point de départ pour l'implantation de l'aide envisagée sur un véhicule réel et jettent les bases pour l'application de la méthodologie à une large classe de patients affectés par des pathologies différentes.

Cette thèse de doctorat a été réalisée dans le cadre d’une convention CIFRE établie entre le laboratoire LAMIH UMR CNRS 8201 et l’équipementier automobile Valeo. Les problématiques de la thèse s’inscrivent dans un contexte proche de l’industrialisation à savoir l’estimation des couples embrayages lors des phases de changement de rapport dans une transmission à double embrayage et le contrôle de la vitesse de glissement de l’embrayage pour une transmission à simple ou à double embrayage. Afin de répondre à la problématique d’estimation de couple embrayage, un capteur virtuel de couple a été développé. Ce capteur virtuel est composé d’une estimation de la torsion des arbres de transmission basée sur une méthode d’ajout de dents virtuelles dans les capteurs incrémentaux d’une part, et d’un observateur Takagi-Sugeno discrétisé dans le domaine angulaire d’autre part. Ce procédé a permis l’estimation des couples embrayages d’une transmission à double embrayage sur une plateforme de simulation fournie par Valeo comportant un modèle complet de véhicule. Le procédé a également été testé sur des données réelles de débattement de double volant amortisseur, des estimations en ligne du couple moteur instantané acyclique et du couple embrayage ont alors été obtenues. Au cours de l’étude dédiée au glissement contrôlé de l’embrayage, une stratégie de contrôle robuste aux perturbations extérieurs induites par le conducteur et aux dispersions du système a été développée. Cette stratégie permet de répondre aux spécifications du cahier des charges en simulation. La stratégie de glissement contrôlé a également été validée sur véhicule lors d’essais sur piste et sur banc à rouleau. / This PhD has been done in an industrial framework with the so-called automotive equipment manufacturer Valeo and the laboratory of Automatic Control, Mechanics, Informatics and Human Sciences LAMIH UMR CNRS 8201 of Valenciennes, France. The issues of this PhD are closed to the industrialization context such as the clutch torque estimation during the gear shifting phases in a dual clutch transmission and the clutch slip speed control. In order to solve the inline clutch torque estimation issues, a virtual torque sensor has been developed. On one hand, this virtual sensor is composed of a shaft torsion angle estimation based on a method of virtual tooth adding into the encoder sensors. On another hand, discrete angular domain unknown input Takagi-Sugeno observer is used for the estimation of the dynamic part of transmitted torque. This methodology has permitted the estimation of the transmitted clutch torque of a dual clutch transmission in simulation. The simulation results have been obtained on a simulation platform provided by Valeo, including a complete vehicle model. The methodology has also been tested on real data of a dual mass flywheel angular deflection. Thus, online estimation of instantaneous acyclic engine torque and transmitted clutch torque has been obtained. Concerning the slip control, a robust control strategy against the external disturbances leaded to the driver and the system parameters incertitude has been developed. This strategy permits to ensure the required specifications in simulation. The strategy has been also validated on vehicle during track trials.

A travers la thèse intitulée « l'Italie vue à travers les grands hebdomadaires français depuis mars 1994 », nous tenterons de saisir l'image que les principaux hebdomadaires français donnent de l'Italie depuis la formation du premier gouvernement Berlusconi. Ces hebdomadaires sont les suivants : «l'Express », « Le Point », « Marianne », « Courrier international » et « le Nouvel Observateur ». Il sera nécessaire de définir pour chacun d'entre eux la conception qu'il renvoie de l'Italie en général et de son actualité politique en particulier. Nous pouvons formuler quelques hypothèses : la représentation renvoyée par les médias est largement caricaturale. Elle pourrait être influencée par les idéologies et postures politiques des hebdomadaires. Il nous faudra le démontrer. Il faudra également rechercher quels facteurs influencent la vision des journalistes français dans les jugements qu'ils portent sur l'Italie. Il est possible, deuxième hypothèse, que la situation politique qui évolue en France pendant cette période, détermine en partie l'appréciation des journalistes. Probablement aussi, toutes sortes de préjugés partagés par l'opinion française interfèrent dans ces interprétations. D'autres facteurs comme les rivalités sportives (le football par exemple) ou les engagements politiques (l'Italie aux côtés des Etats-Unis dans la guerre en Irak, par exemple) peuvent jouer un rôle. Si ces hypothèses se confirment, nous pourrons réfléchir aux conséquences de ces commentaires parfois peu rationnels sur l'Italie, qui s'apparentent même à une forme d'ingérence. Nous en dégagerons des conclusions sur les rapports entre le journalisme et la politique : les propos journalistiques d'un pays sur un autre ont-ils une incidence sur les relations de politique extérieure qu'entretiennent les deux pays ? / The way the french weekly press describes Italy is rather negative. It is true that Italy has to face important difficulties such as an economic recession and a permanent government instability. The “Ligue du Nord”, a xenophobic party, is also worrying. « Antipolitic », which is known as the rejection of politicians, is a disturbing phenomenon too. Above all, Berlusconi who was at the same time a Prime minister and the owner of three commercial TV channels is suspected to distort and pervert democracy. However, Italy can’t be reduced to these negative aspects. Positive aspects are not fully appreciated by the french weekly press. It also attributes too much responsibility to Berlusconi. Journalists thinks throw « filters », that means their own standards. These standards are usually french, elitist and conservative ones. More than that, severe critics against Berlusconi are probably the way the journalists try to get power over politicians. The requirement of their job also explains the picture which is reflected in the french newspapers. Of course their editorial lines as their ideologies do influence their choices. Berlusconi is questioning our certitudes, our values and our assumptions: should the extremist parties be involved in a government? Should media be considered as a power that needs to be separated from the others? Journalists can’t distance themselves from news like historians or philosophers may do. However they should become conscious of their « filters » and then should describe Italy with more various nuances. The challenge is the quality of french press and the esteem the Italians might not carry on concerning France.

Cette thèse s'intéresse au diagnostic et à l'observation de systèmes linéaires à commutations et à l'application au convertisseur multicellulaire série. L'objectif est de proposer des solutions pour des sous-systèmes non-observables au sens classique et dont des fautes continues ou discrètes peuvent être présentes. Après la présentation d'un état de l'art sur les techniques d'observation et de diagnostic pourles systèmes à commutations, le mémoire est scindé en deux parties. La première partie propose, d'une part, une stratégie d'estimation des états discret et continu d'un système linéaire à commutation soumis à une entrée inconnue. Un observateur hybride basé sur la théorie des modes glissants d'ordre supérieur est développé. D'autre part, deux procédures de diagnostic sont présentées. La première combine un observateur hybride et un diagnostiqueur pour détecter une faute continue. Pour la seconde, un diagnostic actif est défini sur la base de la théorie du test afin de détecter et d'isoler une faute discrète. Dans la seconde partie de ce mémoire, les étapes de la réalisation d'un convertisseur multicellulaire sont détaillées. Ensuite, un chapitre est dédié à la validation des approches théoriques d'observation et de diagnostic sur le convertisseur à trois cellules. Un observateur est synthétisé afin d'estimer les tensions des capacités. Les deux procédures de diagnostic sont appliquées pour la détection d'une variation des valeurs des capacités et le diagnostic de cellules bloquées. Enfin, une commande binaire pour le convertisseur est proposée. L'application de cette stratégie permettra, par la suite, la commande tolérante aux fautes du convertisseur.

Le travail de recherche effectu'e dans cette thèse a été principalement consacré aux problèmes d'observation et de commande des moteurs asynchrones sans capteurs mécaniques. Deux contributions principale ont été faites en exploitant judicieusement le concept de grand gain. La première contribution est un observateur du type grand gain qui permet de réaliser une estimation relativement pr'ecise des variables d'état mécaniques et magnétiques des moteurs asynchrones à partir des mesures disponibles des courants et tensions statoriques. Le gain d'observation a été judicieusement modifié pour des considérations de faisabilité des calculs lorsque le moteur est amené à fonctionner dans des conditions incompatibles avec sa condition d'observabilité. Cet observateur a été particulièrement utilisé pour concevoir un asservissement des moteurs asynchrones sans capteur mécaniques à partir d'un système de commande avec retour d'état du type grand gain. La seconde contribution est une synthèse d'observateurs adaptatifs du type grand gain qui permettent d'estimer conjointement les variables d'état et un ensemble de combinaisons des paramètres d'un moteur asynchrone à partir des mesures des courants et tentions statoriques avec et sans mesure de la vitesse mécanique. Un observateur adaptatif a été particulièrement combiné avec un système de commande avec retour d'état du type grand gain pour concevoir un système de commande adaptative permettant de préserver les performances requises en asservissement des moteurs asynchrones sans capteurs magnétiques en dépit d'une méconnaissance de leurs paramètres.

Dans cette thèse, nous proposons la synthèse d'observateurs adaptatifs pour certaines classes de systèmes non linéaires multi-sorties uniformément observables. Dans un premier temps, les systèmes avec une paramétrisation linéaire sont considérés. Ensuite, les résultats obtenus ont été étendus au cas de paramétrisation non linéaire. La caractéristique principale des observateurs proposés réside dans le fait que leur gain fait intervenir une fonction de synthèse dont le choix permet d'obtenir différents types d'observateurs tels que des observateurs de type grand gain classiques ou à modes glissants. De plus, le réglage de ce gain se fait à travers le choix d'un seul paramètre scalaire. La convergence exponentielle des observateurs proposés a été établie sous une certaine condition d'excitation persistante qui a été donnée. Dans la dernière partie de la thèse, nous proposons un schéma de commande adaptative avec retour de sortie pour une classe de systèmes non linéaires commandables et uniformément observables. Les performances des observateurs proposés sont illustrées en simulation à travers des exemples académiques et des exemples réels d'application relatifs à un moteur asynchrone, un bioréacteur et un moteur à fuel.

Dans cette thèse, nous étudions le problème de l'identification d'un système à dynamique linéaire. Dans un premier temps, nous répertorions les différentes méthodes qui ont été développées dans la littérature en nous concentrant plus particulièrement sur les méthodes des observateurs adaptatifs. Dans un second temps nous présentons un premier algorithme qui est une approche mixant les méthodes des sous-espaces et celles des observateurs adaptatifs. Ce nouvel algorithme est d'autant plus intéressant qu'il nous permet d'identifier des réalisations de systèmes MIMO dans une base d'état arbitraire. La convergence de cet algorithme est démontrée en utilisant les notions d'excitation persistantes. Dans un troisième chapitre nous introduisons une nouvelle méthode qui s'appuie sur le concept des observateurs de Luenberger non linéaires développés ces dernières années. Ce nouvel algorithme se différencie des algorithmes existants par sa capacité à produire une estimation simultanée des paramètres et de l'état du système. Nous démontrons alors sa robustesse à des perturbations affectant la dynamique interne ou les mesures. La convergence de cet algorithme est obtenue si les entrées du système satisfont une hypothèse d'excitation différentielle. Tous ces algorithmes sont alors évalués et implémentés sur un banc d'expérimentation / In this thesis, we study the problem of identification of a linear dynamical system. First, we survey various methods that have been developed in the literature. We focus more particularly on methods named adaptive observers. Secondly we present an approach which combines subspace identification methods and adaptive observers. This new method is interesting since it allows us to identify MIMO systems in an arbitrary basis. The convergence of this algorithm is demonstrated using the persistent excitation notions. In the third chapter we introduce a new method that is inspired from nonlinear Luenberger observers developed in recent years. This new algorithm is different from the existing algorithms since the parameters and the systemstatus are estimated simultaneously. We demonstrate the robustness of this approach. The convergence of the algorithm is obtained if the system inputs satisfy a differential excitation hypothesis. All these algorithms are evaluated and implemented on an experimental bench