Ce travail de recherche est une contribution à l'étude des transitoires d'attaque dans les instruments de type clarinette. L'objectif est d'analyser le comportement de l'instrument en réponse à une variation lente et linéaire de la pression dans la bouche du musicien.Dans des simulations numériques ou des expériences in vitro, lorsque la pression dans la bouche du musicien varie lentement et linéairement dans le temps, on observe en général l'apparition du son lorsque la pression dans la bouche atteint une valeur, appelée seuil d’oscillation dynamique, supérieure au seuil d'oscillation statique. L'apport principal de ce travail est d'interpréter ce phénomène par la présence d'un retard à la bifurcation.L'approche analytique est privilégiée. La contribution majeure de ce doctorat est de comprendre les fondements de la théorie de la bifurcation dynamique afin d’étudier le retard à la bifurcation dans le modèle de clarinette dit "de Raman". Les propriétés du seuil dynamique d’oscillation sont ainsi reliées aux caractéristiques de la variation temporelle de la pression dans la bouche (sa valeur initiale et sa pente). L'une des caractéristiques notoires du retard à la bifurcation est sa grande dépendance au bruit, même s’il provient des erreurs d’arrondi de l’ordinateur. Les propriétés du seuil dynamique changent selon que le bruit peut être ignoré ou non.Nous montrons ensuite expérimentalement à l'aide d’une bouche artificielle et d'une clarinette de laboratoire que le retard à la bifurcation n'est pas qu'un phénomène numérique. Il est ainsi mis en évidence expérimentalement et ses propriétés sont également étudiés et comparées avec celles obtenues dans le cas numérique. / This research is a contribution to the study of attack transients in clarinet-like instruments. The main objective is to understand the behavior of the instrument when the mouth pressure is increased slowly through time at a constant rate.Although previous research proves that oscillations can appear at a value of the static oscillation threshold, numerical simulations and in vitro experiments show that for gradual increases of the mouth pressure, the audible sound generally appears when mouth pressure reaches a much higher value, called the dynamic oscillation threshold. This phenomenon is referred to as bifurcation delay in this work.A major part of this work follows an analytical approach, using the foundations of dynamic bifurcation theory to study the bifurcation delay in the simple "Raman" clarinet model. The properties of the dynamic oscillation threshold are related to indicators of the time variation of the mouth pressure such as its initial value and its slope. One of the remarkable features of the bifurcation delay is its strong dependence on noise, including that arising from round-off errors of the computer. The properties of the dynamic threshold are different according to whether the noise can be ignored or not.Additionally, an artificial mouth is used on a clarinet-like instrument to show that the bifurcation delay is not only a numerical phenomenon. Experimental observations performed on a clarinet-like instrument blown by an artificial mouth prove that bifurcation delay exists also on real-life systems. These observations show that the properties of the bifurcation delay observed in low-precision simulations are similar to experimental ones.

Depuis plus d’un siècle, l’existence du concept de responsabilité contractuelle suscite de vives controverses au sein de la doctrine française. Le retard contractuel, aussi dénommé demeure, ou mora, constitue le second fait générateur de la responsabilité contractuelle, à côté du défaut d’exécution. Les spécificités de la demeure tiennent tant à ses conditions de mise en œuvre qu’à son régime, caractéristiques qui ne cesseront d’être réformées depuis le Moyen Âge, au gré des besoins et valeurs de chaque époque sans cesse en évolution. Fidèle à l’héritage romain dévolu par la Codification justinienne, le jus commune ne parviendra pas à formuler un principe général de responsabilité contractuelle pour retard, admettant que cette question relève davantage du fait que du droit. Il dispose néanmoins du matériau nécessaire à l’édification du principe. Mais le retard n’y est jamais considéré comme une faute, et ce constat est d’autant plus frappant dans les sources du droit propre au Royaume de France qui privilégient la recherche de l’exécution en nature de la dette. Le véritable changement de paradigme s’opèrera à la fin du XVe siècle, puis surtout sous la plume des juristes humanistes, qui, pour la première fois, qualifieront le retard de faute. Toutefois, faute, dommage et causalité ne feront pas l’objet d’une systématisation aboutie, bien que favorisée par l’énonciation d’un principe général de responsabilité civile par Grotius, sous l’égide du précepte du neminem laedere. Aux siècles suivants, l’ambiguïté demeurera manifeste, entraînant d’ailleurs une importante discordance entre les deux sommités de la doctrine française moderne, Domat et Pothier. Finalement, les rédacteurs du Code civil ne prendront pas partie pour un principe de responsabilité contractuelle pour retard, tout en confirmant les traits principaux d’un tel concept. / Since over a century, the concept of contractual liability has been generating strong controversies within the French doctrine. The contractual delay, also called mora, forms the second operative event of the contractual liability, beside of the contractual failure, from which independent issues can be distinguished. Thus some specificities of the mora belong to its deployment conditions as well as its legal regime, characteristics that keep being reformed since the Middle Ages, depending on the needs and the time values constantly evolving. Following the Roman heritage from the Codification of Justinian, the Jus Commune will never succeed in formulating a general principle of contractual liability for delay, admitting that this question belongs more to the fact than the law. Yet, there is the needed ressources to edify such a principle. But the delay is never considered as a tort, and this finding is even more striking in its sources of the French Kingdom. The texts of the jus proprium are indeed very far from establishing a damages system of the delay, encouraging the search of the execution of the debt in nature. The true change of paradigm will happen at the end of the 15th century, and especially with the humanist jurists who, for the first time, will qualify the tort delay. However, tort, damage and chain of causation will not be the object of an achieved systematization, despite the enunciation of a general principle of civil liability by Grotius, under the aegis of neminem laedere precept. During the next centuries, the ambiguity will remain obvious, generating actually a strong discord between the two thoughts leaders of the modern French Doctrine, Domat and Pothier. Finally, the Code Civil redactors will not decide for a principle of contractual liability for delay, while still confirming main features of such a concept.

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Des systèmes avec des coefficients dépendant du retard ont été rencontrés dans diverses applications de la science et de l'ingénierie. Malgré la littérature abondante sur les systèmes de temporisation, il y a peu de résultats concernant l'analyse de stabilité des systèmes avec des coefficients dépendant du retard. Cette thèse est consacrée à l'analyse de stabilité de cette classe de systèmes.Les méthodes d'analyse de la stabilité sont développées à partir de l'équation caractéristique correspondante suivant une approche généralisée tau-décomposition. Étant donné un intervalle d'intérêt de retard, nous sommes capables d'identifier toutes les valeurs de retard critique contenues dans cet intervalle pour lesquelles l'équation caractéristique admet des racines sur l'axe imaginaire du plan complexe. Le critère de direction de croisement des racines sont proposées pour déterminer si ces racines caractéristique se déplacent vers le plan complexe demi-gauche ou demi-droite lorsque le paramètre de retard passe par ces valeurs de retard critique. Le nombre de racines caractéristiques instables pour un retard donné peut ainsi être déterminé. Notre analyse comprend les systèmes avec un seul retard ou des retards proportionnés sous certaines hypothèses. Le critère de direction de croisement des racines développés dans cette thèse peut être appliqués aux multiple racines caractéristiques, ou aux racines caractéristiques dont la position paramétrée par le retard est tangent à l'axe imaginaire. En tant qu'application, il est démontré que les systèmes avec des coefficients dépendant du retard peuvent provenir de schémas de contrôle qui utilisent une sortie retardée pour approcher ses dérivés pour la stabilisation. Les méthodes d'analyse de stabilité développées dans cette thèse sont adaptées et appliquées pour trouver les intervalles de retard qui atteignent un taux de convergence demandé du système en boucle fermée. / Systems with delay-dependent coefficients have been encountered in various applications of science and engineering. However, general and systematic stability analysis is rarely reported in the rich literature on time-delay systems. This thesis is committed to the stability analysis of such class of systems.Stability analysis methods are developed based on the corresponding characteristic equation following a generalized tau-decomposition approach. Given a delay interval of interest, we are able to identify all the critical delay values contained in this interval for which the characteristic equation admits roots on the imaginary axis of the complex plane. Various root crossing direction criteria are proposed to determine whether these characteristic roots move toward the left or the right half complex plane as the delay parameter sweeps through these critical delay values. The number of unstable characteristic roots for any given delay can thus be determined. Our analysis covers systems with a single delay or commensurate delays under certain assumptions. The root crossing direction criteria developed in this thesis can be applied to characteristic roots with multiplicity, or characteristic roots whose locus parametrized by the delay is tangent to the imaginary axis. As an application, it is demonstrated that systems with delay-dependent coefficients can arise from control schemes that use delayed output to approximate its derivatives for stabilization. The stability analysis methods developed in this thesis are tailored and applied to find the delay intervals that achieve a demanded convergence rate of the closed-loop system.

Cette thèse est dédiée à l’analyse du retard (de calcul ou induit par la communication), qui représente un des paramètres sensibles, et qui doit être pris en compte, pour la mise en œuvre de la Commande Prédictive en temps réel d’un processus dynamique. Dans la première partie, nous avons abordé le problème d’existence des ensembles D-invariants et avons fourni par la suite des conditions nécessaires et/ou suffisantes pour l’existence de ces ensembles. En outre, nous avons détaillé quelques nouvelles idées sur la construction des ensembles D-invariants en utilisant des algorithmes itératifs et d’autres algorithmes basés sur des techniques d’optimisation à deux niveaux. La seconde partie a été consacrée à l’étude du problème de robustesse des systèmes linéaires discrets affectés par un retard variable en boucle fermée avec un contrôleur affine par morceaux défini sur une partition polyédrale de l’espace d’état. L’étude a porté sur l’analyse de la fragilité d’une telle loi commande en présence du retard dans la boucle. Nous avons décrit les marges d’invariance robustes définies comme étant le plus grand sous-ensemble de l’incertitude paramétrique pour lequel l’invariance positive est garantie par rapport à la dynamique en boucle fermée en présence du retard. La dernière partie de cette thèse s’est articulée autour de la conception des lois de commande prédictives avec un attention particulière aux modèles linéaires discrets décrivant des dynamiques affectées par des contraintes en présence du retard. Nous avons proposé plusieurs méthodes offrant différentes solutions au problème de stabilisation locale sans contrainte. Afin d’assurer la stabilité et de garantir la satisfaction des contraintes, nous avons exploité le concept d’invariance et à l’aide du formalisme "ensemble terminal-coût terminal", un problème d’optimisation a été formulé où les états sont forcés d’atteindre l’ensemble maximal admissible d’états retardés/D-invariant à la fin de l’horizon de prédiction. Enfin, nous avons étudié le problème de stabilisation des systèmes continus commandés en réseau soumis à des retards incertains et éventuellement variant dans le temps. Nous avons montré que les ensembles λ-D-contractifs peuvent être utilisés comme ensembles cibles où la stratégie de commande consiste en un simple problème de programmation linéaire ’LP’ qui peut être résolu en ligne. / The research conducted in this thesis has been focusing on Model Predictive Control (MPC) and the implication of network induced time-varying delays. We have addressed, in the first part of this manuscript, the existence problem and the algorithmic computation of positive invariant sets in the state space of the original discrete delay difference equation. The second part of these thesis has been devoted to the study of the robustness problem for a specific class of dynamical systems, namely the piecewise affine systems, defined over a polyhedral partition of the state space in the presence of variable input delay. The starting point was the construction of a predictive control law which guarantees the existence of a non-empty robust positive invariant set with respect to the closed-loop dynamic. The variable delay inducing in fact a model uncertainty, the objective was to describe the robust invariance margins defined as the largest subset of the parametric uncertainty for which the positive invariance is guaranteed with respect to the closed-loop dynamics in the presence of small and large delays. The last part has been dedicated to Model Predictive Control design with a specific attention to linear discrete time-delay models affected by input/state constraints. The starting point in the analysis was the design of a local stabilizing control law using different feedback structures. We proposed several design methods offering different solutions to the local unconstrained stabilization problem. In order to ensure stability and guarantee input and state constraints satisfaction of the moving horizon controller, the concept of positive invariance related to time-delay systems was exploited. Using the "terminal setterminal cost" design, the states were forced to attain the maximal delayed-state admissible set at the end of the prediction horizon. Finally, we have investigated the stabilization problem of Networked Control Systems ’NCSs’ subject to uncertain, possibly time-varying, network-induced delays. We showed that λ-D-contractive sets can be used as a target sets in a set induced Lyapunov function control fashion where a simple Linear Programming ’LP’ problem is required to be solved at each sampling instance.

Le retard de croissance intra-utérin (RCIU) se définit comme étant un échec dans la croissance du fœtus à atteindre son potentiel de croissance génétiquement déterminé. Il touche entre 7 à 10 % des grossesses. Alors que le dépistage commence seulement à partir de la vingtième semaine de grossesse, cette complication pourrait être détectable dès le premier trimestre. Un dépistage précoce des femmes à risque élevé permettrait de débuter un traitement préventif. L’échographie 3D Doppler de puissance a démontré des résultats encourageants pour le dépistage précoce de la pré-éclampsie. La biopsie virtuelle du placenta et ses indices de vascularisation pourraient possiblement permettre la détection précoce de cas de RCIU dès le premier trimestre. Les objectifs de l’étude étaient d’évaluer la valeur de la biopsie virtuelle, du volume placentaire et des indices de vascularisation placentaires au 1er trimestre dans la prédiction du RCIU stratifié selon la sévérité. Nous avons observé que le volume placentaire est un bon prédicteur du RCIU. Cependant, la biopsie virtuelle du placenta et les indices de vascularisation placentaire ne prédisent pas bien le RCIU. En conclusion, la biopsie placentaire et sa vascularisation déterminées par échographie 3D Doppler de puissance ne sont pas des modalités utiles en clinique pour le dépistage précoce du RCIU au premier trimestre de la grossesse. / Fetal growth restriction (FGR) is a pathological process defined as the failure of the fetus to reach its biologically determined growth potential. It affects 7 to 10% pregnancies. Screening for FGR begins only at the 20th weeks of pregnancy but this complication could be detectable during the first-trimester of gestation. Early detection of high-risk pregnancies could allow to start a preventive treatment as soon as possible. Threedimensional Power Doppler ultrasound has shown some encouraging results for early identification of women at high risk of preeclampsia. Placental volume and ultrasonographic sphere biopsy (USSB) with their vascularization indices could possibly detect FGR fetuses during the first-trimester. Our objective was to estimate the performance of the whole placental volume and USSB vascularization in the prediction of severe and non-severe FGR fetuses in the first-trimester. Our results showed that placental volume was a good predictor of severe and non-severe FGR. However, USSB displayed a poor predictive ability. Therefore, first-trimester USSB and its vascularization indices are not good modalities for clinical practice for the early screening of FGR pregnancies.

Objectifs : La prééclampsie (PE) est un trouble hypertensif de la grossesse pouvant être secondaire à un développement placentaire anormal. Plusieurs biomarqueurs sériques maternels, tels que le soluble Fms-like tyrosine kinase (sFlt-1) et le placental growth factor (PlGF) ont été associés à la PE. L'objectif de cette étude est d'évaluer les changements des biomarqueurs sFlt-1 et PlGF dans les différents types de PE (précoce, intermédiaire et tardive; préterme et à terme) et selon les lésions placentaires associées. Méthode : Nous avons mené une étude cas-cohorte sur 45 femmes à faible risque de PE recrutées entre 11-13 semaines de grossesse (cohorte), que nous avons comparées à 31 femmes recrutées au moment du diagnostic de PE (cas). Les dosages de sFlt-1 et PlGF ont été effectués avec des tests automatisés (B·R·A·H·M·S plus KRYPTOR). L'analyse des placentas pour la détection de lésions de type malperfusion maternelle vasculaire (MVM) a été réalisée. Les cas de PE ont été stratifiés selon l'âge gestationnel à l'accouchement. Nous avons rapporté la distribution des marqueurs au cours de la grossesse chez les femmes avec et sans PE. Nous avons ensuite évalué la corrélation entre PlGF et la présence de lésions placentaires de type MVM. Résultats : Les cas de PE plus précoces (≤ 37 semaines) sont associés à des niveaux de sFlt-1 et PlGF significativement différents et à une augmentation des lésions placentaires de type MVM, comparativement aux cas tardifs (> 37 semaines). De faibles niveaux de PlGF, entre 26 et 34 semaines, étaient hautement associés à la présence de lésions placentaire de type MVM (p<0.01), indépendamment de la présence de PE, mais peu associés à la PE sans MVM (p=0.34). Conclusion : La PE se développant plus tôt durant la grossesse est associée à des niveaux de biomarqueurs et des pathologies placentaires distinctes de la PE tardive, appuyant l'hypothèse d'une pathologie distincte. Le PlGF pourrait davantage être un marqueur de MVM que de PE. / Objectives: Preeclampsia (PE) is a hypertensive disorder of pregnancy which can be secondary to abnormal placental development. Several maternal serum biomarkers, such as soluble Fms-like tyrosine kinase (sFlt-1) and placental growth factor (PlGF) have been associated with PE. We aimed to assess the progression of the sFlt-1 and PlGF in different types of PE (early, intermediate, and late; preterm and term) as well as to correlate PlGF with placental lesions characteristic of PE. Method: We conducted a case-cohort study on 45 women at low risk of PE (cohort) recruited between 11 and 13 weeks of gestation and 31 women recruited at diagnosis of PE (cases). sFlt-1 and PlGF levels were measured with automated assays (B·R·A·H·M·S plus KRYPTOR). Placental analysis for the detection of maternal vascular malperfusion (MVM) lesions were performed. PE cases were stratified by gestational age at delivery. We reported biomarkers' distribution during gestation in women with and without PE. We then evaluated the correlation between PlGF and the presence of MVM-type placental lesions. Results: Cases of early PE (≤37 weeks) are associated with significantly different biomarker levels and an increase in MVM-type placental lesions, compared to cases of late PE (> 37 weeks). Low levels of PlGF, between 26 and 34 weeks, was highly associated with the presence of MVM-type placental lesions (p<0.01), independent of the presence of PE, and was not associated with PE without MVM (p=0.34). Conclusion: Early PE is associated with distinct levels of biomarkers and placental pathologies compared to late PE, supporting the hypothesis of a distinct pathology. PlGF could rather be a marker to MVM than PE).

Ce manuscrit est consacré à l'étude du bruit de phase dans les oscillateurs optoélectroniques (OEO) à ligne à retard à fibre optique. Cette classe particulière d'oscillateurs dans la gamme micro-onde a été développée (1994) récemment, et étudiée par différents groupes de recherche dans le monde, du fait de son important potentiel en termes de très faible bruit de phase à court terme (applications radar, spatial, et télécom haut débit). Sur la base d'un modèle théorique s'appuyant sur une description temporelle, nous avons étudié la dynamique de l'oscillateur, et ses propriétés de bruit de phase. L'équation différentielle stochastique, non linéaire, et à retard, est directement dérivée de la description des différents éléments de la chaîne d'oscillation : la non linéarité prédominante d'un modulateur électro-optique de Mach-Zehnder, le temps de retard induit par plusieurs kilomètres de fibre, la dynamique résonante du filtre micro-onde à 10 GHz sélecteur des modes à retard, et les différentes sources de bruit additif et multiplicatif (laser, photodiode, amplificateur RF). La linéarisation de ce modèle autour du point de fonctionnement a permis d'obtenir une expression théorique du bruit de phase et d'amplitude de l'OEO. Ces résultats sont confrontés à une exploration expérimentale des caractéristiques de bruit, à la fois des composants utilisés, et du système complet de l'OEO en régime d'oscillation monomode. Des techniques de mesure de bruit ultra-sensibles, utilisant des architectures optoélectroniques d'un banc de mesure, ainsi que des principes de mesure par corrélation, sont décrites. Une très bonne correspondance entre théorie et expérience est ainsi obtenue. Le travail a abouti à l'identification quantitative des principales sources de bruit limitant les performances de l'OEO. Par l'utilisation de composants optimaux, un niveau de bruit de phase de l'ordre de –?143 dBrad2/Hz à 10 kHz de la porteuse à 10 GHz, a été atteint. La discussion des sources de bruit résiduelles a également permis de proposer des améliorations pour les architectures futures d'OEO.

Ce travail porte sur l'arrêt optimal et le contrôle impulsionnel des processus de Markov généraux, principalement fellériens, et les inéquations variationnelles et quasi variationnelles associées. Les cas du contrôle instantané, avec retard , avec retards imbriqués, et les systèmes d 'inéquations sont étudiés. Les résultats concernent la caractérisation de la fonction coût optimal , l'existence et la caractérisation d'un controle optimal.

Ce travail propose de nouvelles structures de contrôle pour la téléopération bilatérale à travers des réseaux de communication non dédiés. L'enjeu est donc de concevoir et calculer des structures de commande garantissant la stabilisation et un bon degré de performance en termes de synchronisation (suivi des positions et vitesse) et de transparence (ressenti des forces) sous les retards variables et asymétriques.Nous faisons tout d'abord un tour d'horizon des recherches récentes dans le domaine des systèmes de téléopération et de leurs caractéristiques. Puis, nous considérons des modèles linéaires à plusieurs retards variables pour lesquels nous proposons une approche d'analyse de stabilité par fonctionnelles de Lyapunov-Krasovskii et contrôle robuste H [infinity symbol . Ensuite, trois structures de téléopération seront proposées en temps continu, la comparaison de ces architectures montre que, pour un retard de réseau maximum donné ou calculé, toutes garantissent un suivi de position et vitesse. Les deux dernières, qui utilisent les forces mesurées ou estimées de l'opérateur humain et de l'environnement, garantissent de plus un suivi en force. Au final, la troisième structure (avec proxy) présente la meilleure performance, même si elle demande un peu plus de calcul. Puis, afin d'analyser et d'améliorer les performances de la troisième structure pour des modèles encore plus réalistes, une étude est menée en temps discret, mais aussi sur un modèle non linéaire ou non stationnaire sous perturbations bornées en norme. L'implantation sur la plate-forme est décrite dans un quatrième et dernier chapitre, et puis l'analyse des résultats expérimentaux est alors menée