Zugl.: Berlin, Freie Universiẗat, Diss., 2008.

Ce travail de thèse concerne la conception d’un système de diagnostic robuste à base de modèle bond graph et a pour objectif principal de générer des seuils robustes aux incertitudes de mesures mais aussi la génération systématiques des équations d’estimation de défauts. Une procédure de génération des seuils basée sur une représentation graphiques des incertitudes de mesure a été développée et implémentée sur un système réel. La représentation bond graph sous forme LFT (transformation linéaire fractionnelle) a été exploitée pour la génération des équations d’estimation de défauts qui sont utilisées pour l’amélioration de la décision concernant l’isolabilité de défauts ayant la même signature de pannes ainsi à l’analyse de la sensibilité des résidus aux défauts capteurs, actionneurs et aux défauts liés aux paramètres. Les algorithmes développés dans ce travail de thèse ont été validés par une implémentation sur un système mécatronique représentant un robot mobile, appelé : Robotino. / This work deals with robust bond graph model-based fault diagnosis. The main objectives of this work are related to the generation of robust thresholds with respect to measurement uncertainties, and the creation of a systematic procedure for the generation of fault estimation equations. A procedure of thresholds generation based on a graphical representation of the measurement uncertainty has been developed and implemented on a real system. The Bond graph under LFT (linear fractional transformation) form has been used for the generation of fault estimation equations. These equations are used to improve the decision step concerning the isolation of the faults having the same signature and for analyzing the sensitivity of the residuals to faults affecting sensors, actuators and parameters. The algorithms developed in this work have been on a mechatronic system representing a mobile robot, called: Robotino.

Suite au Grenelle de l’environnement proposant une réduction de 50% des pesticides dans l’agriculture française, l’objet central de cette thèse est d’estimer les potentiels progrès de productivité et de diminution de ces inputs pour les grandes cultures. Dans cette perspective, le recours aux modèles d’analyse d’activités et les estimations de fonction de coût par des approches non paramétriques comme Data Envelopment Analysis (DEA) et/ou Free Disposal Hull (FDH) sont mobilisés afin d’évaluer les réductions potentielles de coût global et des dépenses en pesticide pour ce type de cultures. S’appuyant d’une part sur un panel reprenant environ 600 exploitations situées dans le département de la Meuse au cours de la période 1992-2003 et d’autre part sur un échantillon de 700 exploitations de l’Eure & Loir observées en 2008, notre recherche vise à établir une relation de dominance coût entre les technologies utilisant plus ou moins de pesticide à l’hectare. En conséquence deux fonctions de coût caractérisées par des niveaux de dépenses de pesticides à l’hectare différents (haut et faible) sont comparées. La fonction de coût non paramétrique est estimée de manière robuste pour réduire la sensibilité des résultats à l’éventuelle présence d’outliers. Les résultats indiquent que des réductions substantielles de coût sont envisageables si les agriculteurs géraient leurs inputs plus efficacement. De plus, les pratiques culturales utilisant moins de pesticide à l’hectare apparaissent plus compétitives en matière de coût. Cette conclusion indique que l’adoption de ces nouvelles pratiques économes en intrants et donc plus favorables à l’environnement serait bénéfique à la fois pour les agriculteurs et pour l’ensemble de la société. / In the context of the agreement of about 50% reduction in pesticide uses according to the accords du “Grenelle de l’environnement” (the Environment Round Table) in France, the central part of this study is to use some efficiency analysis to estimate the substantial productivity improvements and cost reductions on French farms. By employing Activity Analysis Models and estimating cost frontiers with non-parametric approaches such as Data Envelopment Analysis (DEA) and Free Disposal Hull (FDH)], total cost and/or pesticide expense reductions are evaluated on crop farms. Based on this, a sample of 600 and 700 farms in the Meuse and Eure & Loir departments were respectively observed over a 12 year period (1992-2003) and in year 2008. A non parametric cost function is essentially employed to assess the cost efficiency dominance between technologies using either more or less pesticide and a robust approach frontier is introduced in order to reduce the sensitivity of the cost frontier to the influence of potential outliers, thus improving the accuracy of the result. With respect to this, two cost functions characterized by a relatively lower or higher pesticide level per ha are compared. The estimated efficiency scores indicated that substantial efficiency improvements are possible on French crop farms with a strong potential for cost decreases if farmers could manage inputs more efficiently. Therefore, agricultural practices using less pesticide per ha are more cost competitive which does not only benefit the farmers but also the society, thereby promoting new agricultural practices that are more environmentally friendly.

Thèse doctorat : Automatique Industrielle : Villeurbanne, INSA : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 171-185.

Univ., Diss.--Würzburg, 1997.

Universiẗat, Diss., 2002--Dortmund.

L'objectif de cette thèse est de contribuer à l'adaptation des problèmes de tournées de véhicules (VRP) aux problématiques du monde réel en se focalisant sur deux axes principaux à savoir : la prise en compte des incertitudes à travers l'optimisation robuste et l'optimisation simultanée de plusieurs critères en utilisant l'optimisation multi-objectif. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés à la modélisation du problème VRP sous incertitudes en proposant un nouveau critère de robustesse. Ce critère, appelé "Maximizing the Number of scenarios Qualified by the Worst" (MNSQW), a été évalué en utilisant deux méthodes de résolution : une première méthode exacte et une deuxième méthode basée sur une méta-heuristique. Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés à la résolution robuste multi-objectif d'une variante du VRP: le VRP capacitaire (CVRP), où l'incertitude sur les coûts de trajets est considérée. Un algorithme évolutionnaire multi-objectif hybride a été proposé pour optimiser simultanément le coût du trajet et la taille de la flotte. L'étude expérimentale a montré que l'approche proposée permettait d'atteindre la quasi-totalité des solutions (Pareto) optimales avec une amélioration de deux bornes supérieures (sur un critère) d'une instance. La troisième partie de cette thèse comporte l'étude d'une autre variante du VRP : le problème de tournées de véhicules sélectives (TOP). L'étude vise à optimiser simultanément le profit collecté et le coût du trajet. Pour se faire, nous avons proposé une approche évolutionnaire multi-objectif hybride. La comparaison des résultats par rapport à ceux obtenus par trois méthodes de la littérature, a permis d'observer des amélioration de certaines bornes (quatre nouvelles bornes ont été obtenues). Finalement, nous nous sommes intéressés à l'étude d'une variante robuste du TOP (RTOP). Ce problème a été résolu en adaptant l'algorithme utilisé pour la variante déterministe / The main objective of the thesis is to contribute to the adaptation of VRP problems to the real world problems with a focus on two main axes namely: handling uncertainties through robust optimization and simultaneous optimization of several criteria using multi-objective optimization. First, we focus on modeling the VRP problem under uncertainty by proposing a new robust criterion. This criterion, called "Maximizing the Number of Scenarios Qualified by the Worst (MNSQW)", was evaluated using two approaches: an exact method and a meta-heuristic. In the second part, the robust multi-objective resolution of the capacitated VRP variant (CVRP) with uncertainty on the travel costs has been studied. A hybrid multi-objective evolutionary algorithm has been proposed to optimize the travel cost and the fleet size simultaneously. Experiments were carried out on a state-of-the-art instances, and the proposed approach were compared to an exact method and two meta-heuristics approaches from the literature. The obtained results show that our approach reaches almost all the optimal solutions, and that two new bounds have been established on an other instance. The comparison with the meta-heuristics shows an improvement on the entire results of the first, and competitive results with the second. The third part of this thesis was devoted to the study of another variant of the VRP namely: the Team Orienteering Problem (TOP). We first proposed a hybrid multi-objective evolutionary approach to solve a multi-objective formulation of this problem, to optimize the collected profit and the total travel cost simultaneously. The conducted experiments confirm the conflictual behavior of the optimized objectives. The comparison with three approaches of the literature, allowed to show an improvement of some bounds (four new ones). In the second part of the TOP study, we proposed a robust variant of the latter (RTOP), that has been solved by adapting the algorithm used for the deterministic variant

Avec la miniaturisation toujours plus poussée des technologies CMOS, il devient de plus en plus difficile de maîtriser les variations des paramètres technologiques lors de la fabrication des circuits intégrés. A cause de ces variations, les performances des circuits peuvent varier de façon considérable. Par conséquent, des méthodes d’analyse de la variabilité et de conception robuste sont plus que jamais nécessaires pour garantir un rendement de fabrication des circuits élevé.Les techniques classiques d’analyse de la variabilité se révèlent soit pessimistes conduisant alors à un surdimensionnement (analyse « pire-cas »), soit très couteuses en temps de calcul (analyse Monte Carlo). Quant aux méthodes de conception automatisée robuste, elles sont généralement basées sur des algorithmes d’optimisation locaux qui améliorent la robustesse des circuits localement, mais risquent de ne pas converger vers le dimensionnement globalement robuste. Dans ce travail de thèse, une nouvelle méthode d’analyse de la variabilité ainsi qu’une nouvelleapproche pour concevoir des circuits analogiques robustes ont été développées. La méthode d’analyse de la variabilité consiste à approximer les performances des circuits par des modèles polynomiaux à partir des plans d’expériences, puis à estimer les variations extrêmes grâce au développement limité de Cornish-Fisher. Cette méthode s’avère aussi précise que l’analyse de Monte Carlo, mais présente un coût calculatoire bien plus faible. Enfin, l’approche de conception robuste met en oeuvre la méthode précédente d’analyse de la variabilité dans un algorithme d’optimisation par intervallesafin d’assurer un dimensionnement globalement robuste. / With the continuous downscaling of CMOS technology, precise control over process parameters has become a highly challenging task. Due to the fluctuations in the manufacturing process, the performance of integrated circuits (ICs) will vary greatly between chips. Therefore, efficient methods to analyze such variability are essential to guarantee that fabricated ICs will meet the design and yield specifications. The classical methods for variability analysis are either pessimistic, thus leading to overdesign (worst-case analysis), or computing time expensive (Monte Carlo analysis). As for robust design methods, they are generally based on local optimization algorithms that locally improve the yield, but may not guarantee that the globally robust sizing is found. In this work, a new method for variability analysis and a new approach to design robust analog circuits are developed. The method dedicated to variability analysis consists of building polynomial models of the circuit performance metrics with the Design of Experiments theory, and then estimating the extreme variations by means of the Cornish-Fisher expansion. Compared to Monte Carlo analysis, this method shows a good accuracy without the shortcoming of a large computing cost. Finally, the robust design approach applies the previous variability analysis method in an intervalbasedoptimization algorithm to obtain a globally robust sizing.

Voir fichier joint

Thèse doctorat : Génie Mécanique. Génie Civil : Villeurbanne, INSA : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 184-192.