L'objectif des travaux présentés dans ce mémoire concerne la commande en poussée de propulseurs électriques marins. Afin de simplifier le problème, l'étude se limite aux véhicules sous-marins autonomes (AUV) ou commandés à distance (ROV).<br /><br />La première partie de ce mémoire présente la modélisation des propulseurs ainsi que plusieurs commandes en poussée issues de la littérature. La majorité de ces commandes est basée sur l'inversion des modèles avec parfois une boucle de régulation<br />intermédiaire.<br /><br />Dans une deuxième partie, une commande originale est proposée. Elle repose sur trois éléments : l'observation du couple hydrodynamique, l'estimation de la poussée par modèle inverse et l'utilisation de correcteurs de type PID. Une étude comparative avec les commandes existantes est menée en simulation.<br /><br />Enfin, la dernière partie concerne la conception d'un banc d'essais. Ce banc d'essais permettra de valider les modèles et les lois de commande utilisés pour la commande en poussée des AUV et des ROV.

Le phénomène d'encrassement dans les échangeurs thermiques est actuellement un sujet important. En effet l'encrassement est un phénomène couteux qui provoque (directement ou indirectement via un surdimensionnement des installations) une augmentation des pertes énergétiques, une hausse de la consommation d'eau. Par effet lié, l'encrassement a un impact environnemental non négligeable dû principalement à une augmentation de l'émission de dioxyde de carbone. La détection de l'encrassement peut se faire de manière très ponctuelle en utilisant des capteurs spécifiques et coûteux ou, globalement, soit en mesurant la variation de masse de l'échangeur, soit en évaluant l'efficacité de l'échangeur à travers le coefficient de transfert - ces deux dernières méthodes exigeant des conditions de fonctionnement très particulières : l'arrêt pour la première et un fonctionnement en régime permanent pour la seconde. Les travaux présentés dans cette thèse consistent au développement d'observateurs non linéaires qui permettent de détecter l'encrassement suffisamment tôt pour mettre en place un système d'entretien efficace. Pour cela, un modèle de dimension finie d'un échangeur tubulaire à contre courant a été défini en début de thèse. Trois solutions basées sur le développement d'observateurs non linéaires de type Takagi-Sugeno appliqués au problème de détection d'encrassement dans les échangeurs thermiques sont proposées. La première consiste en une batterie d'observateurs qui estime les paramètres d'encrassement par une méthode d'interpolation. La deuxième propose un observateur polynomial de type Takagi-Sugeno en utilisant la théorie des sommes de carrés. Enfin, un observateur de type Takagi-Sugeno à entrées inconnues est développé. Une comparaison entre ces différentes méthodes est effectuée en conclusion cette thèse.

Exposé du problème: Cette recherche est venue s’inscrire dans une initiative d’école de recherche-action entamée un peu plus d’une année auparavant. Il y était question de savoir si les leçons du programme « Pleins feux sur l’intimidation » en même temps que la mobilisation et l’engagement du personnel scolaire parallèlement à la médiation par les pairs, réussissaient à produire un impact suffisant sur les élèves pour contrecarrer et amenuiser les incidents d’intimidation sur une période à court et à long terme. Procédure et méthodes : Les participants étaient des élèves de la 2e à la 6e année d’une école régionale francophone caractérisée par une diversité multiethnique, située dans la région du bas Fraser en Colombie-Britannique. La méthode de la recherche-action a été retenue. Elle comprenait la collecte de données par l’entremise de sondages avant et après la mise en œuvre du programme, des rapports d’incidents et des entrevues semi-structurées. Ceci a permis de déterminer entre autres, l’expérience, le rôle et la réaction des élèves face à l’intimidation sévissant à l’école, ainsi que le vécu et les observations des membres du personnel. Résultats : Bien que le test statistique Chi-2 n’a démontré que peu d’amélioration statistiquement significative dans la répartition des diverses fréquences considérées entre février et juin 2009, les commentaires d’élèves et d’enseignants lors d’entrevues semi-structurées ainsi que la recherche-action demeurée active à ce jour, portent à croire que l’initiative d’école se trouve dans la bonne direction pour contrecarrer l’intimidation. Conclusions: Cette recherche a permis de déterminer que le point de vue d’intervenants tels les élèves, enseignants, parents et autres à travers la recherche-action, ajoute une dimension significative aux sondages et questionnaires pour dégager les éléments essentiels de réussite du programme.

L'objectif de cette thèse est de réaliser des expériences biologiques sur des molécules d'ADN à l'aide de micropinces en technologie silicium. Les techniques de mesures à l'échelle d'une molécule unique dépendent essentiellement d'outils très complexes à mettre en œuvre et à utiliser. Afin de se diriger vers des analyses systématiques et temps réel, la conception et la fabrication des micropinces MEMS ont été réalisées au sein du laboratoire. Les molécules d'ADN sont attrapées directement en solution par diélectrophorèse, puis des réactions biologiques sur l'ADN sont caractérisées en temps réel par le suivi de la résonance mécanique du système. La résolution des mesures permet alors de détecter la raideur mécanique de 30 molécules de lambda-ADN (i.e. 20 mN/m). Etant donné qu'il est compliqué de fabriquer un nouveau microsystème avec une raideur très faible (< 1 N/m), une commande par retour d'état a été développée afin d'émuler un système plus élastique et plus sensible¬ ¬aux variations de paramètres. Il a été démontré par simulations que la sensibilité peut être améliorée par un facteur 10 quand la fréquence de résonance du système en boucle fermée est divisée par 10 (i.e. en réduisant la raideur effective du système). Nous avons démontré par expérience une amélioration jusqu'à un facteur 2. Cependant, les problèmes sont alors d'obtenir stabilité et robustesse aux perturbations et aux défauts du modèle. Par conséquent, avant d'atteindre la résolution d'une seule molécule d'ADN, les problématiques concernant la modélisation du système et la présence de nombreuses dynamiques ont été étudiées et corrigées dans de but d'une meilleure implémentation de la commande.

Les technologies de reconnaissance automatique de la parole sont désormais intégrées dans de nombreux systèmes. La performance des systèmes de reconnaissance vocale pour les locuteurs non natifs continue cependant à souffrir de taux d'erreur élevés, en raison de la différence entre la parole non native et les modèles entraînés. La réalisation d'enregistrements en grande quantité de parole non native est généralement une tâche très difficile et peu réaliste pour représenter toutes les origines des locuteurs. Ce travail de thèse porte sur l'amélioration des modèles acoustiques multilingues pour la transcription phonétique de la parole de type " réunion multilingue ". Traiter ce type de parole constitue plusieurs défis : 1) il peut exister de la conversation entre des locuteurs natifs et non natifs ; 2) il y a non seulement de la parole non native d'une langue, mais de plusieurs langues parlées par des locuteurs venant de différentes origines ; 3) il est difficile de collecter suffisamment de données pour amorcer les systèmes de transcription. Pour répondre à ces défis, nous proposons un processus d'adaptation de modèles acoustiques multilingues que nous appelons " adaptation autonome ". Dans l'adaptation autonome, nous étudions plusieurs approches pour adapter les modèles acoustiques multilingues de manière non supervisée (les langues parlées et les origines des locuteurs ne sont pas connues à l'avance) et qui n'utilise aucune donnée supplémentaire lors du processus d'adaptation. Les approches étudiées sont décomposées selon deux modules. Le premier module qui s'appelle " l'observateur de langues " consiste à récupérer les caractéristiques linguistiques (les langues parlées et les origines des locuteurs) des segments à décoder. Le deuxième module consiste à adapter le modèle acoustique multilingue en fonction des connaissances fournies par l'observateur de langue. Pour évaluer l'utilité de l'adaptation autonome d'un modèle acoustique multilingue, nous utilisons les données de test, qui sont extraites de réunions multilingues, contenant de la parole native et non native de trois langues : l'anglais (EN), le français (FR) et le vietnamien (VN). Selon les résultats d'expérimentation, l'adaptation autonome donne des résultats prometteurs pour les paroles non natives mais dégradent très légèrement les performances sur de la parole native. Afin d'améliorer la performance globale des systèmes de transcription pour toutes les paroles natives et non natives, nous étudions plusieurs approches de détection de parole non native et proposons de cascader un tel détecteur avec notre processus d'adaptation autonome. Les résultats obtenus ainsi, sont les meilleurs parmi toutes les expériences réalisées sur notre corpus de réunions multilingues.

Cette thèse s'intéresse à la commande et l'observation d'une classe de systèmes linéaires à commutations (SLC). La classe considérée regroupe les systèmes pouvant être représentés par un modèle Hamiltonien à ports. Récemment, plusieurs travaux ont utilisé la théorie des systèmes dynamiques hybrides pour traiter les problèmes de stabilité, de commandabilité et d'observabilité des systèmes linéaires à commutations. Cependant, certains verrous scientifiques demeurent et nécessitent d'être levés tels que la synthèse d'observateurs pour des SLC présentant des modes de fonctionnement inobservables ou la commande hybride de systèmes possédant un nombre réduit d'entrées de commutations et un nombre élevé de variables d'état à contrôler. Dans ce travail, nous nous intéressons à la synthèse d'observateurs s'appuyant sur la modélisation moyenne et la modélisation hybride de SLC ayant une topologie Hamiltonienne à ports particulière. Ce formalisme possède les outils nécessaires pour établir des preuves de stabilité des erreurs d'observation. Dans un premier temps, nous proposons un observateur non linéaire reposant sur le modèle moyen de la classe des SLC considérée. Ensuite, nous traitons le problème de synthèse d'un observateur hybride où nous proposons un observateur commuté prenant en compte les modes de fonctionnement inobservables. Le problème de la commande des SLC est abordé par la suite. Au départ, la théorie de Lyapunov est utilisée pour proposer deux lois de commandes : La première est synthétisée à partir du modèle moyen et la deuxième exploite le modèle hybride. Une commande optimale hybride est élaborée en utilisant le principe du maximum de Pontryagin et une approche utilisant la recherche d'arcs singuliers. Finalement, une commande prédictive hybride est établie à partir d'un modèle discrétisé du système. Des résultats de simulation et une mise en œuvre expérimentale sur un convertisseur DC-DC SEPIC sont donnés pour montrer l'efficacité des méthodes proposées. L'étude d'un tel circuit est motivée par sa topologie particulière qui contient à la fois un mode de fonctionnement observable et un mode de fonctionnement inobservable. En outre, il possède une seule entrée de commutations et quatre variables d'état ce qui lui vaut la réputation être difficile à commander.

Les interfaces haptiques à retour d'effort sont des dispositifs robotiques capables deproduire des forces à destination de l'utilisateur en téléopération et en réalité virtuelle. L'utilisation d'interface à retour d'effort en Conception Assistée par Ordinateur (CAO) offre de nouvelles perspectives pour la création et la conception de formes 3D grâce à une interactivité à la fois visuelle et kinesthésique. Elles permettent à la fois de visualiser, de manipuler en temps réel des objets virtuels et d'en ressentir les efforts (liés aux contacts, à la déformation, etc.).Les travaux présentés dans cette thèse contribuent au développement d'interfaces àretour d'effort pour répondre au mieux aux besoins de la CAO. Dans ce mémoire, l'accent est placé sur la problématique de la stabilité et son exploitation pour la commande de l'interface mais aussi pour la conception électromécanique. L'ensemble des travaux porte sur une interface à un degré de liberté.Dans un premier temps, différents facteurs liés au système mécanique (amortissement, modes vibratoires) et à l'environnement virtuel (échantillonnage, retard. . .) agissant sur la stabilité d'une interface sont mis en évidence à l'aide de critères fréquentiels. Ensuite, la conception d'une interface (choix et dimensionnement des composants) est ramenée sous forme d'un problème d'optimisation incluant une contrainte liée à la stabilité (en termes de domaine d'utilisation) et un critère de maximisation de la transparence (en termesd'inertie du dispositif).Dans un second temps, l'architecture de commande des dispositifs haptiques est étudiée. À l'aide d'une nouvelle condition de stabilité asymptotique pour les systèmes en temps discret à retard variable et en utilisant un observateur d'état augmenté comme alternative à l'utilisation standard de la méthode des différences finies arrières, la synthèse d'une nouvelle architecture de commande est proposée.La dernière partie du mémoire aborde la description du banc d'essai expérimental développé pendant le travail de thèse ainsi que les résultats des tests réalisés.

L'objectif principal de ce travail de recherche est de contrôler l'évolution de la distribution des tailles de cristaux (DTC) dans un procédé de cristallisation en batch. Nous avons été amenés à chercher une résolution numérique du bilan de population et à proposer un algorithme rapide et précis. La méthode numérique a été étendue au cas de la taille des cristaux multidimensionnels en utilisant un maillage mouvant. Nous avons étudié le problème de la commandabilité du système à partir de son modèle discrétisé et puis à partir du modèle continu. Nous avons conçu une loi de commande en boucle fermée pour atteindre la DTC désirée à partir de la condition initiale. Pour compenser l'incertitude des paramètres du modèle, nous avons ajouté un second contrôle par retour d'état afin d'assurer la poursuite de la DTC désirée en présence de l'incertitude des paramètres. Nous avons construit un observateur qui nous permet d'avoir en ligne l'estimation des variables d'états. Ces variables d'état estimées sont utilisées dans la synthèse de la loi du contrôle

Exposé du problème: Cette recherche est venue s’inscrire dans une initiative d’école de recherche-action entamée un peu plus d’une année auparavant. Il y était question de savoir si les leçons du programme « Pleins feux sur l’intimidation » en même temps que la mobilisation et l’engagement du personnel scolaire parallèlement à la médiation par les pairs, réussissaient à produire un impact suffisant sur les élèves pour contrecarrer et amenuiser les incidents d’intimidation sur une période à court et à long terme. Procédure et méthodes : Les participants étaient des élèves de la 2e à la 6e année d’une école régionale francophone caractérisée par une diversité multiethnique, située dans la région du bas Fraser en Colombie-Britannique. La méthode de la recherche-action a été retenue. Elle comprenait la collecte de données par l’entremise de sondages avant et après la mise en œuvre du programme, des rapports d’incidents et des entrevues semi-structurées. Ceci a permis de déterminer entre autres, l’expérience, le rôle et la réaction des élèves face à l’intimidation sévissant à l’école, ainsi que le vécu et les observations des membres du personnel. Résultats : Bien que le test statistique Chi-2 n’a démontré que peu d’amélioration statistiquement significative dans la répartition des diverses fréquences considérées entre février et juin 2009, les commentaires d’élèves et d’enseignants lors d’entrevues semi-structurées ainsi que la recherche-action demeurée active à ce jour, portent à croire que l’initiative d’école se trouve dans la bonne direction pour contrecarrer l’intimidation. Conclusions: Cette recherche a permis de déterminer que le point de vue d’intervenants tels les élèves, enseignants, parents et autres à travers la recherche-action, ajoute une dimension significative aux sondages et questionnaires pour dégager les éléments essentiels de réussite du programme.

Cette thèse porte sur l’évaluation du leadership par une approche multi-évaluateurs (dite à 360 degrés). Tout d'abord les différents modèles du leadership, allant d'une conception unitaire, à une conception interractionniste puis à une définition en termes d'effet, sont détaillés. Puis en étudiant la question de la mesure, on met en évidence qu'avec la popularité croissante de leurs modèles, certains outils d'évaluation sont devenus des questionnaires psychométriques à part entière. Pourtant, du fait des limites de l’auto-évaluation, une nouvelle approche du leadership à vu le jour: l'évaluation à 360°. Elle évalue les qualités d'un manager en interrogeant les personnes travaillant avec lui (subordonnés, collègues, supérieurs...) et en comparant leurs évaluations avec la propre évaluation du manager. Un des points central de notre recherche a été d’étudier les apports et les limites de cette méthode. Tout d'abord on a vérifié dans quelle mesure les caractéristiques souvent utilisées pour expliquer la variabilité entre les catégories d'observateurs permettaient réellement de comprendre les écarts observés. Ces analyses ont montré que malgré des résultats significatifs, ces variables n’expliquent que très partiellement la variance existante. De par ces conclusions l’accent a été mis, non plus sur les différences inter-groupes, mais sur l'accord et le désaccord au sein des groupes d'observateurs. Enfin, la dernière partie revient aux bases méthodologiques et théoriques de la mesure en cherchant à proposer un modèle psychométriques qui conviendrait aux résultats de questionnaires à 360°, permettant de donner un cadre conceptuel au recours à des évaluateurs multiples. / This thesis is centered on leadership assessment through multi-rater evaluation, commonly known as 360 degrees assessment. First, leadership models were presented, and then, we discussed the measurement aspects of leadership, wherein we observed that some tools became full fledged psychometric assessments owning to the growing popularity of their underlying theory. Nevertheless, the concerns over the inherent limitations of self-report measures continued to be a major challenge in leadership assessment. This led to a new assessment approach called 360 degrees in which the characteristics of leaders are assessed by people working with them (subordinates, colleagues, superiors...) and compared with the leaders' self-appraisals. The focal point of this thesis was to study the advantages as well as the limitations of this approach. The study started with examining how well the variables which are supposed to explain the inter-rater variability were actually helpful in understanding the observed variance among observers. Those analysis yielded significant results despite the fact that those variables could explain only a very limited amount of variance. Following these observations, the study switched its focus from inter-group differences to intra-group / inter-rater agreement and disagreement. Finally, the last part of this thesis gets back to methodological and theoretical basics of measurement theory and proposes a psychometric model that would suit the 360 degrees assessments followed by a conceptual framework for the studies using multi-rater techniques.