Les convertisseurs électriques sont présents dans tous les équipements électroniques. Les besoins en alimentations stabilisées des appareils et la variabilité des sources d'énergie imposent l'omniprésence des convertisseurs. Dans un environnement embarqué, la conversion, majoritairement DC/DC, subit de multiples contraintes environnementales dues au milieu dans lequel elle évolue, que ce soit dans un aéronef ou un véhicule terrestre. Les équipements ferroviaires doivent ainsi subir des contraintes vibratoires et volumiques fortes imposant à la fois l'absence de pièces mobiles telles que des ventilateurs, ainsi qu'un volume minimal afin de ne pas empiéter sur l'espace utile des cabines de trains.Une contrainte plus spécifique à l'environnement ferroviaire est la très large plage de tension d'alimentation devant être supportée par le convertisseur. Cette plage de tension, s'étendant de 12 V à 154 V, due à la multiplicité des standards électriques de par le monde représente le principal défi à la conception de convertisseurs DC/DC compacts.Dans ce mémoire, les topologies de convertisseurs existantes sont dans un premier temps analysées en fonction des contraintes du cahier des charges. Les deux structures les plus pertinentes sont ensuite étudiées plus profondément, par des simulations comportementales et des modélisations de pertes, afin de confirmer leur pertinence et d'étudier leurs carences.Dans les deux derniers chapitres de ce mémoire, les stratégies de dimensionnement propres à notre application sont décrites. Finalement, les technique de contrôle élaborées spécifiquement pour notre application sont décrites puis testées sur les prototypes des convertisseurs. Les mesures réalisées sur les prototypes ont permis de confirmer l'apport des techniques de contrôle et de dimensionnement décrites précédemment, améliorant significativement les performances des convertisseurs ainsi que l'encombrement de leurs éléments passifs / Electric converters can be found on almost every electronic device. The need for a stabilized power supply and the variability of the power sources make the power converters unavoidable. In embedded applications, the power conversion, mostly DC/DC conversion, must sustain various constraints due to their environment, airborne or in ground vehicles. Devices for railway applications endure severe constraint on their volume and immunity to vibration. Thus, they have to be built without any mobile part including fans, and to be as small as possible to minimize their impact on the payload capacity of the trains.The most specific constraint in railway application is the wide input voltage range sustained by the power converter. This voltage range, from 12 V to 154 V, is due to the large amount of electric standards worldwide. This characteristic is the main challenge for the design of compact DC/DC converters.In this thesis, in a first time the current converters topologies are analysed under the scope of our specifications. Then, the two most relevant structures are more deeply studied. Behavioural simulations and loss models are described, leading to the confirmation of their relevancy and the study of their lacks.In the last two chapters of this thesis, the sizing strategies used to fit our specifications are described. Then, the control techniques elaborated to meet the specificities of our application are described then tested on prototypes. The measurements made on the prototypes have confirmed the gain due to these control techniques and the sizing strategies previously described. These improvements have led to significant improvements in the performance of the converters and in the volume reduction of their passive elements

L'environnement côtier de l'île de Mayotte (nord du canal du Mozambique, océan Indien) se caractérise par l'existence d'un vaste complexe récifo-lagonaire au sein duquel se développe un littoral particulièrement diversifié et marqué par la présence de nombreuses mangroves. Plusieurs campagnes de mesures hydrodynamiques et d'observations morphologiques ont été effectuées afin d'apporter des éléments de compréhension sur l'évolution et le fonctionnement morphodynamique de ce type de littoral mixte à mangroves et récifs coralliens. Les observations de terrain conjuguées à une analyse diachronique de photographies aériennes ont permis de montrer le caractère très variable de la dynamique des mangroves avec une progression ou une stabilité au nord et à l'est de l'île, et inversement, une évolution nettement régressive au sud et à l'ouest. Les mesures hydrodynamiques ont donné lieu à une analyse des paramètres de houle et de courant en se focalisant sur leurs variabilités spatiales et temporelles. Les résultats obtenus montrent l'importance de l'architecture récifale sur les processus hydrosédimentaires et le développement des formes littorales. L'évolution et la dynamique des mangroves de Mayotte apparaissent ainsi fortement influencées par les caractéristiques morphologiques des structures récifales amont qui engendrent une plus forte vulnérabilité des mangroves du sud et de l'ouest face à une déstabilisation naturelle ou anthropique. La disparition des formations végétales des mangroves du sud et de l'ouest de l'île entraine une réorganisation des répartitions sédimentaires et la mise en place de nouveaux systèmes de fonctionnement morphodynamique. L'ampleur des phénomènes constatés a montré la nécessité de mettre en place un observatoire opérationnel de surveillance de la dynamique côtière. Cet outil, basé sur un réseau de mesures et d'observations de terrain et sur la réalisation d'un Système d'Information Géographique (SIG), a pour but de favoriser le suivi et l'évaluation de l'état du littoral. Dans un contexte local de fort développement et dans celui, plus global, de mutations environnementales, cet outil de surveillance et d'analyse permet une meilleure compréhension de la morphodynamique des côtes mahoraises et apporte une aide à la décision et à la gouvernance afin d'orienter les politiques de gestion de ce milieu fragile, à forts enjeux et en constante évolution.

Barrages de corrections torrentielles et plages de dépôts jouent un rôle clés dans la protection contre les crues des torrents. Leurs gestionnaires ont pour mission de réduire les risques d'inondations, mais doivent désormais aussi minimiser les impacts environnementaux liés aux ouvrages de protection. Ceci nécessite une meilleure compréhension des effets des barrages de corrections torrentielles et des plages de dépôts sur le transport sédimentaire des torrents. Cette thèse s'inscrit dans cet objectif et se décompose en deux parties. Sa section sur l'état de l'art présente: i) les différents effets des barrages de correction torrentielle sur la production et le transfert sédimentaire; ii) des descriptions des processus hydrauliques et de sédimentation ayant lieu dans les plages de dépôts; et iii) les processus liés à la production et au transfert de bois d'embâcle. Une nouvelle méthode de quantification de la production sédimentaire des torrents complète cet état de l’art.La seconde partie de cette thèse présente le travail réalisé en banc d’essai expérimental. Une première série d’expérience a permis de mettre en évidence un transport par charriage plus régulier lorsque des barrages de correction torrentielle sont ajoutés à un bief alluvial. Une seconde série d’essais a été réalisée sur un modèle générique de plage de dépôt dans l’objectif d’en caractériser les écoulements. Pour cela, une nouvelle procédure de mesure et de reconstruction par approche inverse a été développée. Il en résulte une description des caractéristiques d’un écoulement proche du régime critique, ainsi que des mécanismes de rétrocontrôle entre morphologie et hydraulique pendant la phase de dépôt. / Check dams and open check dams are key structures in torrent hazard protection. Their managers must mitigate flood hazards, but now must also minimize the environmental impacts of these protection structures. This requires to improve the knowledge on the effects of check dams and open check dams on the sediment transport, and this thesis forms a contribution towards this end.The section on the current state of research reviews i) the diverse effects of check dams on sediment production and transfer; ii) descriptions of the hydraulics and sedimentation processes occurring in open check dams; and iii) woody debris production and trapping processes. This state of the art is completed with proposition of new bedload transport estimation methods, specifically developed for paved streams experiencing external supply or armour breaking.Experimental results are then provided. Firstly, flume experiments highlight the emergence of a more regular bedload transport when check dams are built in alluvial reaches. In a second stage, experiments were performed on a generic Froude scale model of an open check dam basin in order to capture the features of laterally-unconstrained, highly mobile flows. A new flow measurement and inverse-reconstruction procedure has been developed. A preliminary analysis of the results describes flows that tend toward a critical regime and the occurrence of feedback mechanisms between geomorphology and hydraulics during massive bedload deposition.

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Cette thèse présente des contributions sur différents aspects du ''display retargeting'' dans le cadre de l'imagerie HDR (pour High Dynamic Range imaging en anglais). Bien que les contributions soient diverses, elles sont motivées par notre conviction que la préservation de l'intention artistique et la prise en compte de caractéristiques en termes de perception du système visuel humain sont essentielles pour un ''display retargeting'' esthétiquement et visuellement confortable. / This thesis presents various contributions in display retargeting under the vast field of High Dynamic Range (HDR) imaging. The motivation towards this work is the conviction that by preserving artistic intent and considering insights from human visual system leads to aesthetic, comfortable and efficient display retargeting.

L'objectif de la thèse est la conception d'une machine électrique dédiée à des applications Mild-Hybrid. En assurant certaines fonctionnalités, cette machine permet de réduire la consommation de carburant dans le véhicule et par conséquent réduire la quantité des gaz rejetés. Les contraintes exigées par un tel domaine à la fois pour le couple et la puissance nous amène à étudier les machines synchrone polyphasée à aimants avec un bobinage concentré autour des dents. Cette technologie de bobinage permet d'obtenir des machines de rendement élevé qui sont faciles à fabriquer, réparer et recycler, mais avec un certain niveau d'effets parasites. Afin de trouver un compromis entre ces effets et la capacité à fournir de couple, la thèse concerne l'étude des topologies de bobinage à pas dentaire avec différentes combinaisons Encoches/Pôles. Un modèle analytique constituant un outil permettant de comparer les pertes d'aimants entre les différentes combinaisons est développé. De nombreuses configurations sont comparées afin de faire le choix le plus adéquat pour minimiser les effets parasites. Les topologies rotoriques qui permettent à la machine de présenter une large plage de vitesse sont examinées, mais en tenant compte également de la nécessité de protéger leurs aimants contre des harmoniques nocifs de FMM. Enfin, l'exploitation du degré de liberté offert par une structure à 5 phases est abordée montrant que, le couple peut être significativement boosté en modifiant la structure de rotor. La cohérence de toutes les études analytiques menées dans la thèse est corroborée par des modèles en éléments finis et des mesures effectuées sur un prototype. / The aim of this thesis is to design an electrical machine dedicated for Mild-Hybrid applications. By providing certain functionalities, this machine can reduce fuel consumption in the vehicle and therefore reduce the amount of released gases. The challenges imposed by such application on both torque and power lead us to study the multiphase PM machines with concentrated windings. This windings technology provides efficient machines which are easy to manufacture, repair and recycle, but accompanied with a certain level of parasitic effects. In order to find a compromise between these effects and the ability to provide torque, the thesis concerns the study of winding topologies with different Slots/Poles combinations. An analytical model constituting a tool to compare magnet losses between various combinations is developed. Many configurations are compared in order to make the most appropriate choice which minimizes parasitic effects. The rotor topologies that allow the machine to provide a wide speed range are examined, taking into account their role in magnets protection against MMF harmful harmonics. Finally, the exploitation of freedom degree offered by a 5-phases structure is discussed, showing that the torque can be significantly boosted by modifying the rotor structure. The consistency of all analytical studies presented in the thesis is corroborated by finite element models and a prototype measurement.

Le phénomène global d’érosion côtière, notamment sur les rivages d’accumulation, tend à accroître les risques côtiers (érosion et submersion) dans les secteurs à enjeux. Dans ce contexte, les stratégies visant à la gestion des stocks sableux côtiers au sein même des cellules hydro-sédimentaires apparaissent comme une réponse potentielle à la gestion locale de l’érosion des accumulations littorales, et au-delà à la gestion de ces risques. Ces perspectives se heurtent encore à une insuffisance de connaissance des dynamiques géomorphologiques des avant-plages (partie immergée de la cellule). Pour autant, la connaissance des échanges au sein de la cellule et avec le large sont au coeur de la compréhension du fonctionnement des systèmes littoraux sableux. Les objectifs de cette thèse sont de renforcer les connaissances géomorphologiques des stocks sableux et de leur mobilité au sein des cellules littorales et, par l’amélioration de cette connaissance, de contribuer à l’élaboration de stratégies de gestion des risques côtiers.La comparaison de levés bathymétriques multi-temporels sur le temps long (séculaire) et court (annuel) à une échelle régionale et locale met en évidence les évolutions des avant-plages sur les côtes bretonnes du début du XXème siècle à nos jours. Ainsi, un des résultats majeurs est une inversion des tendances d’évolutions au milieu du XXème siècle. Une situation d’accrétion ou de stabilité relative laisse place à une érosion généralisée des avant-plages sur les côtes bretonnes. L’interprétation et la discussion de ces résultats permettent d’avancer des facteurs explicatifs de ces évolutions tels que les forçages météo-marins et anthropiques et les contraintes structurales. / The global phenomenon of coastal erosion, occurring especially on sandy coasts, tends to increase coastal risks in areas with key issues and concerns. In this context, stocks management strategies within sandy hydro-sedimentary coastal cells have appeared to be potential solutions to the local management of coastal erosion and their associated risks. However, despite their importance to determine management strategies, the dynamics of nearshore (submerged part of the cell) geomorphology remain poorly studied and partially understood. This PhD thesis aims to provide a better understanding of nearshore geomorphology in some specific sites and to contribute to the development of coastal risk management strategies.The study of multi-temporal bathymetric surveys at century-scale and annual-scale highlights significant evolution of the Brittany nearshore morphology from the beginning of the 20th century until today.In particular, a striking result is the reversal of the morphological evolution tendency in the mid-20th century. During the first half-century, the situation is steady, though nearshore morphology has a slight tendency toward accumulation. During the second half-century, we measured a net erosion tendency for all the survey sites. Interpretation and discussion of these results allow to determine the forcing of the nearshore morphodynamics, among which are climatic (coupled ocean-atmosphere) events, anthropogenic impacts and structural constraints.

La plupart des côtes de la Terre reculent et 80% sont rocheuses. La prévision du recul des falaises littorales est primordiale afin d’anticiper les risques futurs pour les aménagements littoraux. Cependant, la compréhension de ce recul est difficile car de nombreux paramètres le contrôlent. Des expériences en canal à houle de petite échelle ont été effectuées où nous avons mis en place un massif de sable humide soumis à l’attaque des vagues par sapement. Le but est de comprendre comment l’effet des vagues contrôle l’érosion des falaises. La technique de mesure par ombroscopie a été employée et nous a permis de détecter la surface du sable et la surface libre en fonction du temps. Nous avons ainsi analysé l’influence du forçage des vagues (F, ξ) (où F est le flux d’énergie des vagues incidentes au large et ξ est le paramètre de similitude de “surf”) sur la vitesse de recul de la falaise et sur la profondeur des évènements d’effondrement. La vitesse de recul de la falaise augmente linéairement avec le flux d’énergie F. Les débris de falaise érodés changent la morphologie du fond, les types de morphologie du fond dépendent fortement du paramètre de similitude de “surf” au déferlement, ou encore du paramètre de Dean Ω. Des profils du fond instationnaires présentant une oscillation auto-entretenue de la barre sédimentaire ont été observés. Nous avons de plus étudié l’effet de la granulométrie du sable utilisé : pour un sable plus fin, la falaise est plus cohésive et s’effondre au cours d’évènements de plus grande ampleur. Etonnamment, le recul de la falaise est plus important pour du sable fin. Ceci est probablement dû à une modification de la morphologie du fond conduisant à une dissipation de l’énergie des vagues moins importante. Le volume de sable injecté dans le système a finalement été quantifié, la barre sédimentaire a d’abord été prélevée périodiquement et il a été observé que la vitesse de recul de la falaise vr est constante. Puis, la hauteur de falaise a été modifiée, le recul des falaises est plus important pour des petites falaises. Il semblerait que l’instationnarité d’un profil du fond se déclenche à partir d’un volume seuil de sable érodé. / Most of the Earth coasts recedes and 80 % are rocky. Prediction of sea-cliff recession is essential to anticipate future risks for coastal development. However, it is difficult to understand this recession because many parameters control it. In addition, both the space and time scales are too big for the different mechanisms of cliff erosion to be fully analysed. Experiments in a small-scale wave flume were conducted in which a massif made of wet sand is submitted to wave attack. The aim is to understand how cliff erosion is wave-controlled. The technique of shadow graph measurements was used to detect the time evolution of sand and water surfaces. We have analyzed the influence of wave forcing (F, ξ) (where F is the incident offshore wave energy flux and ξ is the surf similarity parameter) on the cliff recession rate and on collapse event size. The cliff recession rate increases linearly with the wave energy flux F. The eroded cliff materials change the bottom morphology ; the types of bottom morphology strongly depend on the surf similarity parameter at the breaker point, or the Dean parameter Ω. Bottom profiles characterized by unsteady self-sustained sandbar oscillation were observed. In addition, we studied how sand granulometry change the system evolution. Finer the sand is, more cohesive is the cliff and bigger are cliff collapses. Contrary to what was expected, cliff recession is more important for a finer sand : this could be due to a more dissipative bottom morphology built by fine sands. The sand volume within the system changes following cliff collapses and a sandbar removal during particular experiments. The cliff recession rate is constant when the sandbar is removed and decreases with cliff height. It seems that the unsteadiness of the bottom profile is activated when the volume of eroded sand exceeds a threshold value.

The detection of low-mass extra-solar planets through radial-velocity searches is currently limited by the intrinsic magnetic activity of the host stars. The correlated noise that arises from their natural radial-velocity variability can easily mimic or conceal the orbital signals of super-Earth and Earth-mass extra-solar planets. I developed an intuitive and robust data analysis framework in which the activity-induced variations are modelled with a Gaussian process that has the frequency structure of the photometric variations of the star, thus allowing me to determine precise and reliable planetary masses. I applied this technique to three recently discovered planetary systems: CoRoT-7, Kepler-78 and Kepler-10. I determined the masses of the transiting super-Earth CoRoT-7b and the small Neptune CoRoT-7c to be 4.73 ± 0.95 M⊕ and 13.56 ± 1.08 M⊕, respectively. The density of CoRoT-7b is 6.61 ± 1.72 g.cm⁻³, which is compatible with a rocky composition. I carried out Bayesian model selection to assess the nature of a previously identified signal at 9 days, and found that it is best interpreted as stellar activity. Despite the high levels of activity of its host star, I determined the mass of the Earth-sized planet Kepler-78b to be 1.76 ± 0.18 M⊕. With a density of 6.2(+1.8:-1.4) g.cm⁻³, it is also a rocky planet. I found the masses of Kepler-10b and Kepler-10c to be 3.31 ± 0.32 M⊕ and 16.25 ± 3.66 M⊕, respectively. Their densities, of 6.4(+1.1:-0.7) g.cm⁻³ and 8.1 ± 1.8 g.cm⁻³, imply that they are both of rocky composition – even the 2 Earth-radius planet Kepler-10c! In parallel, I deepened our understanding of the physical origin of stellar radial-velocity variability through the study of the Sun, which is the only star whose surface can be imaged at high resolution. I found that the full-disc magnetic flux is an excellent proxy for activity-induced radial-velocity variations; this result may become key to breaking the activity barrier in coming years. I also found that in the case of CoRoT-7, the suppression of convective blueshift leads to radial-velocity variations with an rms of 1.82 m.s⁻¹, while the modulation induced by the presence of dark spots on the rotating stellar disc has an rms of 0.46 m.s⁻¹. For the Sun, I found these contributions to be 2.22 m.s⁻¹ and 0.14 m.s⁻¹, respectively. These results suggest that for slowly rotating stars, the suppression of convective blueshift is the dominant contributor to the activity-modulated radial-velocity signal, rather than the rotational Doppler shift of the flux blocked by starspots.

Depuis sa fréquentation par les premiers curistes étrangers en 1820 jusqu’à l’édification du pont de Saint-Nazaire et de la Route Bleue en 1975, le paysage de la Côte de Jade a connu de profondes mutations. Terre inculte et délaissée à la fin du XVIIIe siècle, cette partie du littoral atlantique devient, dès les premières années du XIXe siècle, la destination privilégiée de baigneurs étrangers attirés par les bienfaits des eaux ferrugineuses et des bains de mer. Le charme pittoresque de ce paysage caractérisé par l’alternance de côtes escarpées et de longues étendues de sable fin sous un couvert de pins maritimes invite à l’évasion et au dépaysement. D’abord réservées à l’exigence d’une clientèle aristocratique et bourgeoise, les stations deviennent au milieu du XXe siècle le rendez-vous d’un tourisme de masse et la silhouette de la côte est profondément modifiée. Ces villes de bord de mer sont le reflet des grandes mutations de la société et répondent à des contraintes fonctionnelles, morphologiques et idéologiques liées à leur implantation géographique et à leur époque. L’habitat balnéaire, représentatif des goûts de son propriétaire et de l’enthousiasme croissant des maîtres d’œuvre pour cette nouvelle architecture saisonnière, consacrée au repos et aux loisirs, est conditionné par la présence de la mer puis du soleil. Malgré la diffusion de modèles de construction dans les catalogues d’architecture, la liberté d’interprétation de ces programmes crée une importante diversité stylistique, spécifique à l’architecture balnéaire. / Between the time that it was first frequented by foreign visitors taking the waters for their health in 1820 and the building of Saint Nazaire’s bridge and the Blue Road in 1975, the landscape of the Jade Coast has undergone significant changes. On virgin coastline that had been left undeveloped at the end of the 18th century, this part of the Atlantic coast became a favourite destination for foreign bathers in the early years of the 19th century, attracted by the benefits of chalybeate spring waters and the chance to bathe in the sea. The picturesque charm of this varied landscape, with its steep coast mixed with long sandy beaches and pine trees, was an invitation to enjoy an escape and a change of scenery. Having been initially devoted to the demands of an aristocratic and middle class clientele, seaside resorts became, in the middle of the twentieth century, the meeting place for large numbers of tourists and consequently the form of the coastline has been modified substantially. These seaside resorts reflect the profound changes to our society, and as well as being constrained by function, morphology and ideology, they are responses to their geographical location and to their date. Seaside housing reflects the taste of owners and a growing enthusiasm among developers for this new seasonal architecture dedicated to relaxation and leisure, architecture conditioned by the presence of the sea and the sun. Despite the spread of building models through architectural catalogues, the variety of interpretation of these models creates a broad stylistic diversity, which is specific to seaside resort architecture.