Evénements 2009

Thèses - Visiteurs - Congrès - Missions - Séminaires et congrès - Divers

  • Thèses
    06 Novembre : Soutenance de thèse de Tais Calliero Tognetti depuis le Brésil, 11h30 en visio-conférence, salle de Direction
    Titre :  Commande de systèmes dynamiques : stabilité absolue, saturation et bilinéarité
    Jury :   J. Daafouz (CRAN, Nancy, France)
                J.M. Gomes da Silva Jr (UFRGS, Porto Alegre, Brésil)

        V.F. Montagner (UFSM, Santa Maria, Brésil)

        I. Queinnec (LAAS-CNRS, Toulouse, France)

        Directeurs de thèse

        S. Tarbouriech (LAAS-CNRS) 

        P.L.D. Peres (UNICAMP, Brésil) 

    Résumé : Cette thèse présente des contributions aux problèmes d'analyse de stabilité et de synthèse de contrôleurs par retour d'état pour des systèmes dynamiques qui ont des éléments non-linéaires, à partir de conditions sous la forme d'inégalités matricielles linéaires et de fonctions de Lyapunov. Pour les systèmes à commutations soumis à saturation sur les actionneurs, sont fournies des conditions convexes pour le calcul des gains commutés et robustes. La saturation est modélisée comme une non-linéarité de secteur et une estimation du domaine de la stabilité est déterminée. Pour les systèmes linéaires avec des incertitudes polytopiques et des non-linéarités de secteurs, sont fournies des conditions convexes de dimension finie pour construire des fonctions de Lur'e avec dépendance polylomiale homogène en les paramètres. Si elles sont satisfaites, les conditions garantissent la stabilité pour tout le domaine d'incertitudes et pour toutes les non-linéarités dans le secteur, et permettent le calcul de contrôleurs stabilisants robustes par retour linéaire et non-linéaire. Pour les systèmes bilinéaires instables, continus et en temps discrets, est fournie une procédure pour calculer un gain stabilisant de commande par retour d'état. La méthode est basée sur la solution alternée de deux problèmes d'optimisation convexe décrits par des inégalités matricielles linéaires, et caractérise une estimation du domaine de la stabilité. Des extensions pour traiter les contrôleurs robustes et linéaires variants avec des paramètres sont aussi présentées.
    Mots-clés : Systèmes bilinéaires. Systèmes à commutations. Saturation sur les actionneurs. Fonctions de Lyapunov. inégalités matricielles linéaires. non-linéarité de secteur. Domaine de stabilité.
  • 9 Novembre :  C. Prieur soutiendra son Habilitation à Diriger des Recherches. Plus d'information
  • 23 Novembre : Soutenance de thèse de Yassine Ariba, 14h30, salle de Conférences
    Titre :   Sur la stabilité des systèmes à retards variants dans le temps: théorie et application au contrôle de congestion d'un routeur
    Jury :   Olivier Sename, professeur à l'INP de Grenoble, laboratoire gipsa-lab
                Hugues Mounier, maitre de conf à l'université de Paris sud 11

        Jean-pierre Richard, professeur à l'Ecole Centrale de Lille

        Chaouki T. Abdallah, professeur à l'université de New Mexico, USA

        Jean-Louis Calvet, professeur à l'université Paul Sabatier de Toulouse 

    Résumé : Cette thèse s'inscrit dans une thématique pluridisciplinaire explorant les liens existants entre la théorie de la commande et les réseaux informatiques. L'idée consiste à appliquer les outils de l'Automatique pour la stabilisation du trafic dans les réseaux de communication. Ainsi, ce mémoire s'organise naturellement suivant deux axes de recherche principaux: la construction de

    conditions de stabilité pour les systèmes à retards variants dans le temps et le contrôle de congestion dans les réseaux IP (Internet Protocol).

    Premièrement, nous nous sommes intéressés à l'analyse de stabilité des systèmes à retards variables au travers de deux approches temporelles. D'une part, nous avons considéré la très populaire méthode de Lyapunov-Krasovskii dans laquelle nous avons élaboré de nouvelles fonctionnelles en adéquation avec de nouvelles modélisations du système. Pour cela, nous avons procédé à des augmentations de modèle par une méthode de segmentation du retard et par la prise en compte de la dérivée temporelle du système. D'autre part, la stabilité a également été abordée avec une approche entrée-sortie, empruntant alors les outils de l'analyse robuste. Plus précisément, le système à retard est réécrit comme l'interconnexion d'une application linéaire avec une matrice incertaine constituée des opérateurs définissant le système original (intégration, retard). Après avoir revisité le principe de séparation quadratique, nous développons des opérateurs auxiliaires afin de caractériser au mieux la dynamique retardée et proposer des critères moins pessimistes. Dans les deux approches, l'objectif est de prendre en compte un maximum d'informations sur le système afin de fournir des conditions de stabilité moins conservatives. Toutes les conditions obtenues sont formulées en termes d'inégalités matricielles linéaires.

    Deuxièmement, la méthodologie développée est ensuite utilisée pour le problème de contrôle de congestion d'un routeur lors de communications TCP (Transmission Control Protocol). Ce protocole de bout en bout est sensible à la perte de paquet et modifie en conséquence son taux d'émission selon l'algorithme du AIMD (Additive-Increase Multiplicative-Decrease). Il s'agit alors « d'ajuster » le taux de perte par l'intermédiaire d'un mécanisme d'Active Queue Management (AQM) situé au niveau du routeur pour réguler le trafic. Un tel dispositif joue donc le rôle d'un correcteur qui stabilise le trafic TCP et le phénomène de congestion du routeur en dépit des retards de transmission induits par le réseau. Les résultats théoriques sont ensuite évalués à l'aide de simulations non linéaires sur Matlab, puis sur le simulateur de réseaux NS-2.

    Mots clés:

    Automatique, systèmes à retards, Lyapunov, séparation quadratique, LMI.

    Réseau, TCP, contrôle de congestion, active queue management. 

  • Visiteurs
  • 30 Décembre-30Janvier : P.L.D. Peres (Université de Campinas, Brésil) est au LAAS pour une coopération avec le groupe MAC dans le cadre d'un projet CNRS-FAPESP. 
  • 27 Janvier-05 Février : Masayuki Sato (JAXA, Japon) visite le groupe MAC. 
  • 29 Janvier-25 Février : J.M. Gomes da Silva Jr. (UFRGS, Porto Alegre, Brésil) est au LAAS pour une coopération avec le groupe MAC dans le cadre d'un projet CAPES-COFECUB. 
  • 23 Février-3 Mars : Alberto Mercado de l'Universidad Tecnica Federico Santa Maria de Valparaiso, Chili visite le groupe MAC. 
  • 02 Mars 2009-31 Mars 2010 : Akin DELIBASI de Yildriz Technical University, Istanbul, Turquie, post-doctorant a rejoint le groupe MAC pour un an. 
  • 09-11 Mars : Sylvère Bonnabel de l'Ecole des Mines de Paris visite le groupe MAC. 
  • 10-12 Mars : Joseph Winkin (Université de Namur, Belgique) visite le groupe MAC pour l'organisation de la conférence CDPS'09. 
  • 01-14 Avril : Boris POLYAK et Elena GRYAZINA de "Insititute for Control Sciences RAS" Moscou, visite le groupe MAC. 
  • 27-29 Mai : Marco ARIOLA de "Universita degli Studi di Napoli Parthenope", Italie, visite le groupe MAC dans le cadre de la réunion discussion FST. 
  • 01-3 Juin : I. Barkana, Consultant, Barkana Consulting Israël, visite le groupe MAC
  • 29 juin-03 juillet : M. Jungers CR-CNRS, CRAN, visite le groupe dans le cadre du projet ANR ArHyCo.
  • 02-03 juillet : J. Daafouz PU-INPL, CRAN, visite le groupe dans le cadre du projet ANR ArHyCo.
  • 30 Septembre - 10 Octobre : G. Simeunovic, doctorant à FS-CVUT à Prague, visite le groupe MAC dans le cadre du projet Barrande.
  • 12-22 Octobre : T. Vyhlidal, professeur associé à FS-CVUT, visite le groupe MAC dans le cadre du projet Barrande.
  • 27-29 Octobre : A. Karimi de l'EPFL de Lausanne, Suisse, visite le groupe MAC.
  • 28 Octobre 2009 au 30 Mars 2010 : E. Bombieri, étudiant Brésilien, effectue un stage au sein du groupe MAC.
  • 02-06 Novembre : M. Fiacchini, doctorant de l'Université de Séville, visite le groupe MAC.
  • 16 Novembre 2009 - 13 Janvier 2010 : L. Rodrigues, Professeur Associé à l'Université de Concordia au Québec, visite le groupe MAC.
  • 22-24 Novembre : C. Abdallah, de l'Université de New Mexico (Albuquerque, USA), visite le groupe MAC.
  • 06-16 Décembre : J. F. Camino, Professeur à l'Université Estadual de Campinas, visite le groupe MAC.
  • Congrès
  • 22-23 Janvier : D. Arzelier, G. Garcia et D. Peaucelle sont au GT MOSAR à Besançon. 
  • 06 Février : L. Baudouin est au Séminaire du Groupe de Travail Contrôle au Laboratoire Jacques-Louis Lions à Paris. 
  • 16-20 Février : L. Baudouin et C. Prieur sont au Colloque "Contrôle et Problèmes pour les EDP : Aspects Théoriques et Numériques" - CIRM Marseille. 
  • 25-26 Mai : C. Prieur est invité par le CRAN et l'Institut Elie Cartan à Nancy et fait un exposé sur les systèmes hybrides. 
  • 29 Mai : C. Prieur fait un exposé au séminaire sur la commande des EDP à l'Université de Namur, Belgique. 
  • 1-3 Juin : D. Henrion donne un cours sue les LMI et polynomes positifs pour la commande et le traitement du signal à l'Université de Torun, Pologne.
  • 08-10 Juin : I. Queinnec est à la Faculté Polytechnique de Mons, en Belgique et fait un séminaire sur les systèmes bilinéaires. 
  • 16-18 Juin : I. Queinnec participe au Colloque STIC & Environnement à Calais, France. 
  • 24 Juin : C. Prieur fait un exposé au séminaire sur la commande des EDP au LAGED, Lyon.
  • 07-11 Juillet : F. Gouaisbaut et D.Peaucelle sont à la conférence IEEE - MSC à St Petersburg, Russie.
  • 22-27 Août : D. Peaucelle, F. Gouaisbaut, S. Tarbouriech, I. Queinnec et V. Mahout sont à la conférence ECC 2009 à Budapest, Hongrie.
  • 3-29 Août : L. Baudouin participe à l'Ecole d'été "Partial Differential equations, optimal design and Numerics" à Benasque Center for Science, Benasque, Espagne.
  • 01-04 Septembre : Y. Ariba est au Séminaire KTH, Royal Institute of Technology, à Stockholm, Suède. 
  • 13-19 Septembre : C. Prieur participe au séminaire de l'Université de Bilbao, Espagne.
  • 14-16 Septembre : D. Henrion participe à la Conférence BFG 2009 à Lueven, Belgique.
  • 20-21 Novembre : D. Bily, M. Kara-Zaitri, B. Robu et V. Mahout présentent la démo de l'Hélicoptère et accompagnent les visiteurs dans le laboratoire lors de la Fête de la Science.
  • 13-19 Décembre : V. Andrieu, D. Peaucelle, G. Garcia, D. Arzelier et P. Pakshin sont à la 48th CDC Conférence à Shangaï, Chine. 
  • 15-22 Décembre : G. Garcia assiste à une réunion avec des doctorants ainsi qu'à la Conférence STA'09, à Tunis et Monastir, Tunisie.
  • Missions
    • 27 Janvier-05 Février : L. Baudouin est à la "Graduate School of Mathematical Sciences" de Tokyo. Elle rend visite à M. Yamamoto et discute des Problèmes Inverses pour les EDP. 
    • 12 Février : C. Prieur et S. Agarwal sont à Bordeaux pour une réunion de travail ANR. 
    • 17 Février : C. Prieur fait un exposé au laboratoire GIPSA sur le recollement de commandes. 
    • 28 Janvier-27 Février : D. Henrion est à l'Université Technique Tchèque de Prague. 
    • 16-19 Mars : I. Queinnec, T. Loquen, D. Peaucelle, Y. Ariba, D. Arzelier et C. Louembet participent aux Journées du Groupe de Recherche "Modélisation, Analyse et Conduites des Systèmes dynamiques" à Angers. 
    • 16-19 Mars : D. Henrion donne un cours sur la modélisation par Inégalités Matricielle Linéaires à l'Université de Valladolid, Espagne. 
    • 23 Avril : C. Prieur fait un exposé au séminaire EDP du Laboratoire Jean Kuntzmann, Grenoble, France. 
    • 13-28 Avril : S. Tarbouriech et I. Queinnec sont en Espagne dans le cadre d'une collaboration avec l'université de Séville. S. Tarbouriech donne un cours sur les systèmes soumis à saturations. 
    • 01-3 Juin : D. Henrion donne un cours sue les LMI et polynomes positifs pour la commande et le traitement du signal à l'Université de Torun, Pologne. 
    • 10-12 Juin : D. Henrion donne un cours sur les méthodes LMI et polynomiale en commande à la "Universidad Politécnica de Valencia", Espagne. 
    • 11 Juin : C. Prieur fait un exposé au séminaire BIPOP de l'INRIA Rhône-Alpes, France.
    • 04 Juillet-15 août : D. Henrion travaille sur le projet bilatéral Franco-Tchèque BARRANDE à Prague, République Tchèque.
    • 15-17 Août : D. Henrion rend visite à Jamal Daafouz du CRAN à Nancy, France.
    • 02 Septembre : I. Queinnec est à la Soutenance de thèse de Marie-José MHAWEJ, IRCCyN, à Nantes, France.
    • 04 Septembre : I. Queinnec est à une réunion pour le projet ANR BIOFIME au LBE, INRA, Narbonne, France. 
    • 28 Juin - 18 Septembre : D. Arzelier est en visite au Courant Institute à l'Université de New York (NYU), Etats Unis. 
    • 16 Septembre - 14 Octobre : S. Tarbouriech et I. Queinnec sont à l'Université de Leicester pour un projet collaboration, Leicester, Royaume Uni. 
    • 05-24 Octobre : J. I. Torres Zuniga est en stage scientifique à la Faculté Polytechnique de Mons, Belgique.
    • 30 Octobre : L. Douat est au LIRM de Montpellier, France.
    • 17-22 Novembre : S. Tarbouriech est au LAGEP, Lyon, France.
    • 18-19 Novembre : L. Douat est au LIRMM dans le cadre du projet Identification du Robo PAR2, à Montpellier, France.
    • 24-26 Novembre : D. Henrion est à Birmingham dans le cadre du Projet Royal Society UK.
    • 26 Novembre : S. Tarbouriech est à la réunion du Comité de Rédaction JESA à Paris, FR. 
    • 29-30 Novembre : L. Baudouin est au Frick Laboratory, Dept. of Chemistry, Princeton University pour la réunion PICS "Manipulation and identification of quantum phenomena: numerical and theoretical approaches", New York, Etats Unis.
    • 03-04 Décembre : L. Douat est au LIRMM dans le cadre du projet Identification du Robo PAR2, à Montpellier, France.
  • Séminaires et congrès organisés par le groupe
    • 02 Avril : Boris POLYAK et Elena GRYAZINA de "Insititute for Control Sciences RAS" Moscou donnent un séminaire à 14h00 en salle de Conférences
      Titre: Modern Monte-Carlo techniques for stabilisation, robustness and optimisation.
      Résumé: New randomized algorithms for stabilization and optimal control for linear systems are proposed. They are based on Hit-and-Run method, which allows to generate random points in convex or nonconvex domains. These domains are either stability domain in the space of feedback controllers, or quadratic stability domain, or robust stability domain, or level set for a performance specification. By generating random points in the prescribed domain one can optimize some additional performance index. The approach demonstrated its high efficiency for numerous classical examples of design problems.
    • 2 Juin : Workshop de I. Barkana sur la commande adaptative de 09h30-11h00 puis 13h30-17h00 en salle Bardeen
    • 20-24 Juillet : L. Baudouin et C. Prieur participent à l'organisation de la conférence CDPS'09 à Toulouse, France.
    • 28 Octobre : Séminaire de Alireza Karimi de l'EPFL de Lausanne, Suisse, en salle du Conseil à 14h00.
      Titre : Robust controller designfor nonparametric models by convex optimization.
      Résumé: A new approach for robust fixed-order H-infinity controller design by convex optimization is proposed. Linear time-invariant single-input single-output systems represented by nonparametric models in the frequency domain are considered. It is shown that the H-infinity robust performance condition can be represented by a set of linearor convex constraints with respect to the parameters of a linearly parameterized controller in the Nyquist diagram. Multimodel and frequency-domain uncertainty can be considered straightforwardly in the proposed approach. The extension to multivariable systems and gain-scheduled controller design are also discussed. The effectiveness of the approach is illustrated via the solution to an international benchmark problem.
    • 19 Novembre : Conférence de Vadim Utkin, en Salle du Conseil à partir de 15h00.
      Titre : SLIDING MODE  CONTROL: MTHEMATICAL TOOLS, DESIGN AND APPLICATIONS.
      Résumé: Control actions of the systems under study are assumed to be discontinuous function of the system state. For the principle operation mode the state trajectories are in the vicinity of discontinuity points. This motion is referred to as sliding mode.

      The scope of sliding mode control studies embraces 

      -mathematical methods of  discontinuous differential equations, 

      -design of manifolds in the state space  and discontinuous control functions  enforcing motions along the manifolds, 

      -implementation of sliding mode controllers and their applications to control of dynamic plants.

       The first problem concerns development of the tools to derive the equations governing sliding modes and the conditions for this motion to exist. Formally motion equations of SMC do not satisfy the conventional uniqueness-existence theorems of the ordinary differential equations theory. The reasons of ambiguity are discussed. The regularization approach to derive sliding motion equations is demonstrated. The sliding mode existence problem is studied in terms of the stability theory.

        Enforcing sliding modes enables decoupling of the design procedure, since the motion preceding sliding mode and motion in sliding mode are of lower dimensions and may be designed independently. On the other hand, under so-called matching conditions the sliding mode equations depend neither plant parameter variations nor external disturbances. Therefore sliding mode control algorithms are efficient when controlling nonlinear dynamic plants of high dimension operating under uncertainty conditions. The design methods are demonstrated mainly for systems in the regular form. The design methodology is illustrated for sliding mode control in linear systems.

        The sliding mode control methodology is generalized for discrete-time systems to make feasible its implementation for the systems with digital controllers. The concept ?sliding mode? is introduced for arbitrary dynamic systems.

        New mathematical and design methods are needed for sliding mode control in infinite-dimensional systems including systems governed by PDE. The recent results in this area are briefly surveyed. The control design is illustrated for the flexible shaft and plate.

        The problem of chattering caused by unmodeled dynamics is discussed in the context of applications.  The systems with asymptotic observers are shown to be free of chattering. Sliding mode control of electric drives, mobile robots, in automotive applications is demonstated.

    • 19-20 Novembre : Séminaire sur la géométrie et l'algèbre des inégalités matricielles linéairesorganisé au L.A.A.S.-C.N.R.S. Toulouse, France. 
    • 09 Décembre : Séminaire de Martin Mevissen, doctorant à l'Institut de Technologie de Tokyo, 14h0, salle Europe
      Titre :   Sparse SDP relaxation techniques for solving differential equations
      Résumé : To solve a system of differential equations numerically, we formulate it as a polynomial optimization problem (POP) by discretizing it via a finite difference approximation. The resulting POP satisfies a structured sparsity, which we can exploit to apply the sparse SDP relaxation of Waki, Kim, Kojima and Muramatsu to the POP to obtain a roughly approximate solution of the differential equation. More accurate solutions are derived by additionally applying local convergent optimization methods as sequential quadratic programming. The main features  of this approach are: (a) we can choose an appropriate objective function, and (b) we can add inequality constraints on the unknown variables and their derivatives, in order to compute specific solutions of the system of differential equations. Fine grid discretizations of differential equations result in high dimensional POPs and large-scale SDP relaxations. We discuss a technique to reduce the size of sparse SDP relaxation by tran!  sforming general POPs into quadratic optimization problems. Finally, we will demonstrate this approach on examples arising in different fields such as, reaction-diffusion equations, fluid dynamics and optimal control.
  • Divers
    • 02-06 Février : D. Henrion donne un cours sur les LMI à l'Université Tchèque de Prague.
    • 23-27 Février : C. Prieur donne un cours "Control and Stabilisation of PDE: Theory and application to physical systems and flexible structures" (avec Georges Bastin) à Supélec dans le cadre de l'Institut Européen EECI.
    • 04-07 Mai : D. Henrion donne un cours "Optimization and Polynomial Methods" à Supélec (sud-ouest de Paris, France) dans le cadre de l'Institut Européen EECI.
    • 20-24 Juillet : J.B. Lasserre est au CRM à Barcelone, Espagne.
Dernière mise à jour 05/01/2010