06 Février : Séminaire de Masayuki Sato à 10h30 en salle Europe.
Titre : "Required Technology To Realize Easy-Handling Aircraft; flight test of H_{infty} model-matching controllers and robust gain-scheduled controller design for LPV systems".
Résumé : We introduce some of our activity in our department (flight systems technology center) in Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). First, we talk about flight test of flight controllers for the lateral/directional motions of our research aircraft to decrease pilot task due to gust wind and realize arbitrary handling simultaneously. For the former purpose, we design a feedback controller which achieve disturbance rejection by applying H_{infty} control, and for the latter purpose, we design a inverse system of the closed-loop system composed of plant system and the feedback controller. We show some animations of flight test to confirm that designed controllers have good performance. Next, we talk about novel stability analysis and controller design using the analysis method. (The analysis method is originally presented at ACC 2005.) The analysis method is at least as conservative as previously proposed analysis methods, which is confirmed with some numerical examples. Although we can only design inverse systems and filters with the proposed analysis method for the moment, our design methods are at least as conservative as previously proposed methods. Some numerical examples are introduced to demonstrate the effectiveness of our methods.
15 Mars : Séminaire de Yukinori NAKAMURA de NAIST Nara Institute of Science and Technology, Prof. Kenji Sugimoto Laboratory (
slides).
Abstract of his institute : NAra Institute of Science and Technology (NAIST), the Excellence Student Program. In this program, NAIST encourages students to become excellent researchers by financial support. I proposed to introduce NAIST & my research in LAAS. Objective of the proposal is to seek your opinion to improve our institute/my research, and examine the foreign educational curriculum. About my institute, outline of the curriculum, facilities and so on is introduced.
Abstract of his research : In networked control systems, transmission delay varies irregularly depending on conditions of the network. It is therefore difficult in general to realize desirable state estimation for the systems. In this presentation, I propose an observer design method for the systems with time-varying transmission delay. The method switches observer gains to estimate the present state of the plant. Then, the design of proposed observer is reduced to stabilization of switched estimation error systems. Linear matrix inequalities make it possible to design the observer multiple gains so that the stability of the error system is guaranteed even if the gains are switched randomly. Furthermore, the performance of the gain switching observer is improved by D-stability. Finally, numerical examples and an experiment illustrate the effectiveness of the proposed method.- 24-25 Avril : Workshop CNRS-NSF on Biology and control theory : current challenges, LAAS-CNRS, Toulouse. Programme et inscriptions. Organisateurs : S. Niculescu, G. Garcia, I. Queinnec et S. Tarbouriech.
- 18 Mai : Réunion du groupe de travail MOSAR (Méthodes et Outils pour la Synthèse et l'Analyse Robuste) conjointement organisée avec le groupe SAR (Systèmes à Retards) : Delays and robustness. 10h-18h, Salle Europe. Programme en pdf.
22 Mai : Séminaire de Matthew Turner à 14h00 en salle Europe.
Titre : "Robustness in anti-windup design"
Résumé : The issue of robustness in control system design has been studied in detail by many researchers over the last 30 years. Important advances have been made, particularly in the area of linear robust control where techniques such as H-infinity and mu-analysis/synthesis have become popular. Unfortunately, robustness has played a less prominent role in the study of linear systems subject to input saturation, particularly in anti-windup design. The guiding principle in applying anti-windup compensators so far is that robustness of the nominal linear loop implies robustness of the saturated loop. It can be demonstrated that such a conjecture is fallacious. This talk will focus on the fundamental difficulties which are encountered when trying to enforce design anti-windup compensators for uncertain systems. It will also discuss a "robustification" method which can be employed to overcome some of these difficulties at the expense of increasing the controller complexity.
- 22 Juin : Xuan Vinh Doan fait un séminaire à 11h, salle Tourmalet. Titre : A moment approach to some optimal data fitting and multivariate integration problems.
- 05-07 Juillet : 5th IFAC Symposium on Robust Control Design, ROCOND'06, Toulouse, France.
19 Juillet : Antoine Chaillet fait un séminaire à 15h, salle Vignemale.
Titre : Outils pour l'analyse de la stabilité et de la robustesse des systèmes dynamiques non-linéaires.
Résumé : Nous proposons, dans un premier temps, un cadre précis pour l'étude de la stabilité uniforme semiglobale et/ou pratique asymptotique. Le terme ``semiglobal'' signifie que le domaine d'attraction n'est pas l'espace d'état tout entier, mais un ensemble compact pouvant être arbitrairement agrandi par le réglage de certains paramètres. Le mot ``pratique'' concerne le fait qu'un voisinage arbitrairement petit de l'origine (au lieu de l'origine elle-même) est asymptotiquement stable. A partir de ce cadre théorique pour la stabilité semiglobale et pratique, nous proposons des outils garantissant la préservation de ces propriétés sous l'interconnexion en cascade. De la même manière que pour la stabilité globale asymptotique, il est supposé que les solutions de la cascade sont uniformément bornées et qu'une fonction de Lyapunov est connue pour le sous-système aval. De plus, dans le cas de la stabilité uniforme globale pratique asymptotique, l'hypothèse de bornitude des solutions peut être avantageusement remplacée par des restrictions d'ordre de croissance sur le terme d'interconnexion. Ceci fait de ce résultat un outil aisé à appliquer dans nombre d'applications spécifiques. Nous montrons ensuite que, si des ensembles donnés (non nécessairement compacts) sont globalement asymptotiquement stables (GAS) pour deux sous-systèmes pris séparément, alors leur produit Cartésien est GAS pour la cascade correspondante si les solutions de cette dernière sont globalement bornées. Dans certaines situations, cette hypothèse peut là aussi être remplacée par une simple restriction de l'ordre de croissance du terme d'interconnexion (plus la complétude positive). Ces travaux incluent, comme cas particulier, la stabilité partielle des systèmes en cascade.La dernière partie de ce séminaire concerne l'analyse de la stabilité des systèmes en cascade avec entrée. Nous étudions plus particulièrement la stabilité intégrale entrée-état (iISS), qui est une généralisation naturelle du concept de stabilité entrée-état (ISS). Nous proposons des conditions suffisantes sous lesquelles l'iISS est préservée par l'interconnexion cascade. Ces conditions sont d'abord exprimées par rapport à des fonctions de Lyapunov, puis sur les estimées des solutions des sous-systèmes pris individuellement.
13 Septembre : Séminaire par Bill Helton, Professeur au département de Mathématiques de l'Université de Californie à San Diego (UCSD), 14h30, salle Carlit.
Titre : Optimization problems in matrix variables.
Résumé : To treat many types of systems problems whose unknowns are matrices, without disaggregating the matrices, requires developing a noncommutative analog of real algebraic geometry; especially a theory of noncommutative convexity as well as numerics.
- 20 Septembre : Séminaire par M. Etxeberria Ander et M. Sabalza Xabier de l'université de Mondragon, 11h salle Tourmalet. Titre: "Techniques LMI pour la commande par éléments piézo-électriques de structures flexibles"
- 26 Septembre : Séminaire du projet LAAS "OLOCEP" en présence des évaluateurs Hisham Abou-Kandil et Frédéric Bonnans. Salle du conseil.
Titre : "Systematic Development of a Control Concept for a Reactive Distillation Column"
Résumé : The presentation deals with the systematic design of a linear multivariable controller for a medium-scale reactive distillation column that is operated in semi-batch mode. This is a challenging problem because of the time-varying and strongly nonlinear dynamics of the process and considerable deviations of the behavior of the real plant from the rigorous model used for process design. The design procedure consists of three steps:
- In the first step, a rigorous nonlinear process model is employed for analysis as well as for optimization purposes. A suitable control structure that enables the operation of the column near the economically optimal operating point is proposed, also taking into account a nonlinearity analysis of the process model.
- In the second step, a linear model of the column is identified from experiments and used to compute the best attainable control performance for the chosen control structure. In this step, actuator limitations and model uncertainties described by confidence intervals that were obtained in the identification procedure are considered by a multiobjective controller synthesis approach based on Youla parametrization and finite gridding in the frequency domain as well as in the time domain. Instead of attacking the numerical optimization by semidefinite programming, a novel sequence of simpler quadratic problems, for which convergence could be proved, is proposed. An empiric evaluation of randomized optimization problems indicates an increase in the solution efficiency relative to standard LMI techniques.
- In the third step, the resulting high-order controller is approximated by a low-order controller that gives nearly the same performance and preserves robust stability for the computed uncertainty bounds. The controller performance is demonstrated in a series of experiments that were performed at the real reactive distillation column.
19 Octobre : Séminaire par Jan Willems à 14h30, salle Europe.
Titre : Distributed dissispative systems.
Résumé : The notion of a dissipative dynamical system was introduced in the early 1970's. It generalizes the idea of a Lyapunov function to 'open' dynamical systems. This concept has found applications in diverse areas of systems and control, for example, in stability theory, system norm estimation, and robust control. A central problem that emerges is the construction of a storage function. It is this problem that brought LMI's to the foreground. The main topic of this talk is distributed dissipative systems. First sorne basic system theoretic concepts for systems described by linear constant coefficient PDE's are discussed, within the behavioral framework. Issues as sub-module characterizations, elimination, and controllability and observability are introduced. Subsequently, dissipative systems described by linear PDE's and supply rates that are quadratic expressions in the system variables and their partial derivatives are defined. The dissipation inequality for such systems involves, in addition to the storage function, also the flux. The construction of the storage and the flux reduces to the factorization of polynomial matrices in many variables. This leads straight to Hilbert's 17-th problem regarding the sum-of-squares representation of nonnegative polynomials in many variables. Throughout the talk, Maxwell's equations will be used as the paradigmatic example.
26 Octobre : Séminaire par Emmanuelle Crepeau (universite de Versailles en detachement INRIA Rocquencourt) en salle Europe a 11h00.
Titre : Modèles de pression sanguine de type solitons-windkessel
Résumé : Dans cette présentation on développera un modèle simplifié de pression sanguine faisant intervenir des solitons de KdV pour la partie rapide et un modèle de windkessel pour la partie lente. On proposera pour résoudre le problème d'identification des paramètres la méthode de Scattering direct et inverse, basée sur l'étude spectrale d'un opérateur de Schrodinger.
16 Novembre : Vincent Andrieu (en delegation a l'Imperial College) fait un seminaire à 10h00 dans la salle Bardeen.
Titre : Approximation homogene, synthese d'observateurs et bouclages de sortie
Résumé : La synthèse d'observateurs et de bouclages de sortie pour des systèmes de la forme suivante : dot x = f(x,u) , y=h(x) ; sont des problèmes difficiles pour lesquels il n'existe pas de solutions générales. L'approche que nous allons étudier est celle de l'approximation de dynamique et de la synthèse robuste. (Une partie de la dynamique du système est occultée lors de la synthèse du contrôleur ou de l'observateur). Dans cet optique, nous allons étendre la notion d'approximation homogène locale pour la rendre valide aussi à l'infini (approximation homogène dans la bi-limite). Dans un deuxième temps, nous allons adapter différents résultats obtenus à partir d'approximations homogènes locales (concernant la stabilité, la robustesse ainsi que la convergence en temps fini) au contexte de l'homogénéité dans la bi-limite. Enfin, nous allons introduire un nouvel outil de synthèse d'observateur ainsi que de bouclage de sortie exploitant l'homogénéité dans la bi-limite.
