Automatique des systèmes distribués

Table des matières

Préface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Notations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

I. INTRODUCTION

 

II. DES SYSTÈMES LOCALISES AUX SYSTÈMES DISTRIBUÉS

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Un exemple de modélisation d'un système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Présentation du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Paramètres et variables caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Modélisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Modélisation des systèmes distribués linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Équations d'évolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Divers types de contrôles et d'observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Concept de système dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Systèmes linéaires de dimension finie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Systèmes linéaires de dimension infinie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Notion de contrôlabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Critère de contrôlabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Notion d'observabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Critère d'observabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Notion de stabilité et stabilisabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Notion de  détectabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Observateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Contrôle optimal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Application du calcul des variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Utilisation 4 : la minimisation de formes coercives . . . . . . . . . . . . . .

c. Contrôle à énergie, minimale et contrainte sur l'état final . . . . . . . . . .

 

III. ANALYSE DES SYSTÈMES DISTRIBUES

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Systèmes considérés Hypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Exemple 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Contrôlabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Exemple 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Exemple 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Définition et propriétés de l'exacte contrôlabilité . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Définition et propriété de faible contrôlabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Contrôlabilité et actionneurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Observabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Fonction de sortie et capteurs. Définition 5 : Capteur . . . . . . . . . . . . .

b. Exacte et faible observabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Dualité entre observation et commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Stabilité et stabilisabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Notion de stabilité exponentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Stabilisabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Stabilisabilité et contrôlabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Stabilisabilité et actionneurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Compensateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Détectabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Définition et propriété . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Détectabilité et capteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. Observateurs

1. Observateurs et systèmes localisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Méthodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Choix de paramètres T, R, S, F, G, H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Les divers types d'observateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Observateur et contrôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Extension aux systèmes distribués . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Systèmes et hypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Observateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Les divers types d'observateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Observateur et contrôle. Proposition 5 :
    Spectre du système bouclé avec l'observateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Observateur et capteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Observateur de Luenberger modifié . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Méthodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Proposition 8 : Observateur de Luenberger modifié . . . . . . . . . . . . . .

 

V. CONTRÔLE DES SYSTÈMES DISTRIBUES

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Problème de commande linéaire quadratique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Minimisation de formes bilinéaires coercives . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Application au problème du régulateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Problème de contrôle à énergie minimale et contrainte sur l'état final . . .

a. Approche par pseudo-inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Approche par HUM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

ANNEXE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

BIBLIOGRAPHIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

INDEX

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