Equipe Systèmes Non-Linéaires et à Retards (SyNeR). - Lagis

Contractualisation vague D 2010 - 2013
Bilan scientifique : équipe SyNeR
Laboratoire d’Automatique, Génie Informatique et Signal
LAGIS UMR CNRS 8146
Octobre 2008
i
Table des matières
Table des matières
1 Systèmes Non linéaires et à Retards
1.1 Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Composition de l’équipe . . . . . . . . .
1.3 Les thèmes de recherche . . . . . . . . .
1.4 Collaborations, contrats et transfert . .
1.5 Animation, gestion et vulgarisation de la
1.6 Auto - évaluation . . . . . . . . . . . . .
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2 Bibliographie
2.1 Bibliographie de l’équipe Systèmes Non-linéaires et à Retards . . . . . . . . . . . . . . . .
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recherche
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Table des matières
1
1 Systèmes Non linéaires et à Retards
Responsable : Professeur Jean-Pierre Richard.
1.1
Abstract
The team SyNeR (http://syner.free.fr) is dealing with the estimation and control of dynamic systems.
It leads a both theoretical and applied research.
First of all, let us underline some general facts from the previous 4 years. (1) As it was planned, several
bench-tests (six, see some videos here) have been developed, which now illustrate our mathematical results.
(2) We were awarded several prizes (Automatica best survey paper, [179] GdR MACS best PhD, [179]
Club EEA best PhD, [115] CIFA best student paper). (3) We published with quite all the other LAGIS
teams (but one). (4) Three PhD from the team were recruited as CR2 : E. Moulay (CNRS, IRCCyN
2007), F. Caron (INRIA, Bordeaux - Sud-Ouest 2008), A. Seuret (CNRS, gipsa-lab 2008). (5) Last and
not least, a new CR2 CNRS, L. Hetel, joins the team in October 2008.
The French report is structured in 6 parts, corresponding to 3 general themes and 3 focussed projects,
as depicted below.
Three main classes of models are considered :
(1) Time-Delay Systems. Theory : exponential performances for time-varying delays, unknown delay observers, fast delay identification,
nonlinear systems with delay. Applications : networked control, spray pressure control, IC engine
with EGR, aeronautics, hydraulic power plants
...
(2) NonLinear Systems. Theory : higher order sliding mode control (SMC) and estimation, finite-time
stabilization, unknown input observers, fault detection, cryptography. Applications : IC engine, stepper
motor, under-actuated systems (pendulum), mobile robots, magnet bearing, AFM...
(3) Distributed Sensors Systems. Theory : stochastic and non-stationary uncertainty, state and probablilty joined estimation, Markovian jumps, nonlinear non-Bayesian cases, kernel methods. Applications :
sensors networks management, GPS/GALILEO systems, radars, mine detection, acoustics...
Three projects have been conducted : since 2007 (July 1rst), the team is contributing two joint projectteams with the INRIA. From 2004 to 2007, a third project was sponsored by Region and Europe (FEDER
and InterReg).
(a) ALIEN (French acronym for Algebra for Digital Identification and Estimation), joint projectteam with Ecole polytechnique, Ecole centrale de Lille, CNRS (LIX and LAGIS), is dealing with two
fundamental issues, namely identification and estimation. Unlike the traditional methods, the majority of
which pertain to optimization and asymptotics statistics, our solutions are provided by explicit algebraic
formulae stemming from module theory, operational calculus ans nonstandard analysis. This leads to
fast identification or observation algorithms that allow for real time, closed-loop applications, as well as
implementable estimation of the n-th order derivatives of a noisy signal, used for the so-called "modelfree control". Similar methods yield in signal processing answers to denoising, to the detection of abrupt
changes, etc. LAGIS results include delay identification, estimation for hybrid or time-varying systems,
multidimensional derivation ... Various concrete applications have been already tested successfully. Among
2
1. Systèmes Non linéaires et à Retards
them, just mention for Lille : aeronautics ([183] with ONERA), hydraulic power plants (EDF grant 2008)
and AFM (atomic force microscope) improvement for nanovirology (ENSAM and Lille 2).
(b) SequeL (Sequential Learning), joint project-team with universities Lille 1 and Lille 3, Ecole
centrale de Lille, CNRS (LIFL and LAGIS), aims at developping concepts and algorithms (sequential
learning, Bayesian inference, function learning, kernel methods, reinforcement learning, multi-sensors
management) that are able to process efficiently, and with a known and controlled accuracy, the tasks of
sequential learning (sequential classification, estimation, or decision from data obtained along time). The
applications are numerous and LAGIS members work on ESA radar management, in particular within the
ANR KERNSIG, as well as speech recognition (France-Telecom grants). The start-up Predict&Control,
created on 03/28/2008, originates from this project.
(c) RoboCoop, dedicated to cooperative robots and situated at the crossing of our three classes of
models. This project was sponsored by both an ARCIR 04-07 (Region Nord - Pas de Calais, Europe,
LAGIS), and an InterReg program 04-07 (idem plus Kent University, ISEN). Fundamental results are : management of the communication delays between the robots ; collaborative path planning (flatness-based)
and tracking (integral SMC-based) for autonomous robots fleets ; hybrid systems for fleet management
(decision events + control variables) ; sensors data fusion for autonomous robots. Three concrete test-beds
have been realized : two fleets of mobile robots Pekee and Miabot (available) and serial Mitsubishi robots
coupled with an haptic interface (operative early 2009).
1.2
Composition de l’équipe
Les permanents de l’équipe
Lotfi Belkoura (MdC HDR − Lille 1), Manuel Davy (CR HDR − CNRS) 1 , Emmanuel Duflos (Pr − EC
Lille), Thierry Floquet (CR − CNRS), Annemarie Kökösy (Enseignant Chercheur − ISEN), Alexandre
Kruszewski (MdC − EC Lille), Walter Nuninger (MdC − Lille 1), Wilfrid Perruquetti (Pr − EC Lille),
Jean-Pierre Richard (Pr − EC Lille), Philippe Vanheeghe (Pr − EC Lille).
Les thèses en cours
– Doctorants 1ère année (2007) : Yang Tian, Dayan Liu, Kaouther Ibn Taarit (cotutelle Tunisie),
Nocolas Viandier (inscrit à l’INRETS).
– Doctorants 2ème année (2006) : Wenjuan Jiang.
– Doctorants 3ème année (2005) : Donnay - Fleury Nahimana (inscrit à l’INRETS), Samer Riachy.
Les thèses soutenues
– Soutenances en 2005 : Emmanuel Moulay (50% UMR Painlevé).
– Soutenances en 2006 : Corentin Dubois (inscrit à l’IRCCyN), Antonin Peray (50% BG), François
Veysset, Frédéric Nollet, François Caron, Alexandre Seuret, Nima Yeganefar, Lotfi Belkoura (HDR),
Manuel Davy (HDR).
– Soutenances en 2007 : Djamel Khiar (50% LAMIH, inscrit LAMIH), Romain Bourdais (50%
SED), Delphine Potin, Faiza Hamerlain, Michaël Defoort, Benjamin Parent (50% IRI-IBL).
– Soutenance en 2008 : Kenko Ota (cotutelle Japon).
1. Manuel Davy a demandé à être mis à disposition, comme le permet l’article 25-1 de la loi numéro 99-587 du 12 juillet
1999 sur l’innovation et la recherche, pour la création de la Société par Actions Simplifiée (SAS) Predict&Control
1.3. Les thèmes de recherche
1.3
3
Les thèmes de recherche
L’équipe SyNeR (http://syner.free.fr) s’intéresse au contrôle et à l’estimation des systèmes dynamiques.
Sa recherche vise à la fois le champ fondamental et les applications.
Trois grandes catégories de systèmes sont envisagées, qui seront présentées comme trois thèmes :
les systèmes à retards, les systèmes non linéaires,
les systèmes à capteurs distribués. Un projet dédié à la robotique collaborative (RoboCoop) se
situant à l’intersection de ces domaines constitue un quatrième "thème". Depuis le 1er juillet
2007, l’équipe contribue à deux équipes projets
INRIA : les EPI ALIEN (Algèbre pour Identification et Estimation Numériques) et SequeL (Sequential
Learning), qui seront également présentées en tant que "thèmes" 5 et 6.
Terminons cette introduction par quatre constatations : (1) La mise en place d’équipements de démonstration constitue pour l’équipe un fait marquant de ce dernier contrat. (2) Plusieurs prix ont récompensé
nos activités (Automatica05, thèse ClubEEA0607, thèse MACS06 [179], CIFA06 [115]). (3) Nous avons
publié avec presque toutes les autres équipes du LAGIS : BG ([132], [184]), ID ([116]), SED ([49], [54],
[104], [159]), VI ([50]). (4) Trois docteurs sortis de l’équipe ont été admis comme CR2 : E. Moulay (CNRS,
IRCCyN 2007), F. Caron (INRIA, Bordeaux - Sud-Ouest 2008), A. Seuret (CNRS, gipsa-lab 2008).
Thématique 1 : Systèmes à retards
Systèmes à retards : Les systèmes à retards constituent une classe importante de modèles pour de nombreux processus, notamment
ceux qui sont interconnectés en réseau ([162]).
Malgré son ancienneté, le champ de recherche est
encore largement ouvert. En particulier, nous avons obtenu des résultats sur les points suivants : garantie
de performances exponentielles (en commande et en observation) pour des systèmes à retards variables
([179]) ou à échantillonnage apériodique ([161]) ; observateurs pour systèmes à retards inconnus ([115],
[60]) ; systèmes non linéaires retardés ([29], [73], [82], [180], [1]) ; identifiabilité ([34]) et identification des
retards par des méthodes grand gain ([27]) puis par des méthodes algébriques ([118], [93], [81], [48]) qui
s’avèrent très prometteuses en termes de temps de convergence.
Applications : Par ailleurs, des applications ont également illustré ou motivé ces recherches : nous
en citerons trois ici. (1) Commande de type Maître/Esclave à travers Internet (cf. figure ci-contre),
donc avec des retards fortement variables ([112], [104], [51]). Une application concrète a été implantée
(collaboration équipe SED) : l’Esclave est un robot léger MIABOT connecté à un PC via Bluetooth,
le Maître réalise un observateur/prédicteur distant dont les gains s’adaptent à la qualité de service du
réseau, la communication Internet se fait sous UDP en client/serveur ([49], [54], [159]). (2) Système de
pulvérisation sélective : la vanne à contrôler présente une zone morte (d’où commande par mode glissant)
et un retard dépendant du sens de rotation. Les résultats ont été validés expérimentalement à la K.U.
Leuven ([12]). (3) Contrôle de moteurs thermiques (modèles non linéaires et à retards) en collaboration
avec le LAMIH dans le cadre du CPER transports ([5], [20]). (4) Modélisation du vol d’avions soumis
à une rafale (collaboration ONERA DCSD) : le modèle présente des retards sur l’entrée et sur l’état,
identifiés par des méthodes ALIEN (p. 6) ([183], [99]).
L’identification rapide des retards (p. 6) est un champ très excitant, ouvrant de belles perspectives
pour la commande, mais aussi le signal (détection de ruptures, image). Sur ce thème, un contrat d’étude
EDF sur l’identification paramétrique d’aménagements hydrauliques vient de commencer. La commande
4
1. Systèmes Non linéaires et à Retards
en réseau reste également une de nos priorités, notamment dans le cadre d’applications en robotique
collaborative.
Thématique 2 : Systèmes non linéaires
Ces travaux concernent la commande et l’observation de systèmes non linéaires et trouvent également
des développements dans d’autres activités de l’équipe (retards p. 3, RoboCoop p. 5, ALIEN p. 6). Les
principaux domaines étudiés sont :
La théorie des modes glissants où nous avons obtenu de nouveaux résultats théoriques : algorithmes par mode glissant d’ordre supérieur quelconque, par mode glissant intégral d’ordre supérieur ; lois
de commande d’ordre supérieur pour des systèmes non linéaires sous-actionnés non holonomes, électromécaniques avec frottements secs, électromagnétiques ou encore électriques ; observateurs d’ordre supérieur
pour des systèmes non linéaires incertains (notamment dans le domaine des systèmes hybrides et, avec
des applications en détection et identification de fautes, en cryptographie). L’accent a également été mis
sur la dimension applicative, notamment par le développement de plateformes expérimentales LAGIS :
moteur pas-à-pas ([182], [8], [103]), pendule inverse sur chariot ([9], [10]), robots mobiles ([44], [69]), palier
magnétique ; et aux LAMIH et LME : moteur thermique ([178], [8], [5]).
La stabilité et la stabilisation en temps fini. L’intérêt de cette stabilité réside dans la possibilité
de majorer le temps mis par la solution pour rejoindre l’équilibre. Des résultats ont été obtenus pour
des systèmes non linéaires ([36], [35]), à retards ([3]), hybrides ([45], [42]), à inclusions différentielles
([186], [33]). Plus récemment, un nouveau type d’observateurs temps fini a été construit sur les propriétés
d’homogénéité de certains systèmes non linéaires ([71], [7]).
Les observateurs à entrées inconnues. Le but est d’obtenir la connaissance de l’état du système
malgré des actions extérieures non identifiées : perturbations, incertitudes paramétriques, retards ([60]),
pannes ou défauts, messages codés ([7], [17], [21], [24]). Nous avons développé un algorithme qui permet
de s’affranchir de certaines conditions restrictives de la littérature et donne une estimation en temps
fini des entrées inconnues, en appliquant des techniques d’observation par modes glissants ([30]), mais
également l’approche algébrique ALIEN.
Nous projetons le développement de nouveaux observateurs à entrées inconnues et de commandes
par retour de sortie, tous deux basés sur les modes glissants (collaboration S.K. Spurgeon, U. Leicester),
ainsi que les méthodes d’identification en ligne et de commande précise pour les processus de lévitation
magnétique (collaboration J. Rudolph, U. Dresde, dans le cadre d’un PAI Procope).
Thématique 3 : Systèmes à capteurs distribués
L’une des principales conséquences de la complexité croissante des environnements de nombreuses
applications, alliée à des objectifs à la complexité elle-même accrue, a été l’augmentation nécessaire des
facultés cognitives des systèmes. Dans cette perspective, de nombreuses applications se sont vues dotées
de plusieurs capteurs, généralement de plusieurs types. Dans les cas les plus simples, le nombre de capteurs
se réduit à quelques unités, mais il peut aller jusqu’à plusieurs milliers. Compte tenu de la complexité d’un
environnement le plus souvent non stationnaire et incertain et d’une quantité d’information généralement
ingérable par un opérateur humain, la nécessité est vite apparue de mettre en œuvre des stratégies de
gestion de l’ensemble des capteurs. Ces derniers sont désormais des composantes actives du système
cognitif, non réductibles à des acteurs passifs dont l’unique rôle serait de fournir des mesures.
Parmi les nombreuses problématiques spécifiques, nous avons plus spécialement étudié la modélisation
de l’incertitude aux caractéristiques non stationnaires, la modélisation des capteurs et de leurs comportements en fonction de l’environnement et, enfin, la définition et l’ordonnancement des actions allouées aux
différents capteurs en fonction des objectifs. Nous avons obtenu des résultats pour les cas non linéaires et
non bayesiens : (1) l’estimation jointe des densités de probabilité et de l’état ([181], [6]) ; (2) l’estimation
1.3. Les thèmes de recherche
5
de l’état de systèmes de Markov à saut ([19]). D’autres résultats concernent (3) la mise à jour dynamique
de la croyance de détection dans les réseaux de capteurs, (collaboration avec C. Haas (University of Waterloo, Canada, [22]) et (4) l’apprentissage de politique d’ordonnancement des actions des capteurs par
des méthodes de gradient stochastique (voir SequeL p. 6).
Des applications ont motivé ou illustré ces recherches, liées au CPER Transport et PEPSAT (nouveaux
algorithmes de localisation par satellite − systèmes GPS puis GALILEO, guidage d’une flotte de véhicules
([19])), mais aussi en localisation de matériaux sur sites ([16]), gestion de radars, détection de mines ([23],
[28], [176]) et signaux acoustiques ([150], [185], [14], [26], [37]).
L’estimation en ligne des densités de probabilité est un champ d’investigation fondamental, étant
donnée la précision requise dans certaines applications. La mise à jour de la croyance dans les réseaux
comportant des milliers de capteurs, liée au développement des MEMS ou des RFID par exemple, est
également visée.
Thématique 4 : Le projet RoboCoop 2
.
Le problème de la coopération entre entités hétérogènes autour d’un objectif commun constitue un
enjeu important sur les plans économique et scientifique. Les domaines d’application sont nombreux :
transports (convois de véhicules, robots mobiles), l’espace (constellation de satellites), santé (robots chirurgicaux en réseau, retour d’effort), sécurité ou environnement (surveillance par flottilles de drones ou de
mini-robots, déminage-dépollution). Ce problème nous a intéressés car il se situe à la croisée des différents
thèmes de SyNeR, mais aussi de thèmes de SED (réseaux, systèmes hybrides).
Les résultats obtenus dans le cadre de ce projet peuvent se découper en 4 points : (1) La prise en compte
des problèmes de retards liés aux communications entre les différents agents coopérants : identification
des retards, contrôle en réseau (voir p. 3). (2) Les aspects de collaboration, avec le développement d’outils
de planification et de suivi de trajectoires collaboratives pour des robots autonomes ([174]) : l’approche
proposée pour la planification, basée sur la platitude, des bases de fonctions Spline et l’optimisation sous
contraintes, a été validée expérimentalement sur les robots Pekee et Miabot ([69], [79]). Pour le suivi de
trajectoire (en présence d’incertitudes et perturbations), nous avons développé la CMGI, commande par
mode glissant intégral ([70], [149], [121], [44]). (3) Les aspects hybrides ([177]) (voir p. 4) liés à la présence
de décisions (événements) et de commande (temps continu) ([31]). (4) Les aspects de fusion de données
multi-capteurs pour les robots mobiles autonomes (voir p. 4) ([94]).
Nous avons développé trois bancs d’essais : deux flottilles de 3 robots mobiles (Pekee et Miabots) ont
permis de valider nos avancées théoriques ; une plateforme à 2 robots manipulateurs Mitsubishi couplés
avec une interface haptique Phantom est en cours de développement. Le projet a été soutenu par un
financement Région − Europe (Arcir RoboCoop, 04−07) et un programme InterReg (Acos 04−07).
Nous devons porter nos efforts sur les aspects de planification/décision afin notamment de mieux
traiter les situations de blocage (bases de fonctions adaptées, optimisation temps-réel, logique de décision
pour les fonctions coût), la perception collaborative (le concept de platitude combiné aux méthodes
d’estimation algébrique -voir p. 6- offre des outils prometteurs), la commande réactive (la commande
de systèmes hybrides devrait permettre des avancées significatives). Il nous faut également améliorer
l’intégration de toutes les compétences acquises. Les sources de financement doivent aussu être renouvelées
(InterReg en cours de montage).
2. RoboCoop (responsable W. Perruquetti) est une ARCIR Région-Europe 2004-2007. Le projet est né d’une
EPML CNRS "Retards de Transmission & Télécom." (LAGIS-CRAN-LIRMM, RTP 55, 03-05). Des vidéos sur
les bancs d’essais sont disponibles à l’adresse http://syner.ec-lille.fr/~richard/manips.htm. Le site du projet est :
http://syner.ec-lille.fr/robocoop/.
6
1. Systèmes Non linéaires et à Retards
Thématique 5 : Equipe-Projet INRIA, ALIEN 3
L’équipe-projet ALIEN (Algèbre pour Identification et Estimation Numériques) vise la conception
de nouveaux algorithmes d’estimation rapide, ainsi que leur utilisation en commande. Dans ce vaste
contexte, nous ciblons : la reconstruction de variables non mesurées (observateurs), le filtrage de variables
bruitées, l’estimation de dérivées d’ordre n d’un signal et son application à la commande, l’identification
paramétrique pour des systèmes linéaires ou non, sans ou avec retards. L’originalité est de proposer des
méthodes issues de l’algèbre différentielle (calcul opérationnel, distributions), conduisant à des algorithmes
rapides (temps réel), déterministes (bruit considéré comme une fluctuation rapide), non asymptotiques
(convergence en temps fini).
Théorie : ces techniques algébriques ont été étendues à plusieurs classes de systèmes : à retards ([118],
[93], [81], [48]), hybrides ([42], [88]), à paramètres constants par morceaux (à paraitre) ou non stationnaires
(YangTian). D’autres estimateurs en temps fini (modes glissants d’ordre supérieur) ont été conçus (voir
p. 4). Une version multidimensionnelle des algorithmes de dérivation a ouvert une collaboration avec
l’équipe VI du LAGIS ([50]).
Applications : Outre des résultats obtenus en aéronautique ([99]), le pendule inverse ([9], [10]),
le moteur pas-à-pas ([8]) et le palier magnétique actif (en cours) constituent de très bons champs de
démonstration. Le contrat EDF mentionné page 3 est basé sur l’estimation algébrique de retards. D’autres
applications non mentionnées ici, sont développées au centre INRIA Saclay - Île-de-France.
L’identification des retards variables et en boucle fermée (le problème est alors d’éliminer les conditions
initiales fonctionnelles) est en cours. Nous développerons des systèmes industriels haute précision, notamment en collaboration avec O. Gibaru et son équipe de l’ENSAM : commande de robots usineurs haute
qualité (CETIM et société STÄUBLI) et d’actionneurs magnétiques (PAI Dresden) ; en nano-virologie
(collaboration CHRU), l’amélioration en précision et rapidité d’AFM (microscopes à force atomique, sociétés NANOSIS et VEECO). Nous pensons, en autres, utiliser concrètement les techniques de commande
dites "sans modèle" (Join & Fliess CIFA06, ([88])), basées sur l’estimation des dérivées des sorties. L’estimation de ruptures sur des signaux EEG (collaboration avec l’équipe VI) pourrait aussi être envisagée.
Thématique 6 : Equipe-Projet INRIA, SequeL 4
L’équipe-projet Sequential Learning (SequeL) cible la définition de systèmes cognitifs pour lesquels
l’information (celle sur laquelle on s’appuie pour construire notre connaissance, mais aussi le processus
d’apprentissage) présente un comportement séquentiel. Ces systèmes posent des difficultés de modélisation
spécifiques et leur mise en œuvre est difficile à gérer pour des dimensions importantes. L’originalité de
SequeL est de réunir des compétences dans deux domaines : (1) l’apprentissage par renforcement, plutôt
orienté contrôle ; (2) l’apprentissage statistique, plutôt orienté classification et estimation. Ceci permet de
gérer des problématiques concernées par les deux approches : celle du dilemme exploration-exploitation,
celle de la "malédiction de la dimension".
Le problème de la gestion de systèmes à capteurs distribués, et tout particulièrement l’ordonnancement des actions des différents capteurs, est aussi au cœur des deux approches. Le choix des actions est
un problème de contrôle qui peut être modélisé par des POMDP (partially observable Markov decision
process), puis géré en apprentissage par renforcement. Les phases de détection, d’estimation et de classification sont, elles, du ressort des méthodes bayesiennes (comme le filtrage statistique non linéaire).
Nous avons obtenu des résultats sur la modélisation et l’apprentissage de politiques paramétriques de
3. ALIEN est une EPI bi-site (Lille - Nord Europe - Saclay - Île-de-France) créée le 01/07/07. Responsables : M. Fliess
(LIX) et J.P. Richard. Autres permanents pour la partie lilloise : L. Belkoura, T. Floquet, W. Perruquetti, A. Sedoglavic
(LIFL), O. Gibaru (ENSAM) et M. Mboup (Paris V, en délégation INRIA à Lille 2007 − 2008). Le projet compte au total
11 permanents.
4. SequeL est une EPI du centre INRIA Lille Nord Europe, créée le 01/07/07. Responsable : Ph. Preux (LIFL, Lille
3). Outre M. Davy, E. Duflos et Ph. Vanheeghe (LAGIS), ses autres permanents sont R. Coulom, J. Mary, R. Munos, D.
Ryabko. La start-up Predict&Control est soutenue par ce projet
1.4. Collaborations, contrats et transfert
7
gestion d’un radar à balayage électronique en nous appuyant sur une modélisation de type POMDP et
des méthodes de gradient stochastique développées dans l’équipe ([47]). Nous avons également obtenu
des résultats sur l’ordonnancement du faisceau d’un radar à balayage électronique avec pour objectif
d’optimiser la détection dans un cadre multicible ([86]). Dans ce cadre la modélisation et l’analyse de
processus ponctuels (comme l’apparition de cible par exemple) sont des point clés traités dans le projet
ANR KERNSIG (initialement porté par Manuel Davy, puis par Emmanuel Duflos depuis la création de
Predict & Control) dont le but est d’apporter des solutions fondées sur les méthodes à noyaux ([32]) à
des problèmes spécifiques au traitement du signal http://www.sg.cnrs.fr/usar/projets-2006/pdf/blanc.pdf.
L’approche de gestion fondée sur des politiques paramétriques doit être approfondie de façon à étudier
son implémentation temps réel et son adaptabilité à des situations non répertoriées. Des travaux sont en
cours sur l’utilisation des "restless bandits" dans le cadre de la gestion de capteurs distribués. L’application
à la base de ces travaux est la surveillance d’un espace aérien. Nous visons aussi l’élargissement du champ
des applications potentielles.
1.4
Collaborations, contrats et transfert
04-05 : soc.NTI + CNRS signé 2004 IRCCyN, transféré LAGIS 2005 (M. Davy).
04-07 : INTERREG ACOS, ISEN - Univ. Kent, Robotique mobile (A. Kökösy).
04-07 : ARCIR ROBOCOOP Région / FEDER, robotique (W. Perruquetti).
05-06 : ORANGE LABS Lannion, signal audio (M. Davy).
05-07 : CPER TAT T3.1, Recherche amont appliquée transports (J.P. Richard).
05-07 : CPER TAT-PEPSAT, Positionnement satellitaire (E. Duflos).
05-07 : CPER TAT T26E TRACTECO, Optimisation de traction (T. Floquet).
06-06 : AUCHAN, SAIC EC Lille, confidentiel (M. Davy).
06-06 : INNOV’PROCESS, SAIC EC Lille, conseil (J.P. Richard).
06-06 : INNOV’PROCESS, SAIC EC Lille, (M. Davy).
07-07 : AUCHAN, CNRS, confidentiel (M. Davy).
06-08 : FRANCE TELECOM, SVM et reconnaissance de la parole (M. Davy).
06-08 : PAI PROCOPE avec la T.U. Dresden, Allemagne (T. Floquet).
06-09 : ANR KERNSIG, Méthodes à noyaux en traitement du signal (M. Davy puis E. Duflos).
07-08 : DGA, financement du postdoc de F. Caron à l’Université de Britsh Columbia (Vancouver,
Canada), Réseaux de capteurs (E. Duflos).
• 08-13 : CPER CISIT A3T2, NAPVURA navigation précise autonome (E. Duflos).
• 08-08 : EDF-CIH, estimation et aménagements hydroélectriques (L. Belkoura).
• 08-10 : Programme International de Coopération Scientifique (PICS), CNRS, Université de Waterloo
(Canada), (P. Vanheeghe).
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1.5
Animation, gestion et vulgarisation de la recherche
Outre les responsabilités de contrats indiquées ci-dessus, citons :
• Participation à 4 comités techniques de l’IFAC : TC1.5 et TC2.2 (J.P. Richard), TC2.3 et TC2.5
(W. Perrruquetti).
• M. Davy : éditeur associé IEEE trans. Signal Proc., directeur scientifique Predict&Control.
• E. Duflos : Bureau du Club "Signal, Image, Information et Décision" de la SEE.
• W. Perruquetti : Chargé de Mission DGRI (2007-)
• J.P. Richard : Pdt GRAISyHM (FED Ministère 06-09), CNRS comité d’experts "Automatique"
(2005-), resp. EPI ALIEN Lille, resp. Thème 3 du CPER TAT 00-07, Bureau du Comité des
Projets INRIA Lille Nord Europe, biennales CIFA, éditeur associé I. J. Syst. Science, Comités
internationaux de programmes.
• P. Vanheeghe : directeur du LAGIS.
8
1. Systèmes Non linéaires et à Retards
Vulgarisation : M. Davy, journal du CNRS juin 06, S. Riachy : la Science en Fête 07, J.P. Richard
(Nord Eclair-05a, -05b, la Voix du Nord 05, la Voix du Nord 08 (journées GRAISyHM)).
1.6
Auto - évaluation
• Points forts
– Bonne production scientifique.
– 3 de nos docteurs sont recrutés (ou en passe de l’être) sur des postes de CR CNRS ou INRIA.
– Participation à 2 Equipes Projets INRIA.
– Obtention d’un PICS CNRS avec le Canada en 2008.
– Contrats CPER, FEDER, InterReg.
– Création d’une Start − Up.
– Contractualisation avec des entreprises en phase développement.
– Bonne implication dans l’animation, la gestion et vulgarisation de la recherche.
• Points faibles
– Pas de contrat européen.
– Pas assez de projet soutenu par l’ANR.
– Contractualisation avec des entreprises en phase développement.
– Implication importante des membres de l’équipe dans des activités "administratives" : (E. Duflos
responsable des systèmes d’information de l’Ecole Centrale de Lille, W. Perruquetti en proste à
la DGRI, J.P. Richard président du GRAISyHM, P. Vanheeghe directeur du LAGIS).
Notre "faible" implication au niveau de l’Europe et de l’ANR, peut s’expliquer par le fait que les
ressources de l’équipe sont déjà fortement mobilisées pour répondre aux projets du CPER, notamment
sur TAT puis le CISIT.
9
2 Bibliographie
La gestion de la bibliographie est réalisée en considérant qu’une publication est attachée à une
équipe ou plusieurs si le travail est réalisé en commun ou par des personnes appartenant à plusieurs équipes. De ce fait une même publication peut apparaître plusieurs fois dans la production
scientifique des équipes, alors que dans le chapitre présentation générale du laboratoire elle ne sera
comptée qu’une seule fois.
Synthése quantitative de la production scientifique
Equipe SyNeR
Année
ACL
ACLN
ASCL
INV
ACT
COM
AFF
OS
OV
DO
AP
TH
Total
2005
5
1
0
0
25
2
0
3
0
0
0
1
37
2006
9
6
0
0
38
1
0
5
0
0
0
7
66
2007
12
3
0
0
34
0
0
3
1
0
0
6
59
2008
10
0
0
0
12
0
0
1
0
0
0
1
24
Total
36
10
0
0
109
3
0
12
1
0
0
15
186
10
2. Bibliographie
11
2.1 Bibliographie de l’équipe Systèmes Non-linéaires et à Retards
ACL : Articles dans des revues internationales ou nationales
avec comité de lecture répertoriées dans les bases de données
internationales (ISI Web of Knowledge)
[1] Guerra T. M., Kruszewski A., and Bernal M. Control law proposition for the stabilization of discrete
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ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 1.803.
[2] Delmotte F., Guerra T.M., and Kruszewski A. Discrete Takagi-Sugeno‘s fuzzy models : Reduction of
the number of LMI in fuzzy control techniques. IEEE Transactions on System, Man, and Cybernetics,
Part B. Accepté, sous presse. Base de données ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science Edition,
Impact Factor 1.538.
[3] Moulay E., Dambrine M., Yeganefar N., and Perruquetti W. Systems & Control Letters. Accepté,
sous presse. Base de données ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 1.683.
[4] Fridman E., Dambrine M., and Yeganefar N. On input-to-state stability of systems with time-delay :
A matrix inequalities approach. Automatica. Accepté, sous presse. Base de données ISI Web of
Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 2.273.
[5] Khiar D., Lauber J., Guerra T.M., Floquet T., Colin G., and Chamaillard Y. Turbocharged SI engine
modelling and control strategy. International Journal of Vehicle Design. Accepté, sous presse. Base
de données ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 0.196.
[6] Caron F., Davy M., Doucet A., Duflos E., and Vanheeghe P. Bayesian inference for linear dynamic
models with Dirichlet process mixtures. IEEE Transactions on Signal Processing, 56 (1) :71 – 84,
2008. Base de données ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 1.570.
[7] Perruquetti W., Floquet T., and Moulay E. Finite time observers : application to secure communication. IEEE Transactions on Automatic Control, 53 (2), 2008. Base de données ISI Web of
Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 2.772.
[8] Nollet F., Floquet T., and Perruquetti W. Observer-based second order sliding mode control laws
for stepper motors. Control Engineering Practice (CEP), 16 (4) :429 – 443, 2008. Base de données
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Factor 1.108.
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control of underactuated mechanical system I : Local stabilization with application to an inverted
pendulum. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 18 (4-5) :529 – 543, 2008. Base
de données ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 1.108.
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Base de données ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 1.211.
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2006 JCR Science Edition, Impact Factor 0.759.
12
Bibliographie
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Signal Processing, 55 (4) :1251 – 1263, 2007. Base de données ISI Web of Knowledge, 2006 JCR
Science Edition, Impact Factor 1.570.
[16] Caron F., Navabzadeh Razavi S., Song J., Vanheeghe P., Duflos E., Caldas C., and Haas C. Locating
sensor nodes on construction projects. Autonomous Robots, 22 (3) :255 – 263, 2007. Base de données
ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 1.578.
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Processing, 55 (6) :2703 – 2719, 2007. Base de données ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science
Edition, Impact Factor 1.570.
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2007. Base de données ISI Web of Knowledge, 2006 JCR Science Edition, Impact Factor 0.797.
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Science Edition.
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2.1. Bibliographie de l’équipe Systèmes Non-linéaires et à Retards
13
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répertoriées dans des bases de données internationales
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14
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M. Dambrine , Directeurs : J-P. Richard, L. Belkoura, Invité : P. Coton.
[184] Peray A. Modélisation et identification de l’aérodynamique d’un microdrone à ailes battantes. Thèse
de Doctorat, 14-12-2006. Président : M. Benrejeb, Directeurs : G. Dauphin, P. Vanheeghe, L. Planckaert Rapporteurs : M. Benrejeb, A. Farcy.
[185] Dubois C. Méthodes de Monte Carlo séquentielles pour l’estimation de fréquences fondamentales
- Application à la caractérisation et à la reconnaissance de l’effet de métabole, en environnement
urbain. Thèse de Doctorat, 14-11-2006. Président : J.P. Guédon, Directeurs : M. Davy, Rapporteurs :
B. Torrésani, O. Cappé, Examinateurs : X. Rodet, G. Hégron, Invités : A. Gilloire, N. Rémy.
[186] Moulay E. Une contribution à l’étude de la stabilité en temps fini et de la stabilisation. Thèse de
Doctorat, 01-12-2005. Président : Respondek W., Rapporteurs : Barbot J.P., Praly L., Directeur :
Duval A., Perruquetti W., Examinateurs : Dambrine M., Richard J.P.