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Sujet de Thèse : Commande sous contraintes de communication pour les systemes multi-agents
Dates : 2018/09/01 - 2021/09/30
Directeur(s) CRAN : Irinel-Constantin MORARESCU , Vineeth SATHEESKUMAR VARMA
Description : I. État de l'art et nouveauté
Minimiser le cout de communication associé a la commande d'un système est un problème très important qui a été déjà abordé dans plusieurs travaux. Traditionnellement les contrôleurs sont conçus de manière a réduire le nombre de communications ou la fréquence de échantillonnage [MT11]. Dans le cadre de systèmes multi-agents, on traite plutôt la minimisation d'un cout associé a l’énergie mécanique en présence de contraintes de communications exprimées en termes de distance relative entre les agents [FM14,BM15]. Néanmoins, dans les vrais réseaux sans fils l'efficience de la communication dépend de la qualite du canal de communication. Celle ci est en général une variable stochastique qui dépend de l’environnement. La nouveauté de la thèse est de prendre en compte une meilleure modélisation du cout de communication pour les problèmes de contrôle en réseau. Des résultats préliminaires ont été obtenus en collaboration avec Mounir GHOGHO de l’université internationale de Rabat, Maroc, dans le cadre du LIA qui implique le CRAN et le LORIA. Ces résultats sont présentés dans [VP16]. L'objectif de la thèse est d'utiliser une approche interdisciplinaire pour résoudre des problèmes liés a la commande décentralisée via des réseaux sans fils.
II. Plan de travail
Dans plusieurs applications émergentes un ensemble d'agents (drones, robots, etc) doit réaliser des tâches complexes de manière collaborative, en utilisant une communication sans fil. Par exemple, un ensemble de drones doit surveiller une certaine surface (pour détecter un incendie) et échanger les informations collectées. Une autre application est donnee par l'utilisation de Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)comme relais de communication [L13]. L'objectif est de maintenir les liens de communications entre UAV's afin de pouvoir transmettre l'information de la source vers la destination.
Dans[LV+16], en collaboration avec Mounir GHOGHO, on a étudié le problème de planification de la trajectoire d'un robot mobile qui doit transmettre un message au cours d'un déplacement entre une source et une destination. La trajectoire optimale du robot a été conçue en prenant en compte une modélisation stochastique de la qualité du canal de communication. Dans cette thèse on va étendre l’étude au cas de plusieurs agents qui doivent echanger un certain nombre des bits.
References
[MT11] M. Mazo and P. Tabuada. “Decentralized event-triggered control over wireless sensor/actuator networks”. IEEE Transactions on Automatic Control, 56(10), 2456-2461 (2011).
[FM14] M. Fiacchini, I.-C. Morãrescu, “Convex conditions on decentralized control for graph topology preservation”, IEEE Transaction on Automatic Control, Vol. 59, No.6, 1640-1645, 2014.
[BM15] L. Busoniu, I.-C. Morãrescu, “Topology-preserving flocking of nonlinear agents using optimistic planning”, Control Theory and Technology, Vol. 13, No. 1, pp. 70-81, 2015.
[LV+16] D.B. Licea, V.S. Varma, S. Lasaulce, J. Daafouz and M. Ghogho, "Trajectory planning for energy-efficient vehicles with communications constraints", IEEE WINCOM, Fez, Morocco, 2016. (invited paper)
[VP16] V.S. Varma and R. Postoyan, "Energy efficient time-triggered control over wireless sensor/actuator networks", IEEE CDC, Las Vegas: U.S.A., 2016.
[L13] S. Levy, "How Google Will Use High-Flying Balloons to Deliver Internet to the Hinterlands" . Wired, June, 2013.
Mots clés : Systemes multi-agents, wireless communication, consensus, systemes stochastiques
Conditions : 3 years
Employer: Universite de Lorraine
Département(s) :
Contrôle Identification Diagnostic
Financement : Allocation doctorale de l'ED IAEM (demande)
Publications : hal-01379966v1 , hal-01407872v1, hal-00920914v1 , hal-01133949v1    + CRAN - Publications