Sujet de stage
Titre :
Contrôle tolérant aux défauts piloté par les données (FTC) avec application à la plate-forme Eco-sûr
Dates :
2024/11/04 - 2025/04/30
Etudiant :
Encadrant(s) :
Description :
La conception des commandes automatiques basées sur la modélisation des systèmes par les principes et lois physiques devient extrêmement problématique avec la complexité croissante des systèmes industriels modernes (systèmes aérospatiaux, transports, réseaux électriques intelligents, bâtiments, etc⬦). D'un autre côté, les avancées technologiques et l'omniprésence des capteurs et des réseaux numériques de communication (systèmes embarqués, systèmes cyber-physiques, objets connectés, internet, ⬦) s'accompagnent d'une grande quantité de données disponible en temps réel et hors ligne avec pour enjeu majeur l'analyse et la valorisation de ces données afin d'optimiser les décisions et mettre au point de nouvelles applications plus performantes par apprentissage via les données. Cette utilisation des données est actuellement fortement impulsée par l'émergence des techniques d'intelligence artificielle en commande automatique. C'est dans ce contexte que le sujet proposé cherche à tirer parti des avantages de la révolution fondée sur les données pour la conception et la mise en oeuvre de commandes optimales en vue de la commande tolérante aux défauts et de la sûreté de fonctionnement des systèmes dynamiques;
Ce stage de recherche consistera à faire, dans une première phase, un état de l'art sur les travaux et résultats récents de différentes approches de commandes optimales et sous-optimales pilotées par les données. Il s'agira ensuite de focaliser et/ou développer les travaux sur les techniques de commande optimale dans l'un ou l'autre des paradigmes prometteurs mis en évidence dans l'état de l'art pour des objectifs de contrôle tolérant aux défauts. Une attention particulière sera accordée aux techniques dites comportementales (behavioral system theory), qui fournissent un cadre mathématique approprié pour l'analyse et la synthèse directe pilotées par les données.
La partie applicative du travail sera consacrée à des simulations dans l'environnement MATLAB/Simulink sur des aspects de la commande optimales des bâtiments (e.g., contrôle du confort thermique, contrôle de la qualité de l'air (CO2), commande de gestion de la réponse à la demande, ⬦) et de la tolérance aux défauts des équipements de chauffage, ventilation et de conditionnement d'air (CVC). La validation des résultats se fera sur la plateforme Eco-Sûr du CRAN, nouvellement construite, dédiée aux problématiques de la commande pour l'efficacité énergétique des bâtiments. Cette plateforme est dotée de nombreux systèmes de mesure qui permettent de disposer de données sur de nombreuses grandeurs relatives aux conditions climatiques intérieures et extérieures des bâtiments en vue de leur surveillance et leur commande pour une consommation optimale de l'énergie.
Ce stage de recherche consistera à faire, dans une première phase, un état de l'art sur les travaux et résultats récents de différentes approches de commandes optimales et sous-optimales pilotées par les données. Il s'agira ensuite de focaliser et/ou développer les travaux sur les techniques de commande optimale dans l'un ou l'autre des paradigmes prometteurs mis en évidence dans l'état de l'art pour des objectifs de contrôle tolérant aux défauts. Une attention particulière sera accordée aux techniques dites comportementales (behavioral system theory), qui fournissent un cadre mathématique approprié pour l'analyse et la synthèse directe pilotées par les données.
La partie applicative du travail sera consacrée à des simulations dans l'environnement MATLAB/Simulink sur des aspects de la commande optimales des bâtiments (e.g., contrôle du confort thermique, contrôle de la qualité de l'air (CO2), commande de gestion de la réponse à la demande, ⬦) et de la tolérance aux défauts des équipements de chauffage, ventilation et de conditionnement d'air (CVC). La validation des résultats se fera sur la plateforme Eco-Sûr du CRAN, nouvellement construite, dédiée aux problématiques de la commande pour l'efficacité énergétique des bâtiments. Cette plateforme est dotée de nombreux systèmes de mesure qui permettent de disposer de données sur de nombreuses grandeurs relatives aux conditions climatiques intérieures et extérieures des bâtiments en vue de leur surveillance et leur commande pour une consommation optimale de l'énergie.
Mots clés :
commande basée données, tolérance aux défauts, optimisation, efficacité énergétique
Département(s) :
| Contrôle Identification Diagnostic |
Publications :