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Accueil > Evénements > Archive des séminaires Ampère

Séminaires Ampère 2013

par Laurent Krähenbühl - publié le , mis à jour le

Liens vers les séminaires de 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010.

19/12 - Tudor Airimitoaie - IRISA Rennes

Commande robuste des systèmes multi-variables incertains de contrôle actif de vibration et bruit

Dans cet exposé, nous parlons du problème de calibrage et analyse des systèmes de contrôle actif de vibrations et bruits. Nous nous intéressons à l’amélioration des performances dans l’atténuation des perturbations inconnues et variables dans le temps et considérons des systèmes multi-variables avec paramètres incertains. Ce problème est de vif intérêt dans plusieurs domaines de l’ingénierie, tel que réductions de vibrations ou de bruits dans les véhicules, amélioration des performances acoustique des dispositifs high-tech, et de nombreux autres. Les stratégies employées pour résoudre ce problème sont basées soit sur une approche de contrôle par contre-réaction « feedback », cas de perturbations bande étroite, soit sur une approche par action anticipatrice « feedforward », cas de perturbations bande large. Nous expliquons dans cet exposé les principales difficultés liées avec chacune de ces stratégies et proposons quelques directions de recherche pour résoudre ces problèmes dans le cadre des systèmes multi-variables incertaines.

28/11 - Après-midi "problèmes inverses et observateurs"

Ph. Moireau (INRIA Paris) et K. Ramdani (Nancy)

Seminar of Philippe Moireau (Inria, Paris)

Title : Data assimilation for 2nd order hyperbolic systems. Formulation, numerical analysis and parameter identification in a unified observer approach

Abstract : Data assimilation originally developed for weather forecasting has reached today new applications in life sciences where various types of measurements can be con- sidered to handle the numerous uncertainties in the modeled system. In particular, the heart mechanical system observed through medical imaging is a perfect example of the need of adapted estimation methods for diagnosis or prognosis.Here we focus on a more theoretical ground with a general class of 2nd order hyperbolic system - the elasticity system or more simply the wave system - where part of the solution is measured in a subdomain. We demonstrate - both mathematically and numerically - how the use of a sequential data assimilation strategy through the design of an observer can produce simulations with better global approximation capabilities than classical numerical approximations. When coupled to a parameter identification strategy, a complete joint state and parameter observer can be formulated ultimately leading to diagnosis applications in biomedical applications such as cardiac infarct detection.

Seminar of Karim Ramdani (from Inria Nancy)

Titre : Reconstruction de données initiales par observateurs

Résumé : Dans cet exposé, nous nous intéresserons au problème inverse de reconstruction de données initiales à partir de mesures partielles (en horizon fini), pour une classe d’équations aux dérivées partielles (EDP) d’évolution. Nous proposerons un algorithme itératif de reconstruction basé sur la notion d’observateurs. Nous démontrerons sa convergence sous certaines hypothèses assez naturelles (essentiellement l’observabilité exacte, dans le cas des systèmes conservatifs). Nous présenterons quelques exemples issus de l’acoustique et de l’électromagnétisme, et, si le temps le permet, nous donnerons quelques éléments sur l’analyse de convergence de l’algorithme après discrétisation totale (en espace et en temps).

21/11 - Mohamed BENALLOUCH (ATER, ECL)

Observation des systèmes non linéaires à entrées inconnues

Cet exposé se déroulera en deux parties :
- La première partie concerne de nouvelles méthodologies de synthèse d’observateurs pour une classe des systèmes non linéaires à entrées inconnues avec ou sans perturbations. La classe de systèmes étudiés a été choisie en fonction de l’application considérée dans ce travail, celle de la pile à combustible à membrane échangeuses de protons (PEMFC). Le but principal est de développer un capteur logiciel pour la pile à combustible. Plus précisément, il s’agit ici d’estimer les principales variables de la pile à combustible.
- La deuxième partie sera consacrée à la synthèse de lois de commandes basées sur un observateur pour la même classe des systèmes non linéaires à entrées inconnues. Ici nous proposons des généralisations de certains résultats, à caractère théorique, de la littérature en établissant des conditions de synthèse suffisantes et moins restrictives sous forme de LMIs. Ces conditions permettant d’atténuer les effets des perturbations, et garantissant la stabilité asymptotique de l’erreur et de l’état.

22/11 - Luc GILLES (TMT Corporation, Pasadena, California)

Adaptive Optics cControl Algorithms Development and Prototyping for Next Generation Optical Telescopes

After a cursory overview of astronomical Adaptive Optics (AO) to correct for atmospheric turbulence and of its challenges for Next Generation Optical Telescopes, we will delve in the development and analysis of wavefront control algorithms for high‐order and low‐order feedback loops, illustrated by examples from the Thirty Meter Telescope (TMT) cutting edge laser guide star (LG) tomography AO system. In particular, we will discuss :
- the overall wavefront control architecture blending high‐order and low‐order loops
- Servo loop optimization based on transfer function analysis
- Integral and Kalman filter controllers

24/10 : Laurent BAKO (MCF ECL)

Optimisation parcimonieuse pour l’identification de systèmes dynamiques hybrides

Le formalisme de systèmes dynamiques hybrides est une abstraction de modélisation qui s’applique à un ensemble varié de systèmes physiques ou artificiels dont le comportement est induit par l’interaction entre des phénomènes continus et des phénomènes discrets de type événementiel. Le comportement continu est le fait de l’évolution naturelle du système physique tandis que le comportement discret est typiquement dû à la présence de composants logiques, de codes de programmes informatiques, de commutateurs, de transitions, de phases ou de modes de fonctionnement, etc. Les systèmes ayant ces caractéristiques sont nombreux et couvrent un large champ d’applications qui vont de la biologie à des procédés industriels complexes.

Cet exposé concernera la modélisation générique de systèmes dynamiques hybrides à partir d’une collection finie de mesures entrée-sortie. Les classes de systèmes hybrides considérées ici sont essentiellement la classe des systèmes linéaires à commutations et celle des systèmes affines par morceaux. Le problème d’identification de ces systèmes consiste à inférer un modèle mathématique (soit un modèle entrée-sortie de type ARX, soit un modèle d’état) de ces systèmes à partir d’un nombre fini d’observations entrée-sortie. Plus précisément, il s’agit d’estimer uniquement à partir de données expérimentales, l’ensemble des caractéristiques du modèle : nombre de sous-systèmes, ordres des différents sous-systèmes, vecteurs de paramètres associés à chacun d’eux et loi de commutation lorsque celle-ci existe.

La difficulté de ce problème tient au fait que les échantillons entrée-sortie dont on dispose, sont générés par un ensemble de sous-systèmes tous inconnus et dont ne sait pas a priori quel sous-système a généré quelle donnée. L’exposé commencera par un aperçu rapide du problème. Nous détaillerons ensuite une approche récente basée sur une optimisation parcimonieuse. Par problème d’optimisation parcimonieuse, nous entendons ici un problème d’optimisation sur un ensemble continu mais dont la fonction objectif est une mesure entière comme la cardinalité d’un ensemble ou le rang d’une matrice. Parce que ces problèmes sont NP-difficiles, leur solution est, en général, impossible à calculer directement à un coût raisonnable. Dans le cas présent, il est possible de relaxer le problème d’identification de systèmes hybrides en un problème d’optimisation convexe dont la solution coïncide, sous certaines conditions, avec celle du problème d’identification initialement formulé.

01/10 : Jorge de Almeida, Luiz Bez (étudiants ECL-USP)

Principe de la méthode d’optimisation "constructale"
ECL, H9, 16h

26/09 : Maria Teresa Outeiro (Universités de Porto et de Coimbra)

Contrôle des systèmes en électronique de puissance

The scientific seminar will be divided in tree main parts namely :

- 1st part : will be focused at objectives and achievements, which are divided in the fields of :

  • Power Electronics and Systems, oriented to research applications on emergent areas, power semiconductors modelling, new topologies of static converters and related control methods.
  • Methods and technologies for intelligent control targeting the requirements of emergent application areas.
  • New developments in the energy efficiency.
  • New emergent applications areas such as : renewable energy generation, electrical mobility and improvement of energy efficiency in installations with common consumption.

- 2nd part : will be focused at ongoing projects, both national (grants by FCT and by Industry) and European and current partners in the fields mentioned in first part of this presentation.

- 3rd part : will be focused at interests in next future research and partnership for collaborations and projects.

15/07 : Michaël DI LORETO

Approximation de systèmes à paramètres distribués : bref historique, travaux récents, perspectives
Ce séminaire a pour objectif de présenter quelques travaux récents sur l’approximation de systèmes à paramètres distribués, développés dans le cadre de l’ANR JCJC AIDS. Ces systèmes, qui sont de dimension infinie, peuvent être représentés par des équations aux dérivées partielles, ou de manière plus générale par des équations fonctionnelles. Leur simulation ainsi que leur commande nécessite, en général, une étape préliminaire d’approximation, afin de proposer une reformulation du problème sous une forme approchée et plus adéquate aux outils de post-traitement. L’exposé commencera donc par un rappel sur les nombreuses méthodes existantes pour l’approximation de cette classe de systèmes, en y incluant un bref descriptif historique. Puis nous introduirons la notion de topologie pour ces systèmes, et effectuerons un rappel sur les classes existantes d’approximation. Nous en viendrons alors à quelques travaux récents, qui incluent une nouvelle classe d’approximation, les propriétés de réalisation associées, et quelques éléments pour le contrôle de systèmes à paramètres distribués.
Une perspective permettra de mettre en évidence les futures direction de certains de ses travaux et quelques verrous scientifiques.

15/07 : Eric Niel

Supervision : bref historique, travaux récents, perspectives

27/06 : Prof.J. Aguilar, Univ. de los Andes

Chronicle extensions : learning mechanisms and distributed approaches
In this presentation we are going to talk about our recent works about the chronicles. Particularly, we will present some learning algorithms and a distribution approach

12/06 : Prof. Konstantinos Zekentes

Développement des transistors de puissance 4H-SiC JFET : du choix de la
géometrie du composant à sa caractérisation électrique.

Bref CV : Konstantinos Zekentes received his undergraduate degree in Physics, from the University of Crete, Greece, and his Ph.D., in Physics of Semiconductors, from the University of Montpellier, France.
He is currently a Senior Researcher with the Microelectronics Research Group (MRG) of the Foundation for Research and Technology-Hellas (FORTH) in Heraklion, Crete, Greece. The objective of his work is to coordinate and supervise the MRG’s effort for the development of SiC-related technology for elaborating high power/high frequency devices. His basic research interest in Molecular Beam Epitaxy is the growth of SiC nanostructures. Dr. Zekentes has more than hundred journal and conference publications and one US patent.

Résumé : 4H-SiC Vertical Junction Field Effect Transistors (VJFETs) have been
developed during the 90’s and early 00’s for microwave applications and are currently
incorporated in radar systems. During the last 10 years, 4H-SiC SITs have been
demonstrated with excellent high power performance (9kV/0.07A, 1.2kV/50A) and are
commercially available. In addition, 4H-SiC VJFETs are suitable for high temperature
and eventually under-high-radiation operation being, thus, candidates for addressing
space applications. The purpose of the Microelectronics Research Group (MRG) of the
Foundation for Research and Technology-­‐Hellas (FORTH) study is to thoroughly investigate all 4H-SiC SITs process steps with the ultimate goal to simplify as much as possible their fabrication. Towards this aim different lithographic approaches, metallization schemes, isolation dielectrics and gate implantation conditions are tested. The corresponding effort will be described during the presentation.

06/05 : Trois séminaires (ECL/H9), par des candidats au poste MCF61 de l’ECL :

10h30 : Christophe FITER dont la thèse s’intitulait :
Contribution à la commande robuste des systèmes à échantillonnage variable ou contrôlé

13h30 : Mokrane BOUDAOUD dont la thèse s’intitulait :
Caractérisation dynamique des bruits à l’échelle nanométrique et commande robuste LPV de systèmes de micromanipulation

15h00 : Hector RAMIREZ dont la thèse s’intitulait :
Control of irreversible thermodynamic processes using port-Hamiltonian systems defined on pseudo-Poisson and contact structures


21/03 (INSA) : Anton KORIIENKO, Moisés FERBER

Mu- et nu- analyses pour scénarios du pire cas
In this work we present how to use the mu-analysis and nu-analysis to determine the worst-case scenario of uncertain linear electrical circuits in the frequency domain. Even though these two worst-case analysis methodologies are a classic tool in robust control theory, they haven’t been applied to circuit theory in a general form so far. We demonstrate how to go systematically from an uncertain linear circuit problem to its linear fractional transformation (LFT). Then, the mu-analysis or nu-analysis can be directly applied to the circuit’s LFT. Upper and lower bounds in the frequency domain are obtained for any input and output signals of the circuit with parametric uncertainty. The two main advantages of these methodologies are : the bounds are guaranteed and the computational complexity is of polynomial time. The results of RC, RL, RLC and filter uncertain circuits are in accordance with Monte Carlo simulations and they are obtained much faster, specially because a parallel version of the algorithm was used.

12/02 ECL et 14/02 INSA :Prof. Ricardo Takahashi et Eduardo Carrano - UFMG, Brésil

Ces deux Professeurs visitent Ampère (12/02 - 15/02) et le G2ELab (17/02-21/02) dans le cadre des coopérations existantes avec le LIA Maxwell.
Riccardo Takahashi, du Département de Mathématiques de l’UFMG, avait déjà séjourné à Lyon (CEGELY) en 2002 dans le cadre d’un accord CAPES-COFECUB, et publié avec des auteurs d’Ampère (Liste)
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Multiobjective Optimization Approach for MinMax Robust Design
An optimal robust design problem (ORDP) can be stated as the problem of optimization of the worst-case instance of a system that depends on uncertain parameters which are unknown, but belong to known sets. The ORDP can be formulated as a multi-objective optimization problem which considers objective functions over a sample set of the unknown parameter set, seeking to perform an equalization of the objective function over the uncertainty set. If the sample set is changed adaptively, in order to capture variations in the objective functions, the ORDP becomes formulated as a sequence of multi-objective problems.

This talk will be composed of the following parts :
- The issue of ORDP will be discussed ;
- The set of algorithms necessary for solving the ORDP will be presented ;
- A particular line-search multiobjective algorithm, proposed by the author in the context of ORDP, will be discussed in detail ;
- Examples of application of this methodology in robust control design and in electromagnetic design problems will be presented.
Ce séminaire a été donné le mardi12/02 à l’ECL par R. Takahashi

Generalized Distances and Neighborhoods in Evolutionary Combinatorial Optimization : Theoretical Aspects and Applications
Ce séminaire sera donné le jeudi 14/02 à 14:00 à l’INSA par E. Carrano
Traditional optimization algorithms for continuous optimization are intentionally designed to explore desirable properties of vector spaces. For example, line search algorithms are built upon the possibility of finding a direction in which there is a higher chance of improving the objective function, while the one-dimensional search depends on the definition of a distance metric over a direction. Even in the case of non-convex and multimodal continuous problems, the optimization algorithms can exploit the features of a vector space in order to apply “weaker”, but useful, operations. For instance, the identification of directions in which there is an improvement trend is performed in several meta-heuristic methods, such as real-valued genetic algorithms, particle swarm optimization algorithms and differential evolution.
On the other hand, code-based evolutionary algorithms, such as the ones employed for combinatorial optimization problems, do not inherit the exploration features of the vector spaces. The neighborhood structure detected by those algorithms is strictly related with the “paths” created on the search space by the code and the evolutionary operators. It is widely accepted that several design choices can affect the performance of the algorithms considerably, such as the code, the evolutionary operators, the neighborhood structure defined, the distance metric considered, etc. Besides, the effects of these choices are often noticed on the final results provided by the algorithm to the considered problem, what often requires considerable computational time. The aim of this presentation is to show that all those entities (code/operator, neighborhood and distance metric) share a common base and, provided that one of them is properly defined, then it can be used to build the other ones. Besides, it will be shown that it is possible to identify promising (or unpromising) code/operators/neighborhood structures without performing several algorithm runs, using fitness landscape analysis. Applications of these concepts in network optimization, power distribution system design, parallel machine scheduling and wireless sensor networks will be presented.

07/02 : Rémy OUAIDA - thésard Ampère

Etude et extension des performances des modules de puissance embarquant des composants SiC.

07/02 : Nassim LAOUTI - thésard Lagep

Une approche statistique pour le diagnostic de défauts
Les systèmes réels sont généralement de nature non-linéaire, et leurs modélisations et surveillance restent des tâches difficiles à accomplir. Néanmoins, avec les progrès technologiques on dispose maintenant d’un atout de taille sur ces systèmes qui est les données. L’objectif de mes recherches de thèse est d’examiner la possibilité d’extraire le maximum d’information à partir de données afin de surveiller efficacement le comportement de systèmes réels et de détecter rapidement tout défaut qui peut compromettre leur bon fonctionnement. Dans ce séminaire, une technique de diagnostic de défaut et de modélisation basée en grande partie sur la méthode d’apprentissage automatique « Les Machines à Vecteurs de Support, SVM » est présentée. La méthodologie proposée est appliquée à différentes systèmes multivariables et non linéaires, à savoir : un procédé de traitement des eaux usées, un système éolien. La même méthode est utilisée pour la modélisation des différents systèmes. Plusieurs défis ont été relevés tels que la complexité du comportement des systèmes, le grand nombre de mesures variant à différentes échelles de temps, la présence de bruit et les perturbations. Une méthode générique de diagnostic de défauts est proposée par la génération des caractéristiques de chaque défaut suivie d’une étape d’évaluation de ces caractéristiques avec une amélioration du transfert de connaissances en modélisation. L’outil Machines à Vecteurs de Support peut être utilisé en classification par la construction de modèles de décision SVM dédiés à l’évaluation des caractéristiques de défaut, et aussi en tant qu’estimateur non linéaire/ou pour la modélisation par l’utilisation des machines à vecteurs de support dédiés pour la régression (SVR). La combinaison de SVM et d’une méthode basée sur le modèle "observateur" a été aussi étudiée et a été nécessaire dans certains cas pour garantir un bon diagnostic de défauts.

10/01 : Mykhailo ZARUDNIEV - thésard Ampère et CEA-LETI

Synthèse de fréquence par couplage d’oscillateurs spintroniques
La soutenance de thèse de Mykhailo ayant lieu fin janvier à Grenoble, il a présenté une pré-soutenance à Lyon le 10 janvier.

La tendance actuelle dans le domaine des télécommunications mène à des systèmes capables de fonctionner selon plusieurs standards, et donc plusieurs fréquences porteuses. La synthèse de la fréquence porteuse est un élément clef, dont les propriétés reposent essentiellement sur les performances de l’oscillateur employé. Pour assurer le fonctionnement de systèmes compatibles avec plusieurs standards de télécommunication, la solution conventionnelle consiste à intégrer plusieurs oscillateurs locaux. Cette solution est coûteuse, d’autant plus que, malgré le fait que les technologies actuelles atteignent des niveaux d’intégration très importants, la surface occupée par des oscillateurs traditionnels de type LC ne peut pas être diminuée, alors que le coût de fabrication au millimètre carré devient de plus en plus élevé. Il serait donc très intéressant de remplacer les oscillateurs LC, ce qui nous amène à rechercher des solutions alternatives parmi de nouvelles technologies.

L’oscillateur spintronique (STO) est un nouveau dispositif issu des études sur les couches minces magnétiques. Il apparait comme un candidat potentiel de remplacement des oscillateurs LC du fait de sa grande accordabilité en fréquence et de son faible encombrement. Toutefois des mesures effectuées sur les STOs ont montré que la performance en puissance et en bruit de phase d’un oscillateur seul ne permet pas de remplir les spécifications pour des applications de télécommunication. Nous proposons de remplir ces spécifications en couplant un nombre d’oscillateurs spintroniques important. Dans ce cadre se posent plusieurs questions qui concernent les procédures de modélisation, d’analyse et de synthèse des systèmes interconnectés. Les procédures de modélisation incluent la démarche de recherche de modèles à complexité croissante qui décrivent les propriétés entrée-sortie d’un oscillateur spintronique, ainsi que la démarche de généralisation des modèles des oscillateurs dans le cadre du réseau. Les procédures d’analyse cherchent à vérifier la stabilité et évaluer la performance des systèmes interconnectés. Les procédures de synthèse permettent de concevoir des interconnexions sophistiquées pour les oscillateurs afin d’assurer toutes les spécifications du cahier des charges.

Dans notre approche, le problème de la synthèse de fréquence par couplage est établi avec un cahier des charges formalisé en termes de gabarits fréquentiels sur des densités spectrales de puissance. Le cahier des charges posé amène la nécessité de modéliser l’oscillateur spintronique pour pouvoir simuler et analyser son comportement. Ici, une modélisation originale selon des degrés de complexité croissante est proposée. La structure de la commande de l’ensemble des oscillateurs est discutée afin de proposer une approche pour remplir les spécifications du cahier des charges. La structure de commande proposée nécessite de développer une méthode de conception des interconnexions du réseau d’après les critères de performance. Dans les deux derniers chapitres, on propose deux méthodes fréquentielles de synthèse originales pour résoudre le problème de synthèse de fréquence par couplage. La première méthode de synthèse permet de prendre en compte un critère mathématique du cahier des charges, qui correspond à un gabarit fréquentiel à respecter, et permet d’obtenir une matrice d’interconnexion des sous-systèmes, telle que le module de la réponse fréquentielle du réseau approxime le gabarit imposé par le cahier des charges. La deuxième méthode de synthèse permet de prendre en compte plusieurs gabarits fréquentiels à la fois. La solution obtenue est une matrice d’interconnexion des sous-systèmes, qui résout le problème de la synthèse de fréquence par couplage d’oscillateurs spintroniques.