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Serieye, Mathias. Contributions à la stabilisation des systèmes à commutation affine

Serieye, Mathias (2021). Contributions à la stabilisation des systèmes à commutation affine.

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Résumé en francais

Cette thèse porte sur la stabilisation des systèmes à commutation dont la commande, le signal de commutation, est échantillonné de manière périodique. Les difficultés liées à cette classe de systèmes non linéaires sont d'abord dues au fait que l'action de contrôle est effectuée aux instants de calcul en sélectionnant le mode de commutation à activer et, ensuite, au problème de fournir une caractérisation précise de l'ensemble vers lequel convergent les solutions du système, c'est-à-dire l'attracteur. Dans cette thèse, les contributions ont pour fil conducteur la réduction du conservatisme fait pendant la définition d'attracteurs, ce qui a mené à garantir la stabilisation du système à un cycle limite. Après une introduction générale où sont présentés le contexte et les principaux résultats de la littérature, le premier chapitre contributif introduit une nouvelle méthode basée sur une nouvelle classe de fonctions de Lyapunov contrôlées qui fournit une caractérisation plus précise des ensembles invariants pour les systèmes en boucle fermée. La contribution présentée comme un problème d'optimisation non convexe et faisant référence à une condition de Lyapunov-Metzler apparaît comme un résultat préliminaire et une étape clé pour les chapitres à suivre. La deuxième partie traite de la stabilisation des systèmes affines commutés vers des cycles limites. Après avoir présenté quelques préliminaires sur les cycles limites hybrides et les notions dérivées telles que les cycles au Chapitre 3, les lois de commutation stabilisantes sont introduites dans le Chapitre 4. Une approche par fonctions de Lyapunov contrôlées et une stratégie de min-switching sont utilisées pour garantir que les solutions du système nominal en boucle fermée convergent vers un cycle limite. Les conditions du théorème sont exprimées en termes d'Inégalités Matricielles Linéaires (dont l'abréviation anglaise est LMI) simples, dont les conditions nécessaires sous-jacentes relâchent les conditions habituelles dans cette littérature. Cette méthode est étendue au cas des systèmes incertains dans le Chapitre 5, pour lesquels la notion de cycles limites doit être adaptée. Enfin, le cas des systèmes dynamiques hybrides est exploré au Chapitre 6 et les attracteurs ne sont plus caractérisés par des régions éventuellement disjointes mais par des trajectoires fermées et isolées en temps continu. Tout au long de la thèse, les résultats théoriques sont évalués sur des exemples académiques et démontrent le potentiel de la méthode par rapport à la littérature récente sur le sujet.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Seuret, Alexandre
Albea Sanchez, Carolina
Ecole doctorale:Systèmes
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) - CNRS
Mots-clés libres :Systèmes à commutation - Systèmes hybrides - Loi de commutation - Cycle limite - Stabilité de Lyapunov - Inégalité matricielle linéaire
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :16 Mar 2022 12:20