Observateurs non linéaires pour les systèmes à mesures asynchrones ou datations incertaines : application à la robotique sous-marine dédiée à l’asservissement référencé multi-capteurs

Aïda Feddaoui (oct. 2016) (co-direction LSIS)

Financement : Bourse établissement (ministère)

Encadrement : Eric BUSVELLE (LSIS), Vincent HUGEL et Nicolas BOIZOT (LSIS)

Le travail de thèse proposé consiste à développer des outils pour l’estimation dynamique de l’état d’un système non-linéaire physique. Ces outils – typiquement des observateurs – ont vocation à améliorer les techniques actuelles d’asservissement référencé multi‐capteurs, en particulier dans le domaine de la robotique sous‐marine.
Les développements concerneront deux types de systèmes continus‐discrets qui ne satisfont pas les hypothèses usuelles permettant l’utilisation d’observateurs dont la convergence serait assurée : 1) les systèmes à mesures asynchrones et 2) les systèmes à datation incertaine.

  1. Les sorties multiples d’un système proviennent habituellement de plusieurs capteurs. En général, et c’est une hypothèse théorique très éloignée de la réalité physique, ces capteurs sont supposés synchrones, c’est‐à‐dire qu’ils fournissent tous leur mesure au même instant. Nous proposons d’étudier l’observabilité et de développer un observateur spécifique ainsi que les notions théoriques adéquates de sorte à pouvoir relaxer l’hypothèse de synchronicité des capteurs.
  2. La famille des systèmes à datation incertaine est constituée de systèmes continus‐discrets pour lesquels les instants où les mesures sont prises ne sont pas exactement connus. Ce cas est de plus en plus fréquent, quand l’information délivrée par les capteurs est transmise sur un réseau de capteurs dont les protocoles n’assurent pas toujours une véritable transmission temps‐réel.
    Ce type de problématique, très peu étudiées pour des observateurs, est très présent en robotique mobile. En particulier, les robots sous-marins basent leur navigation sur des mesures optiques et des mesures acoustiques, voir GPS en surface, toutes les mesures n’étant pas synchrones ni toujours précisément datées