Contributions to the Stability Analysis and Control of Networked Systems
Contributions à l'analyse de la stabilité et au contrôle des systèmes en réseau
Résumé
This manuscript presents a summary of research work and perspectives for obtaining the Habilitation to Conduct Research. This four-chapter document is titled "Stability and Control of Networked Systems". This problem appeared in the 2000s in Automatic aims to take into account the disruptive effects induced by the communication between the different elements of a control loop to ensure its proper operation. Indeed, delays, the possibly asynchronous discretization of the signals, the coding or the quantification can attenuate the performances of the closed loop or even lead to the instability of the controlled system. This manuscript presents in a first chapter a synthetic vision of the various research topics undertaken since 2003 concerning systems with delays, sampled, hybrids, of infinite dimension or even multi-agents. After this introduction, two technical chapters present contributions dealing only with the delayed and sampled input systems. After a general introduction presenting the peculiarities of delay systems, their models, and the temporal methods of analysis, the second chapter exposes different technical tools leading to stability criteria of this class of systems, expressed as linear matrix inequalities. The third chapter deals with the stability analysis of asynchronous sampled linear input systems. After illustrating the issues related to this study, two focuses on the variable delay modeling of the effect of sampling and the use of a new class of Lyapunov functional, constitutes the body of this last technical chapter. Finally, the last chapter presents several research perspectives, mainly related to the analysis, control and observation of heterogeneous systems of infinite dimension.
Ce manuscrit présente un résumé des travaux et des perspectives de recherches en vue d’obtenir l’Habilitation à Diriger des Recherches. Ce document, composé de quatre chapitres, est intitulé « stabilité et commande de systèmes en réseaux ». Ce problème apparu dans les années 2000 en Automatique vise à prendre en compte les effets perturbateurs induits par la communication entre les différents éléments d’une boucle de commande afin de garantir son bon fonctionnement. En effet, des retards, la discrétisation possiblement asynchrones des signaux, le codage ou la quantification peuvent atténuer les performances de la boucle fermée voire même conduire à l’instabilité du système contrôlé. Ce manuscrit présente dans un premier chapitre une vision synthétique des divers sujets de recherche entrepris depuis 2003 portant sur les systèmes à retards, échantillonnées, hybrides, de dimension infinie ou encore multi-agents. Après cette introduction, deux chapitres techniques présentent les contributions portant uniquement sur les systèmes à retards et à entrées échantillonnées. Après une introduction générale présentant les particularités des systèmes à retards, leurs modèles, et les méthodes temporelles d’analyse, le second chapitre expose différents outils techniques conduisant à des critères de stabilité de cette classe de systèmes, exprimés sous forme d’inégalités matricielles linéaires. Le troisième chapitre concerne l’analyse de stabilité des systèmes linéaires à entrées échantillonnées asynchrones. Après avoir illustrer les problématiques liées à cette étude, deux focus sur la modélisation par retard variables de l’effet d’un échantillonnage et sur l’utilisation d’une nouvelle classe de fonctionnelles de Lyapunov, constitue le corps de ce dernier chapitre technique. Enfin, le dernier chapitre présente plusieurs perspectives de recherche, principalement liées à l’analyse, au contrôle et à l’observation de systèmes hétérogènes de dimension infinie.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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