L'objectif de mes travaux est de proposer des méthodes de conception sûre de
systèmes de contrôle dont la dynamique est modélisée comme un système à événements
discrets. Ces travaux s'appuient sur les méthodes formelles et des méthodes
d'ingénierie systèmes dans lesquelles les activités de vérification, de
validation et de synthèse jouent un rôle important. Ils ont pour ambition de
couvrir toutes les étapes du développement, de la formalisation des exigences
informelles à l'implantation du contrôle sur le système physique. Les
applicatifs sont divers : systèmes manufacturiers, systèmes de transport et
systèmes de distribution de l'énergie.
Une partie importante des travaux réalisés concerne l'étude des systèmes
reconfigurables et notamment la gestion des modes de fonctionnement et des
commutations de mode. Dans ces travaux, une démarche de conception multi-modèle
a été définie dans le cadre de la théorie du contrôle par supervision. Basée à
la fois sur une pratique industrielle et sur des fondements théoriques, cette
démarche est très générale et a été appliquée aussi bien à des systèmes
manufacturiers qu'à des systèmes de distribution d'énergie.
Une autre part de mes travaux a porté sur la transformation des superviseurs
obtenus par synthèse en contrôleurs pilotant le système réel. Ces travaux
d'implantation ont été accomplis dans des domaines d'application variés et
pour des contrôles automatisés ou au contraire réalisés partiellement ou
totalement par l'être humain. Les résultats obtenus montrent que le champ
d'application de la théorie du contrôle par supervision est très important
et ont donné des résultats industriels appliqués et innovants.
Systèmes reconfigurables
Aujourd'hui un système quel qu'il soit ne peux plus être conçu en ne
considérant qu'une mission à effectuer dans un environnement bien maîtrisé.
D'une part tout le cycle de vie du système doit être considéré, de la
conception à la fin de vie, en passant par les phases de mise en service,
de maintenance ou d'amélioration. D'autre part les incertitudes sur
l'environnement pysique, fonctionnel et économique ainsi que sur l'usage
des systèmes sont de plus en plus importantes, que ce soit en fréquence
qu'en impact. Une vois de maitrise des risques encourus est la conception
de systèmes reconfigurables.
Un systèmes reconfigurable est un système dont la structure peut changer pour
s'adapter à des exxigences différentes. Suivant les domaines applicatifs et
les cultures d'entreprises, ces exigences peuvent être des modes de
fonctionnement, des modes de marche, des missions, des scénarios... Les
configurations différentes consistent à mettre en oeuvre ou désactiver des
composants, à modifier leur organisation, leurs interactions, leurs paramètres
de fonctionnement. Les systèmes reconfigurables existent dans tous les
domaines, à condition de disposer de degrès de liberté nécessaires à de tels
systèmes.
La synthèse de contrôleurs discrets
La théorie du contrôle par supervision a été initiée par Ramage et Wonham.
Elle permet la synthèse de contrôleurs pour les systèmes à événements discrets.
Elle est basée sur les automates à états et la théorie des langages mais des
travaux existent aussi avec d'autres langages formels tels que les Réseaux de
Petri, les logiques temporelles ou les arbres de décision binaires. Elle repose
sur la séparation entre le modèle des copropriétés de contrôlabilité et
d'observabilité sont définies et utilisées pour calculer (i.e. synthétiser) les
comportements possbiles, admissibles et contrôlables.
Grâce à cette théorie, il est possible de tenir compte dès la première phase de
conception des propriétés attendues du système, propriétés modélisant le
comportement souhaité ou interdit du système. Ceci évite la phase de vérification
finale des comportements, quant à la validation elle peut être réalisée très tôt
dans le processus de conception. Cette théorie très générale s'applique à tout
type de système dont le comportement est modélisable par un système à événements
discrets.