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Observation et commande des syst` emes lin´ eaires dans les domaines temporel e

Observation et commande des syst` emes lin´ eaires dans les domaines temporel et fr´ equentiel Montassar Ezzine To cite this version: Montassar Ezzine. Observation et commande des syst` emes lin´ eaires dans les domaines temporel et fr´ equentiel. Automatique / Robotique. Universit´ e Henri Poincar´ e - Nancy I; Ecole Nationale d’Ing´ enieurs de Monastir, 2011. Fran¸ cais. <tel-00653058> HAL Id: tel-00653058 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653058 Submitted on 17 Dec 2011 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entiﬁc research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destin´ ee au d´ epˆ ot et ` a la diﬀusion de documents scientiﬁques de niveau recherche, publi´ es ou non, ´ emanant des ´ etablissements d’enseignement et de recherche fran¸ cais ou ´ etrangers, des laboratoires publics ou priv´ es. UFR Sciences et Techniques Math´ ematiques Informatique Automatique ´ Ecole doctorale IAEM Lorraine - DFD Automatique ´ Ecole Nationale d’Ing´ enieurs de Monastir - Tunisie Observation et Commande des Syst` emes Lin´ eaires dans les Domaines Temporel et Fr´ equentiel TH` ESE pr´ esent´ ee et soutenue publiquement ` a Longwy le 14 octobre 2011 pour l’obtention du Doctorat de l’Universit´ e Henri Poincar´ e – Nancy 1– France (sp´ ecialit´ e Automatique) et Doctorat de l’Ecole Nationale d’Ing´ enieurs de Monastir – Tunisie (sp´ ecialit´ e G´ enie Electrique) par Montassar EZZINE Composition du jury Pr´ esident : M. OULADSINE Professeur, Universit´ e de Marseille Rapporteurs : F. FNAIECH Professeur, ESST, Tunisie A. OUSTALOUP Professeur, Universit´ e de Bordeaux Examinateurs : M. DAROUACH Professeur, CRAN, Universit´ e Henri Poincar´ e, Nancy I H. MESSAOUD Professeur, ENIM, Tunisie A. CHAARI Maˆ ıtre de Conf´ erences, ESST, Tunisie H. SOULEY ALI Maˆ ıtre de Conf´ erences, CRAN, Universit´ e Henri Poincar´ e, Nancy I Centre de Recherche en Automatique de Nancy CRAN - CNRS UMR 7039 Mis en page avec la classe thloria. Remerciements Les travaux présentés dans ce mémoire ont été eﬀectués dans le cadre d’une cotu- telle internationale entre l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Monastir (ENIM) - Tunisie et l’Université Henri Poincaré - Nancy I - France, sous la responsabilité scientiﬁque de Mon- sieur Hassani MESSAOUD Professeur à l’ENIM et de Monsieur Mohamed DAROUACH Professeur à l’Université Henri Poincaré - Nancy I. Le lieu de travail a été l’unité de Recherche en Automatique Traitement de Signal et Image (ATSI) à l’ENIM, dirigé par Monsieur le Professeur Hassani MESSAOUD et le Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN, CNRS, UMR 7039) dirigé par Monsieur le Professeur Alain RICHARD, plus particulièrement au sein de l’équipe de Longwy du CRAN, dirigée par Monsieur le Professeur Mohamed DAROUACH. Je tiens tout d’abord à remercier les membres du jury qui me font l’honneur de par- ticiper à l’examen de ce travail. Je suis très sensible à l’intérêt qu’ont bien voulu porter à ce travail Monsieur Farhat FNAIECH, Professeur à l’Ecole Supérieure des Sciences et Techniques de Tunis (Tunisie) et Monsieur Alain OUSTALOUP, Professeur à l’Université de Bordeaux. Je tiens à les remercier pour m’avoir fait l’honneur d’être rapporteurs de ce mémoire. Que Monsieur Mustapha OULADSINE, Professeur à l’Université de Marseille, trouve ici l’expression de ma profonde gratitude pour avoir accepter de juger mon travail et d’être parmi le jury d’examen. Je tiens à remercier vivement Monsieur Mohamed DAROUACH, Professeur à l’Uni- versité Henri Poincaré - Nancy I et membre de l’équipe de Longwy du CRAN et Monsieur Hassani MESSAOUD, Professeur et Responsable de l’unité de Recherche en Automatique traitement de Signal et Image (ATSI) à l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Monastir (Tu- nisie), mes directeurs de thèse, pour leurs disponibilités, leurs encouragements et surtout leurs soutiens permanents. Que Monsieur Abdelkader CHAARI Maître de conférences à l’Ecole Supérieure des Sciences et Techniques de Tunis (Tunisie), soit remercié pour avoir accepter de juger mon travail et pour la conﬁance qu’il m’a témoignée en acceptant d’examiner mon travail. Mes remerciements vont également à Monsieur Harouna SOULEY ALI, Maître de Conférences à l’Université Henri Poincaré - Nancy I et membre de l’équipe de Longwy du CRAN, pour avoir co-encadré mes travaux de recherche et surtout pour ses conseils judicieux et nos discussions fructueuses. Ses encouragements et ses qualités, tant humaines que scientiﬁques furent pour moi un apport inestimable. Je lui en suis très reconnaissant. i Je tiens à remercier spécialement Madame Allison BORDIER, secrétaire de l’équipe de Longwy du CRAN, pour son aide et son soutien de tous les instants. J’adresse un grand merci à tous les membres de l’unité de recherche ATSI à Monastir- Tunisie (Ilyés ELAISSI, Kais BOUZRARA, Khaled OUNI, Nabiha SAIDI,...) et de l’équipe de Longwy du CRAN (Michel ZASADINSKI, Latifa BOUTAT-BADDAS, Ali ZEMOUCHE, Ibrahima N’DOYE, Mohamed ZERROUGUI,...) que j’ai eu le plaisir de côtoyer pendant la durée de ma thèse. Ils ont tous, de près ou de loin, contribué, par les nombreuses discussions que nous avons pu tenir, leur conseils ou leur bonne humeur, à l’excellent déroulement de ma thèse. Je tiens à remercier toute ma famille et surtout mon père pour tous ces encourage- ments, ses sacriﬁces et surtout sa compréhension. Merci PAPA. J’adresse enﬁn toute ma reconnaissance à mon épouse MEJOUDA pour son aide per- manente, sa compréhension totale et pour les nombreux sacriﬁces qu’elle a consentis sur- tout dans les périodes diﬃciles de la thèse, en lui souhaitant un très bon courage et une bonne chance. BISOUS A LOULOU LINA ii Je dédie cette thèse à mes parents Moncef et Hayet à ma soeur Emira, mes frères Wassim et Mohamed Amine à ma femme Mejda, à ma ﬁlle Lina, à toute ma famille, et à tous mes amis. iii iv Table des matières Table des ﬁgures ix Symboles et abréviations xi Introduction Générale 1 Chapitre 1 Observateurs Standards 5 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2 Déﬁnitions structurelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3 Observateurs standards d’ordre plein et d’ordre réduit . . . . . . . . . . . . 10 1.3.1 Observateur d’ordre plein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3.2 Observateur d’ordre réduit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.4 Observateurs fonctionnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.4.1 Synthèse temporelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.4.2 Synthèse fréquentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.4.3 Exemple Numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.5 Synthèse d’observateurs pour les systèmes singuliers . . . . . . . . . . . . . 18 1.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.5.2 Synthèse d’observateur d’ordre plein . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.5.3 Synthèse d’observateur d’ordre réduit . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.6 Commande-basée sur observateur standard directement dans le domaine fréquentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.6.1 Commande par retour d’état . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.6.2 Observateur standard d’ordre plein . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1.6.3 Méthode de synthèse directe d’un correcteur basé sur un observateur d’ordre plein dans le domaine fréquentiel . . . . . . . . . . . . . . . 31 v Table des matières 1.6.4 Résumé des étapes d’une synthèse fréquentielle directe du correcteur basé observateur . . . . . . . . uploads/Litterature/ these-montassar-ezzine.pdf