Mots clés : contrôlabilité,
stabilisation, commande frontière, commande distribuée,
système hybride .
Participants : Françis Conrad,
Geoff O'Dowd, Fatima Zahra Saouri, Marius Tucsnak.
Résumé :
Ces travaux relèvent du contrôle et de la stabilisation
d'équations aux dérivées partielles d'évolution, au moyen
de feedbacks linéaires ou non linéaires, distribués ou
frontière. Les applications concernent le couplage
fluide-structure et les systèmes élastiques vibrants tels
que : structures spatiales flexibles, antennes, assemblage
de systèmes mécaniques, matériaux intelligents, bras robots
en torsion ou en flexion, pont roulant.
Etant donné un système élastique vibrant, on cherche des
contrôles par retour d'état qui stabilisent le système. C'est
une problématique fortement liée à la contrôlabilité exacte.
Les contrôles sont distribués ou appliqués sur le bord du
domaine, ou sur un ensemble fin de l'intérieur. Ils peuvent
faire intervenir des dérivées en temps d'ordre aussi élevé
que dans le modèle, par exemple une corde ou une poutre avec
masses en des points intérieurs ou frontières. On obtient
alors des systèmes dits hybrides (couplage EDP-EDO), dont
l'étude présente des difficultés spécifiques.
L'utilisation de multiplicateurs pour obtenir des
estimations, le couplage avec la théorie des perturbations
compactes de Gibson-Russell, permettent d'obtenir des
résultats de stabilité forte ou uniforme, ou de non stabilité
selon les commandes.
Une question intéressante concerne l'obtention plus
explicite du taux de stabilisation, en fonction des lois de
feedback. Les ingénieurs mesurent le degré de stabilisation
d'un système amorti en calculant le spectre (approché) du
système. Il est donc intéressant de savoir si ce spectre
caractérise effectivement le taux de décroissance uniforme de
l'énergie. Ce problème est non trivial pour les systèmes de
dimension infinie, même si le système est gouverné par une
EDP dévolution en dimension un d'espace. Une analyse
spectrale fine peut permettre de vérifier dans certains cas
que les modes propres du système constituent une base de
Riesz de l'espace d'énergie, et d'en déduire le taux optimal
de décroissance de l'énergie.
Parmi les autres thèmes où il reste encore beaucoup de
questions ouvertes, on peut citer : le lien entre les
problèmes de contrôle en dimension infinie et ceux résultant
de l'approximation de ces problèmes en dimension finie ; les
applications de l'analyse de Fourier non harmonique au
contrôle des structures ; les problèmes de contrôle actif
grâce à des matériaux intelligents. Par exemple le couplage
fluide-structures : il s'agit de l'étude du contrôle actif
d'un écoulement fluide sur la structure environnante grâce à
des ``matériaux intelligents''. Ce problème concerne, entre
autres, des secteurs comme l'étude des grandes structures
spatiales ou la réduction du bruit dans les avions.