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Applications et Outils de
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L'Automatique est l'objet
de recherches méthodologiques qui souvent présupposent la
connaissance d'un modèle du système à commander et l'existence de
techniques informatiques pour la réalisation de l'organe de
commande. Les systèmes à automatiser vont du composant isolé que
l'on pourra étudier dans un cadre mathématique homogène, jusqu'au
système, assemblage de tels composants, pour lequel il n'existe
pas encore, en général, de tel cadre d'étude. En fait, dans
certaines applications industrielles complexes, les difficultés
de mise en oeuvre des méthodes de l'Automatique viennent souvent
des problèmes amont de modélisation et aval
d'informatique temps réel dont on ne peut pas
s'abstraire complètement. Même dans le cas du ``simple''
composant, le choix d'un modèle pour la commande peut dépendre de
la nature du contrôleur, des actionneurs et capteurs
disponibles ...Un contrôleur ne sera finalement retenu que
si sa complexité et son éventuelle insertion dans un système sont
maîtrisés avec les outils de développement disponibles. Cela pose
dès maintenant des problèmes de ``co-design'' matériel-logiciel
dont nous étudions quelques aspects directement utiles dans nos
applications. Ce mélange d'automatique continue et d'informatique
temps réel est pour nous un moyen d'identifier les problèmes de
l'automatique des systèmes hybrides (à temps et états continus ou
discrets), qui devrait se développer avec l'aspect système évoqué
précédemment.
L'objectif de ce projet est donc de participer à des recherches
appliquées, importantes d'un point de vue économique et social,
dans lesquelles l'apport de l'Automatique peut être décisif mais
est conditionné par la résolution de problèmes de mise en
oeuvre : modélisation, commande, informatique temps
réel.
Les domaines d'application privilégiés sont l'
AUTOMOBILE, la SANTÉ et les
SYSTÈMES EMBARQUÉS pour l'Automatique et le Signal
(voir la section 4.1).
Les sujets précis sont choisis en fonction de compétences que nous voulons développer dans le projet :
La modélisation mathématique, l'identification et la
commande :
- de systèmes à hystérésis avec, actuellement, des
applications aux problèmes de frottements ; aux problèmes de
commande moteur ; en électrophysiologie cardiaque (étude du
myocarde).
- de systèmes de réaction - diffusion avec application à
la modélisation de phénomènes physico-chimiques rencontrés dans
nos applications ``Santé'' : conduction dans les nerfs
sympathique ou parasympathique, dynamique du Calcium dans les
cellules cardiaques - ou dans nos applications
``Automobile'' : dynamique des pots catalytiques et sondes
de richesse pour moteurs à combustion interne, modèles réduits
pour ces moteurs.
- de systèmes à retards qui interviennent en automobile
(régulation de richesse des gaz, commande d'organes à travers un
bus multiplexé...).
- de systèmes oscillants, souvent à base d'éléments
précédents : hystérésis, retards...
La conception et la programmation temps réel synchrone
d'algorithmes de commande et de traitement du
signal :
- spécification de traitements multicadences complexes en
utilisant le langage SIGNAL. Application au
traitement de signaux physiologiques ( ECG,
respiratoire, pression artérielle, mouvements...) avec le
développement de LARY_C.
- développement de la méthodologie ``Adéquation Algorithme
Architecture'' ( AAA) pour résoudre les problèmes
de prototypage rapide optimisé et de conception conjointe
logiciel-matériel (``co-design'') posés par l'implantation sous
contraintes temps réel et d'embarquabilité, d'algorithmes de
contrôle-commande, de traitement du signal et des images, sur des
architectures hétérogènes composées de processeurs et/ou de
circuits spécialisés ( ASIC, FPGA)
communicant par des bus ou des liens point-à-point. Pour
supporter cette méthodologie, nous développons le logiciel de
CAO niveau système SynDEx.