Research Themes
L’automatique à l’origine s’est intéressée à la commande des systèmes dynamiques décrits par des équations différentielles ou aux dérivées partielles en temps continu ou discret pour représenter les phénomènes physiques. Toutefois, cette représentation n’est pas adaptée aux systèmes dynamiques dont les transformations sont déclenchées par des événements ponctuels. Ce type de système est appelé Système à Evènements Discrets (SED). Les systèmes de ce type apparaissent de façon naturelle dans la modélisation des systèmes informatiques et embarqués, des réseaux de télécommunications, des réseaux de transport ou des systèmes de production (lignes d'assemblage, ateliers flexibles). Contrairement au système à variables continues, un SED est un système qui satisfait les deux propriétés suivantes : l'espace d'état est discret et la transition d'état est déclenchée par un événement.
Les Systèmes Automatisés de Production (SAP) constituent historiquement un champ d’applications privilégié des travaux de recherche en SED du CReSTIC. La complexité croissante des SAP en termes de quantité d’éléments à automatiser, de besoins en communication, de diversité des composants, etc., entraine une augmentation des exigences des utilisateurs concernant la sûreté de fonctionnement des contrôleurs et le diagnostic des installations. Pouvoir garantir de manière formelle la sécurité des systèmes automatisés et augmenter leur productivité est aujourd’hui un défi scientifique porteur d’enjeux industriels importants.
Pour ce qui concerne les aspects fondamentaux et méthodologiques, l'équipe CDSED a orienté ses recherches en direction de l’étude et de l’analyse des SED aux fins du développement de méthodes de commande et de diagnostic appropriées aux nouveaux besoins des installations. Il s’agit, d'une part, de contribuer à l’apport d’outils méthodologiques et théoriques permettant d’améliorer les performances du système global composé d’une Partie Opérative (PO) et d’une Partie Commande (PC). D'autre part, pour ce qui relève des aspects applicatifs, les outils et méthodes formels dont l'équipe CDSED a la maîtrise sont mis à profit pour servir les besoins de nos partenaires, en particulier dans les domaines de l’interaction homme-machine et de la conversion et de la gestion de flux d'énergie.
Le projet scientifique vise à poursuivre la proposition et le développement d’outils originaux méthodologiques et théoriques permettant d’améliorer la sûreté de fonctionnement des contrôleurs et des outils de diagnostic. Les objectifs sont ainsi de :
- Contribuer à l’apport d’outils méthodologiques et théoriques permettant d’améliorer les performances du système global (Partie opérative + Partie commande).
- Proposer des algorithmes de commande et de diagnostic implémentables dans des calculateurs industriels (Automate Programmable Industriel, par exemple). Cela nécessite entre autres de proposer des solutions novatrices n’entrainant pas d’explosion combinatoire ;
- Proposer des outils et méthodes mixant des approches provenant des SED (model-checking, synthèse algébrique, diagnostiqueur de Sampath…) et de l’IA (problèmes de satisfaction de contraintes ou CSP, classification automatique, raisonnement à base de cas ou CBR…) ;
- Prendre en compte la composante humaine dans la conception des outils et méthodes développés. En effet, ces développements visent une amélioration de la performance du système global dans lequel l’homme reste un acteur indispensable qui doit être vu comme une valeur ajoutée. Toutefois, ces outils, parce qu’ils modifient la place, le rôle et les tâches de l’opérateur, qu’il soit automaticien, opérateur de supervision ou responsable de la maintenance, doivent être conçus dans une approche de coopération Homme-Machine.
