L’équipe CO2S2Cp fédére l’ensemble des collègues automaticiens, localisés sur les sites Rémois et Carolomacérien du CReSTIC. Elle couvre un spectre large des classes de systèmes dynamiques usuellement étudiés en automatique, allant des Systèmes à Évènements Discrets (SED), au Systèmes décrits en temps Continus ou Discrétisés (SCD), en passant par les Systèmes Dynamiques Hybrides (SDH). Les thématiques de l’équipe concernent majoritairement la Commande, l’Observation, le Diagnostic et la Supervision de tels systèmes. Les compétences variées de l’équipe CO2S2Cp permettent de traiter de l’ensemble des niveaux hiérarchiques des chaînes de contrôle-commande des Systèmes Cyber-Physiques (SCP) présents dans l’Industrie 4.0. En effet, lorsque la commande et le diagnostic des SED permettent d’orchestrer, à un niveau hiérarchique supérieur, les aspects organisationnels/évènementiels et la sécurité des tâches effectuées par une partie opérative, la commande et le diagnostic des SDC-SDH permettent quant à eux de garantir les performances, la robustesse et la sécurité de ses éléments, composants ou constituants (niveau hiérarchique inférieur). Dans ce contexte, les cibles applicatives privilégiées Projet CReSTIC 2024-2028 Université Reims Champagne-Ardenne (composantes physiques) de l’équipe concernent les Systèmes Manufacturiers (pour la partie SED) et Mécatroniques (pour la partie SCD-SDH). Aussi, l’intérêt porte plus particulièrement sur leurs interactions, que ce soit via l’emploi de contrôleurs numériques embarqués (locaux) ou débarqués (décentralisés ou distribués) au travers de réseaux de communications (composantes cyber). Ainsi, les problématiques traitées au sein de l’équipe CO2S2Cp sont au cœur des préoccupations actuelles de la communauté internationale. Parmi celles-ci, les verrous scientifiques auxquels l’équipe s’intéresse sont nombreux et peuvent être classées selon les niveaux hiérarchiques étudiés. Au niveau hiérarchique supérieur, l’équipe s’intéresse aux développements d’approches méthodologiques pour l’amélioration de la sûreté de fonctionnement des contrôleurs et des outils de diagnostic des SED, dans l’optique de :

- Proposer des algorithmes de commande sûre de fonctionnement pour des architectures décentralisées/distribuées n’entraînant pas d’explosion combinatoire.

- Poursuivre le développement des approches de diagnostic à base de machines à états finis (FSM) ou de raisonnement à base de cas (CBR).

- Lever les problèmes de reconfiguration dynamique des SCP en exploitant la nouvelle norme sur la commande des systèmes flexibles IEC 61499.

- Exploiter au mieux les données issues de la production mais aussi de sa consommation énergétique. En effet, il n’est pas envisageable de parler d’industrie 4.0 sans se préoccuper du volet énergétique. Pour cela, l’équipe s’appuiera la plateforme multi-énergie renouvelable du plateau technique de l’URCA Cellflex4.0 afin de proposer des approches d’éco-automatisation pour les SCP.

Au niveau hiérarchique inférieur, l’équipe CO2S2Cp s’intéresse aux systèmes non linéaires et/ou hybrides représentés par des modèles polytopiques convexes (Systèmes quasi-LPV/Takagi-Sugeno, systèmes à commutations, système à modes multiples de fonctionnement) décrits en temps continus et/ou discrétisé. Dans ce contexte, les problématiques sur lesquelles s’oriente l’équipe concernent :

- La commande échantillonnée des systèmes quasi-LPV/Takagi-Sugeno décrit en temps continus (Sampled-Data control) et son extension à la commande au travers de réseaux de communication. L’objectif étant ici de garantir la stabilité en boucle fermée avec la plus large période d’échantillonnage admissible tout en maximisant le domaine d’attraction garanti et de développer de nouvelles approches de déclenchements par événements des instants d’échantillonnage (Event-Triggered Control), afin de proposer des algorithmes conduisant à une meilleure résilience aux pertes de paquets réseau, voir à d’éventuelles cyberattaques.

- La commande et le diagnostic des systèmes Multi-Agents communicants au travers d’un réseau de communication. Ceux-ci permettent de décrire le comportement dynamique d’un ensemble de composants mécatroniques ayant à réaliser une tâche commune, relevant typiquement du concept de l’Internet des Objets (Internet of Things, IoT) dans le domaine de l’Industrie 4.0. Dans ce contexte, les travaux antérieurs sur les problèmes du diagnostic et de consensus de tels systèmes seront poursuivis, tenant compte de l’hétérogénéité des agents ou encore des changements dynamiques de la topologie décrivant leurs interconnexions.

Enfin, dans la mesure où une grande majorité des travaux actuels de l’équipe concerne la commande, le diagnostic, ou l’interaction de systèmes au travers de réseaux de communication, un des axes importants de développement de l’équipe au cours du prochain contrat concernera la détection des cyberattaques, afin de mieux maîtriser leurs effets, et ainsi d’améliorer la sécurité des SCP face à de tels menaces.