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Rami Troudi's thesis research work addresses three problematics:- the first is to design a three-phase multilevel inverter for applications based on renewable energies connected to the power grid, or for electric motor drive of electric vehicles. In the first application, the use of multilevel arms greatly limit the coupling inductances with the power grid, while in the second application, the torque delivered by the motor is of better quality.- the second is to design a DC-DC converter structure having only one DC source destinated to supply this multilevel inverter.- the third is the design of a real-time control architecture based on microcontrollers leading to a large capacity of evolution and calculation and an ease industrialization.The thesis manuscript is organized into four chapters.The first chapter presents a state of art of multilevel inverter structures. This technology is becoming an important research topic today. This chapter gives the advantages and disadvantages of each conventional multilevel inverter topology as well as the new topologies with a reduction in the number of components. This chapter also give a reviews of the state of art of chopper structures with one or multiple inputs-outputs (MISO, MIMO and SIMO). This chapter also presents the advantages and the disadvantages of each family of structure with their regulation. The end of the chapter presents the new topologies retained for the multilevel inverter and the SIQO chopper (one input-four outputs).The second chapter is devoted to the presentation of the structure of the proposed multilevel inverter, as well as to the study of its mode of operation, its close control device and its use in a closed loop application. This chapter shows that this structure has the advantage of minimizing losses in power components by having, at any time, few components that conduct the current of each arm, which allows to increase its efficiency. In addition, this chapter shows the simplicity of the used close control of the inverter employing a very simple algorithm. Experimental tests are given at the end of the chapter after the description of the test bed.The third chapter discusses in detail the structure of the SIQO DC-DC converter used to supply the multilevel inverter, its operation mode, its modeling and the development of a multi-input multi-output (MIMO) control. This structure is designed from a coupling of the SEPIC structure with the buck-boost structure and the doubling of each output by a switching system which leads to obtain four outputs from a single DC input. Each structure (SEPIC and buck-boost) manages two outputs with the calculation of two duty cycles. For this, a control synthesis based on an Hinfini method is presented to be robust to the variations of the currents and the changes of the setpoint. The results of the experimental tests are given at the end of the chapter after the description of the test bed.Chapter four discusses the development of one architecture based on multi-microcontroller system. This structure is applied to the control of the three-phase multilevel inverter. This chapter describes all the functions that compose this architecture at the hardware and software level. The distribution of the hardware and algorithmic needs several microcontrollers makes it easier to evolve the demands for additional functions, namely the diagnosis and reconfiguration of an arm, as well as the addition of the active filtering function. This architecture is based on SPI (Serial Peripheral Interface) bus communication which allows rapid exchanges between the microcontrollers and also towards an HMI (human-machine interfaces) system., Les travaux de recherche de la thèse de Rami Troudi répondent à trois problématiques :-la première est de concevoir un onduleur triphasé multiniveau pour des applications à base d’énergies renouvelables connectées au réseau de distribution, ou pour la motorisation des véhicules électriques. Dans la première application, l’utilisation de bras multiniveau limite fortement les inductances de couplage avec le réseau tandis que dans la deuxième application, le couple délivré par le moteur est de meilleure qualité.-la deuxième consiste à concevoir une structure de convertisseur DC-DC permettant de n’avoir qu’une seule source continue pour alimenter cet onduleur multiniveau. -la troisième est la conception d’une architecture de commande temps réel à base de microcontrôleurs permettant d’avoir une grande capacité d’évolution et de calcul et une facilité d’industrialisation.Le manuscrit de la thèse est organisé en quatre chapitres. Le premier chapitre présente un état de l’art des structures d’onduleur multiniveau. Cette technologie est devenue aujourd’hui un thème de recherche important. Ce chapitre donne les avantages et les inconvénients de chaque topologie d’onduleur multiniveau conventionnel ainsi que les nouvelles topologies permettant une réduction du nombre de composants. Ce chapitre fait aussi un état de l’art des structures de hacheurs avec une ou plusieurs entrées-sorties (MISO, MIMO et SIMO). Ce chapitre présente aussi les avantages et les inconvénients de chaque famille de structure avec leur commande. La fin du chapitre présente les nouvelles topologies retenues pour l’onduleur multiniveau et le hacheur SIQO (une entrée-quatre sorties).Le deuxième chapitre est consacré à la présentation de la structure de l’onduleur multiniveau proposé, ainsi qu’à l’étude de son mode de fonctionnement, de sa commande rapprochée et de son utilisation dans une application en boucle fermée. Ce chapitre montre que cette structure a l’avantage de minimiser les pertes dans les composants de puissance en ayant, à chaque instant, peu de composants qui conduisent le courant de chaque bras, ce qui permet d’augmenter son rendement. En plus, ce chapitre montre la simplicité de la commande rapprochée de l’onduleur en utilisant un algorithme très simple. Des essais expérimentaux sont donnés à la fin du chapitre après le descriptif de la maquette d’essai.Le troisième chapitre traite en détail la structure du convertisseur DC-DC SIQO utilisé pour alimenter l’onduleur multiniveau, son mode de fonctionnement, sa modélisation et le développement d’une commande multi-entrée multi-sortie (MIMO). Cette structure est conçue à partir d’un couplage de la structure SEPIC avec la structure à accumulation magnétique et du dédoublement de chaque sortie par un système d’aiguillage qui permet ainsi d’obtenir quatre sorties à partir d’une seule entrée DC. Chaque structure (SEPIC et à accumulation) gère deux sorties avec le calcul de deux rapports cycliques. Pour cela, une synthèse d’asservissement basée sur une méthode H_∞ est présentée pour être robuste aux variations des courants et aux changements de consigne. Les résultats des essais expérimentaux sont donnés à la fin du chapitre après le descriptif de la maquette d’essai.Le chapitre quatre aborde le développement de l’architecture de commande à base de microcontrôleurs. Cette structure est appliquée au contrôle de l’onduleur triphasé. Ce chapitre décrit toutes les fonctions qui composent cette architecture au niveau matériel et logiciel. Le fait de répartir les besoins matériels et algorithmiques sur plusieurs microcontrôleurs permet de faciliter l’évolution des demandes de fonctions supplémentaires à savoir le diagnostic et la reconfiguration d’un bras, ainsi que l’ajout de la fonction de filtrage actif. Cette architecture repose sur une communication par bus SPI (Serial Peripheral Interface) qui permet des échanges rapides entre les microcontrôleurs et aussi vers un système IHM (Interface Homme Machine).

Voltage and reactive power control are of paramount importance to ensure safe and reliable operation of the power system. Distribution grids are undergoing major changes, namely the insertion of distributed generation and the replacement of overhead lines. Along with these physical evolutions, new distribution networks should comply with the requirements of the European Grid Codes on the reactive power exchange at the HV/MV interface. To handle these new operational concerns, alternative solutions to the traditional voltage and reactive power control can be found. In our work, a scheme based on the evolution of the real-time Volt Var Control (VVC) of distribution networks and a joint coordination for the reactive power management of a HV system has been proposed. The real-time VVC of MV grids is based on a predictive control method. This control uses in a coordinated manner the on load tap changer, the distributed generation and the capacitor banks to enforce a suitable MV voltage profile and an appropriate HV/MV reactive power exchange. The reactive power targets at the HV/MV interface are determined by the Transmission System Operator for its own requirements but considering the true MV reactive power reserve. Compared to the literature, the novelty of our approach consists in considering the concerns at the HV/MV system interface. Next our works have shown the relevance of performing joint transmission and distribution system operators analysis.; Le réglage de la tension et la gestion de la puissance réactive est d’une importance capitale pour le bon fonctionnement du système électrique. Les réseaux de distribution connaissent des modifications profondes qui sont tant techniques avec l’insertion de la production décentralisée ou l’enfouissement des lignes aériennes, que réglementaires avec l’entrée en vigueur des codes de réseaux Européens. Aussi, des alternatives aux réglages traditionnels de tension et la mise en place de contrôle des échanges de puissance réactive à l’interface réseau de transport/distribution peuvent être développées. Dans le cadre de ces travaux de doctorat, une solution basée sur l’amélioration du réglage temps réel des réseaux de distribution ainsi que la mise en place d’une gestion conjointe de la puissance réactive entre les gestionnaires du réseau de transport et distribution a été proposée. Ce réglage temps réel est basé sur une méthode de commande prédictive, et s’appuie notamment sur le régleur en charge ou les productions décentralisées pour réaliser un réglage de la tension au sein d’un réseau de distribution et contrôler les échanges de puissance réactive. Les références de puissance réactive à atteindre à l’interface entre réseau de distribution et de transport sont déterminées par le gestionnaire du réseau de transport pour ses propres besoins et en connaissance des réserves de puissance réactive disponible depuis les réseaux de distribution. Par rapport à la littérature, notre démarche a pour originalité de prendre en compte les problèmes à l’interface des réseaux de distribution et de transport et démontre l’intérêt de mener des études conjointes entre gestionnaires

This thesis presents a complete work on modelling, identification and control of cable-driven parallel robots in order to improve the dynamic performances in terms of speed, precision and robustness, while managing the problems related to the use of cables. In the context of these researches, the identification and control techniques are improved thanks to the use of exteroceptive sensors, in particular using vision. Methods from the fields of robotics and control are implemented and compared. The experimental validations are performed on a demonstrator available in the laboratory : an INCA 6D robot designed by Haption company, equipped with a Bonita motion capture system developed by Vicon company.; Cette thèse présente un travail complet sur la modélisation, l'identification et la commande des robots parallèles à câbles dans le but d'améliorer les performances dynamiques en termes de rapidité, de précision et de robustesse obtenues, tout en gérant les problèmes liés à l'utilisation de câbles. Dans le cadre de ces recherches, les techniques d'identification et de commande sont améliorées grâce à l'utilisation de mesures extéroceptives, notamment en utilisant la vision. Des méthodes issues des domaines de la robotique et de l'automatique sont mises en oeuvre et comparées. Les validations expérimentales sont effectuées sur un démonstrateur disponible au laboratoire : un robot INCA 6D conçu par la société Haption, équipé d'un système de capture de mouvement Bonita développé par la société Vicon.

This thesis presents a complete work on modelling, identification and control of cable-driven parallel robots in order to improve the dynamic performances in terms of speed, precision and robustness, while managing the problems related to the use of cables. In the context of these researches, the identification and control techniques are improved thanks to the use of exteroceptive sensors, in particular using vision. Methods from the fields of robotics and control are implemented and compared. The experimental validations are performed on a demonstrator available in the laboratory : an INCA 6D robot designed by Haption company, equipped with a Bonita motion capture system developed by Vicon company.; Cette thèse présente un travail complet sur la modélisation, l'identification et la commande des robots parallèles à câbles dans le but d'améliorer les performances dynamiques en termes de rapidité, de précision et de robustesse obtenues, tout en gérant les problèmes liés à l'utilisation de câbles. Dans le cadre de ces recherches, les techniques d'identification et de commande sont améliorées grâce à l'utilisation de mesures extéroceptives, notamment en utilisant la vision. Des méthodes issues des domaines de la robotique et de l'automatique sont mises en oeuvre et comparées. Les validations expérimentales sont effectuées sur un démonstrateur disponible au laboratoire : un robot INCA 6D conçu par la société Haption, équipé d'un système de capture de mouvement Bonita développé par la société Vicon.

Real-time embedded systems are found in various application domains. They have to offer an increasing number of functionalities and to provide the highest Quality of Service despite possible failures due to faults or processing overloads. In such systems, programs are characterized by upper bounds on finishing times and the QoS is assessed by the ratio of successful deadlines. In this thesis, we deal with this issue. We focus on a uniprocessor architecture in the framework of a firm real-time application that accepts deadline missing under some specified limits. Tasks are assumed to be periodic. Our first contribution lies in the proposition of a novel model for tasks which is called BGW model. It is drawn from two approaches respectively known as the skip-over model and the Deadline Mechanism. The first one provides timing fault-tolerance through passive dynamic software redundancy with two versions. The second one copes with transient processing overloads by discarding instances of the periodic tasks in a controlled and pre-specified way. We give a feasibility test for this model. In a second part, we describe the behavior of dynamic priority schedulers based on EDF (Earliest Deadline First) for BGW task sets. A performance analysis is reported which is mainly related to QoS evaluation and measurement of overheads (complexity of the scheduler). The following contribution concerns more sophisticated schedulers that permit to enhance the QoS as to improve service balancing.; Les systèmes temps-réel embarqués se retrouvent dans des domaines d’application très variés : avionique, automobile, environnement, santé, etc. Ils doivent offrir un nombre croissant de fonctionnalités et fournir un niveau maximal de Qualité de Service (QdS) et ce, malgré des défaillances liées à l’occurrence de fautes ou de surcharges de traitement. Pour ce type de système informatique, la QdS se mesure principalement en termes d’échéances respectées car les programmes sont caractérisés par des dates de fin d’exécution au plus tard. Dans cette thèse, nous considérons une architecture monoprocesseur pour une application temps réel dite ferme. La première contribution tient dans la proposition d’un nouveau modèle de tâche appelé BGW qui permet de spécifier la nature de ses contraintes temporelles. Ce modèle est tiré des deux approches Skip-Over et Deadline Mechanism. La première est dédiée à la gestion des surcharges de traitement par la perte contrôlée de certaines instances de tâches. La seconde est une technique de tolérance aux fautes temporelles basée sur de la redondance logicielle dynamique passive avec deux versions. Dans une seconde partie, nous proposons de nouveaux ordonnanceurs temps réel basés sur EDF (Earliest Deadline First) pour des tâches BGW. Nous montrons comment maximiser la QdS tout en tenant compte des critères d’équité de service. Une étude de performance en termes de QdS et d’overheads conforte nos propositions.

The connection of photovoltaic (PV) and/or charging systems for electric vehicles (EV) to the distribution network can have different impacts on the operation of the distribution network. However they contain unused potential adjustment until today.Therefore, the objective of this thesis is to develop control strategies and optimal management for PV inverters and EV charging systems in order to:• Reduce total cost of the PV system or charging system• Increase the performance of PV inverters connected to the network• Increase the penetration of PV systems and/or EV chargingAs part of this work, ancillary services that PV systems and/or EV charging systems can provide to the network are developed in a prospective goal: congestion management (peak shaving), voltage regulation, absorption/production of reactive power in necessary case, improving voltage dip ride-through capability, improving the quality of energy., Le raccordement des systèmes photovoltaïques (PV) et/ou des systèmes de recharge des véhicules électriques (VE) au réseau de distribution peut avoir divers impacts sur le fonctionnement du réseau de distribution. Mais par contre, ils recèlent des potentialités de réglage inutilisées jusqu’à présent.C’est pourquoi, l’objectif de cette thèse est de développer des stratégies de contrôle et de gestion optimale pour les onduleurs PV et les systèmes de recharge des VE afin de :•Réduire le coût total du système PV ou du système de recharge•Augmenter les performances des onduleurs PV raccordés au réseau•Augmenter le taux de pénétration des systèmes PV et/ou de recharge des VEDans le cadre de ce travail, les services système que les systèmes PV et/ou les systèmes de recharges des VE peuvent apporter au réseau sont élaborés dans un but prospectif : gestion de congestion (réduction de pics de consommation), respect du plan de tension par régulation, absorption/production de puissance réactive selon le besoin, tenue aux creux de tension, amélioration de la qualité de l’énergie.

The connection of photovoltaic (PV) and/or charging systems for electric vehicles (EV) to the distribution network can have different impacts on the operation of the distribution network. However they contain unused potential adjustment until today.Therefore, the objective of this thesis is to develop control strategies and optimal management for PV inverters and EV charging systems in order to:• Reduce total cost of the PV system or charging system• Increase the performance of PV inverters connected to the network• Increase the penetration of PV systems and/or EV chargingAs part of this work, ancillary services that PV systems and/or EV charging systems can provide to the network are developed in a prospective goal: congestion management (peak shaving), voltage regulation, absorption/production of reactive power in necessary case, improving voltage dip ride-through capability, improving the quality of energy.; Le raccordement des systèmes photovoltaïques (PV) et/ou des systèmes de recharge des véhicules électriques (VE) au réseau de distribution peut avoir divers impacts sur le fonctionnement du réseau de distribution. Mais par contre, ils recèlent des potentialités de réglage inutilisées jusqu’à présent.C’est pourquoi, l’objectif de cette thèse est de développer des stratégies de contrôle et de gestion optimale pour les onduleurs PV et les systèmes de recharge des VE afin de :•Réduire le coût total du système PV ou du système de recharge•Augmenter les performances des onduleurs PV raccordés au réseau•Augmenter le taux de pénétration des systèmes PV et/ou de recharge des VEDans le cadre de ce travail, les services système que les systèmes PV et/ou les systèmes de recharges des VE peuvent apporter au réseau sont élaborés dans un but prospectif : gestion de congestion (réduction de pics de consommation), respect du plan de tension par régulation, absorption/production de puissance réactive selon le besoin, tenue aux creux de tension, amélioration de la qualité de l’énergie.

Friction Stir Welding (FSW) is an innovative welding process for materials with a low melting point (aluminium, copper…). It was patented in 1992 by the English organization The Welding Institute (TWI). For many years, an effort is done to reduce the investment cost for industrial applications. FSW process involves a rotating tool advancing along a path. Currently, gantry-type CNC systems are using for FSW manufacturing. These machines offer a high stiffness and can tolerate the forces during FSW in order to carry out a good weld quality. Industrials robots can reduce the investment cost; however they are not design for these applications. The main limitation is the low stiffness of the robot structure. Consequently, the robot deformation under the high process forces causes tool deviations about several millimeters. The robot path has to be compensated in order to obtain a good weld quality. The aim of this thesis is to develop a robust robotized process. The first goal is to realize a robust force control. During FSW, a constant axial forging force should be applied. Axial tool deviation is compensated with the force control approach. In this way, a modeling and identification method is done in order to design a force controller. The force controller is robust because no tuning is required, even if welding parameters or robot paths change. An experimental validation in FSW is done. The second goal is to realize a compensation of the lateral tool deviation. Unlike the axial deformation, there is no force to maintain for compensate this deviation. In industry, the lateral tool deviation could be compensated with a camera or laser sensor in order to track the weld seam path during welding. However, the cost of a seam tracking device, the aluminium reflexion and the lack of visibility in lap joint configuration are significant drawbacks. In this chapter, a compensation algorithm is designed. An elastostatic model of the robot is used to estimate in real time the deflection of the robot TCP. The compensation algorithm is coupled with the force controller defined previously. Compare with others research works about this topic, identification methods don’t need a 3D measurement system (CCD camera or laser tracker). The cost of such system is a main drawback for industrial applications. In this thesis, identification methods are easy to implement in an industrial robot and available for others processes like machining or polishing.; Le soudage par friction malaxage (FSW) est un procédé de soudage innovant pour les matériaux à bas point de fusion (aluminium, cuivre…). Il a été breveté en 1992 par l’organisme anglais The Welding Institute (TWI). Depuis plusieurs années, celui-ci se développe dans l’industrie en cherchant à réduire son coût d’investissement. Le principe du FSW est de réaliser un cordon de soudure grâce à un outil animé d’un mouvement de rotation et d’avance. Les niveaux d’efforts et de précision requis contraignent à l’utilisation de machines cartésiennes de grande envergure. L’utilisation des robots industriels est un moyen de réduire les coûts, mais ils ne sont pas conçus pour ce genre d’applications et leur inconvénient majeur réside dans leur manque de rigidité. Ainsi, lorsque l’outil entre en contact avec les pièces à assembler, celui-ci peut dévier de plusieurs millimètres dans différentes directions de l’espace, rendant la mise en oeuvre d’une compensation de la trajectoire du robot obligatoire afin d’obtenir des soudures sans défauts. Le but de cette thèse a été de développer un procédé robotisé robuste. Le premier objectif est la mise en oeuvre d’une commande en effort robuste. En effet, en FSW, le maintien d’un effort axial constant est obligatoire. Le contrôle de cet effort permet de compenser la déviation axiale de l’outil et les défauts de mise en position des pièces à souder. Ainsi, une démarche d’identification et de modélisation afin de créer une commande en effort a été mise en oeuvre. La commande est définie de manière robuste afin d’éviter les réglages de l’asservissement lorsque les outils, les paramètres de soudage ou les trajectoires du robot changent. Une validation expérimentale complète a été réalisée dans le contexte du FSW. Le second objectif de cette thèse a été de développer une compensation de la déviation latérale de l’outil. Contrairement à l’objectif précédent, il n’y a pas d’effort à maintenir pour compenser cette déviation latérale. Dans l’industrie, cette déviation peut être compensée à l’aide d’un système de vision, mais ce dernier comporte de nombreux inconvénients en FSW (réflexion de l’aluminium, non visibilité du joint, coût, mise en oeuvre complexe). Ainsi, dans cette partie, un algorithme de compensation temps réel de la déviation latérale de l’outil a été mis en oeuvre. Celui-ci repose sur l’identification d’un modèle élasto-statique du robot. L’algorithme de compensation de la déviation latérale de l’outil a été couplé à la commande en effort et validé expérimentalement en FSW. La différence avec la majorité des travaux de recherche dans ce domaine est que les procédures d’identification n’utilisent pas de système de mesure 3D (photogrammétrie CCD ou laser de poursuite) dont le coût est un frein indéniable pour beaucoup d’industriels. La démarche est simple à mettre en oeuvre sur un robot industriel du marché actuel, et applicable pour d’autres procédés à contact comme l’usinage ou le polissage.

Les systèmes électrotechniques et plus particulièrement l'association d'un convertisseur statique avec une charge constitue un système dynamique hybride pour lequel la commande est sujette à des contraintes de calcul en temps réel sévères (quelques centaines de microsecondes). La spécificité de ces systèmes hybrides nous a conduits à proposer un modèle simplifié dont la validité est restreinte à l'horizon de décision et une commande pouvant satisfaire à ces contraintes. Diverses stratégies de commande ont été testées et validées sur des démonstrateurs en temps réel sur les applications suivantes : convertisseur multicellulaire, machine synchrone, machine asynchrone et vérin électropneumatique. Electrotechnical systems and specially the association of a static converter to a load constitute a dynamic hybrid system. Real-time constraints are important for the control of these systems (a few hundreds of microseconds). Specificities of these hybrid systems lead us to propose a simplified model with validity limited to the calculation occurrence and control approach which can fulfil these constraints. Different control strategies were established, tested and validated on real-time experimental equipments such as multi-cell converter, synchronous and asynchronous machine and pneumatic cylinder.

This thesis includes modelling, experimental investigations and active control of the aeroacoustics of cavities in low Mach number turbulent flows. A progressive formulation for the stability analysis of the fluid interface separating two uniform flows is first presented. The oscillation stages show dependance to the geometric configuration and to the Mach number. An experimental model of adjustable dimensions is then investigated using pressure measurements. The extensive resulting data partially validate the chosen theoretical analysis. A vibrating apparatus is designed and applied to the active control of the aeroacoustic stages with focus on the fluid-resonant conditions. Proof is given that this system leads to a deterministic modulation of the coupling intensity. Finally, a Particle Image Velocimetry system is synchronized with chosen oscillation stages in order to validate the theoretical approach and the active control efficiency from an aerodynamic point of view., La thèse présente la modélisation, l'étude expérimentale et le contrôle actif des instabilités aéroacoustiques rencontrées en cavité sous écoulement turbulent à faible nombre de Mach. On propose une formulation problème de stabilité de l'interface fluide séparant deux écoulements uniformes de vitesse différente en integrant les effets acoustiques. Les modes d'instabilité de l'interface sont alors étudiés en fonction du nombre de Mach et de la configuration géométrique. Une maquette comportant une cavité de dimensions réglables est ensuite étudiée en soufflerie à l'aide de mesures de pression. Ces données valident en partie l'approche analytique adoptée. On conçoit alors un dispositif de contrôle des modes d'instabilité, appliqué en particulier dans le cas de leur couplage avec l'acoustique de la veine d'essais. Enfin, un système de vélocimétrie par images de particules synchronisé sur les modes d'oscillation permet de valider l'étude théorique et la stratégie de contrôle.

This research work aims at developping fault-detection methods easily fit, either in decision assistance tools for real time control of sewer network, or in computer tools for the elaboration of systematic and synthetic balances for estimation the pollution produced from the sewer network. This methodological study then produces a synthesis of fault detection and fault diagnosis technics applied to sewer networks, and develops three model-based fault detection methods. One of these methods consists in building forecasting sewer network's behaviours synthesized in a qualitative model and compared with the measurements. The two others approachs are based on a simplified rainfall-runoff model integrated in a Kalman-filter. The detection relies either on a Kalman-filter bank with a multiple-hypothesis test, or on one Kalman-filter with several sequential probability ratio tests. Sensitivity studies of these detection methods are performed. Moreover several rainy events were analysed with these detection methods. Besides, a dry weather data validation method is developped. It's based on dry weather scenarios compared with hydraulic measurements thanks to hypothesis tests. This approach allows to identify the hydrologic context and the hydraulic configuration of the measurement node., Ce travail de recherche vise à développer des méthodes de détection et diagnostic appropriées et intégrables dans des systèmes soit d'aide à la décision dans le cadre de la gestion temps réel des réseaux d'assainissement, ou dans des procédures d'élaboration automatique de bilans quantitatifs de pollution légalement exigibles. Cette étude méthodologique débouche sur une synthèse et un approfondissement des techniques de détection et diagnostic de dysfonctionnements de réseau d'assainissement, et permet de dégager trois méthodes de détection reposant sur un modèle soit qualitatif soit analytique. L'une de ces méthodes s'applique à construire des comportements attendus du réseau synthétisés dans un modèle qualitatif dont la réponse est croisée avec les mesures. Les deux autres approches s'appuient sur un modèle hydrologique de transformation pluie-débit intégré dans un filtre de Kalman. La détection est alors réalisée soit avec un banc de filtres de Kalman complété par un test multi-hypothèses, soit avec un seul filtre de Kalman associé à un ensemble de tests d'hypothèses. Ces méthodes sont complétées par des analyses de sensibilité des procédures de détection et des exemples d'application pour des pluies de type différent. Enfin, une méthode de validation de mesures hydrauliques acquises en contexte hydrologique de temps sec est proposée. Elle s'appuie sur la création de scénarios de temps sec, comparés aux mesures hydrauliques grâce à des tests d'hypothèses. Cette approche permet alors d'identifier des contextes hydrologiques et hydrauliques caractérisant l'environnement d'un point de mesure.

The objective of this work is the development of an approach for aiding the shop sizing, the production management and the real time control of flexible manufacturing cells. The approach is about the modelization and the analysis of a flexible cell under a set of cyclic constraints. The selected model is a p-time t-timed Petri net which is more general than an event graph. It allows on the one hand to separate the production routes constraints and the resource allocation constraints, and on the other hand to modelize the operation durations associated with the transitions which are the parameters of our problem and the wait durations of parts in intermediary buffers represented by places which are the unknown of the problem. After determining a cyclic feeding policy, minimal and maximal bounds which correspond to necessary conditions of realisation of a more or less flexible production are computed by the aid of mathematical programming. These bounds are used at the level of a p-time t-timed Petri net token player algorithm including a backtrack mechanism in order to compute a particular strategy of production realisation, the essential objective being to realize a good trade-off between flexibility and efficiency. Finally, starting from a computed previsional schedule, the Petri net model is used for the reactive and real time control of the cell through the utilisation of a real time token player without any backtrack mechanism and allowing to describe in real time the control sequences of operations carried out on the parts, to communicate with the external environment and to meet the explicit temporal constraints. An example of application explains the approach.; Ce travail a pour objet la présentation d'une approche pour l'aide au dimensionnement, l'aide à l'élaboration de politiques de conduite et le pilotage en temps réel de cellules flexibles de fabrication. L'approche que nous proposons est articulée autour de la modélisation et de l'analyse d'une cellule flexible sous un ensemble de contraintes cycliques. Le modèle choisi est un réseau de Petri p-temporel t-temporisé plus général qu'un graphe d'événements. Il permet d'une part de découplet les contraintes de gammes des contraintes de ressources, et d'autre part de modéliser aussi bien les durées d'opération associées aux transitions qui sont les paramètres de notre problème, que les durées d'attente des pièces dans les stocks intermédiaires représentés par les places qui sont elles les inconnues du problème. Après avoir défini un régime stationnaire périodique forcé, des bornes minimales et maximales qui correspondent à des conditions nécessaires de réalisation d'une production plus ou moins flexible sont calculées à l'aide des techniques de la programmation mathématique. Ces bornes sont utilisées au niveau d'un algorithme de joueur de réseau de Petri p-temporel t-temporisé possédant un mécanisme de retour arrière ("backtrack") afin de calculer une stratégie particulière de réalisation de la production, l'objectif essentiel étant de réaliser un bon compromis entre efficacité et flexibilité. Finalement, en nous basant sur le résultat de l'ordonnancement prévisionel calculé, le modèle de réseau de Petri est utilisé pour un pilotage temps réel et réactif de la cellule au travers de l'utilisation d'un joueur temps réel ne possédant plus de mécanisme de retour arrière et permettant de décrire en temps réel l'enchaînement des traitements à effectuer sur les pièces, de communiquer avec l'environnement extérieur et d'être soumis à des contraintes temporelles explicites. Un exempl e d'application illustre l'approche exposée.