Finite4SoS - Commande et estimation en temps fini pour les Systèmes de Systèmes

Coordinateur : Monsieur Wilfrid Perruquetti École Centrale de Lille - CRIStAL

Équipe : SHOC du Groupe Thématique : CO2.

Dates : 01/19 - 09/20

Résumé :

La révolution des technologies de l’information et ses nouveaux défis sont devenus une réalité. Demain, nous devrons gérer les Systèmes de Systèmes (SoS) avec des moyens de communication, tout en exigeant les meilleures performances possibles : notamment la robustesse ainsi que de sévères contraintes de temps (pour des raisons de sécurité, ou simplement pour améliorer la productivité). Ces technologies auront un impact profond sur la société et l’économie, en particulier dans les domaines suivants :
• Le chiffre d’affaires de la robotique de service et de la robotique médicale devrait être multiplié par huit en 2025 (forte inversion de la pyramide des âges et augmentation de l’espérance de vie dans les pays avancés).
• Systèmes embarqués et logiciels (Embedded Systems) présents dans la majorité des équipements quotidiens et impliqués dans presque toutes les industries (en France principalement dans les secteurs aéronautiques, spatial, défense et automobile : 70% de l’activité des systèmes embarqués en France).
• Le transport multimodal constitue une activité en croissance qui est au cœur de notre organisation des villes de demain.

Les SoS sont composés de sous-systèmes connectés de différents types possibles, décrits par des modèles dynamiques et/ou logiques. Finite4SoS se concentrera sur les modèles dynamiques appartenant à des équations différentielles ordinaires (ODE, mouvements dynamiques « de base »), les inclusions différentielles (DI, tenant compte des dynamiques non uniques ainsi que des commutateurs ou des sauts dans la dynamique), les systèmes de temporisation (TDS, prenant en compte les latences, comme dans les réseaux de communication par exemple), les équations aux dérivées partielles (PDE, pour la distribution spatiale de la dynamique) et leurs interconnexions.

Finite4SoS vise à développer un nouveau cadre prometteur pour résoudre les problèmes de contrôle et d’estimation des SoS dont les sous-systèmes sont décrits par ODE, DI, TDS, PDE, tout en atteignant la robustesse et des contraintes de temps sévères.

Abstract

Information technology revolution has become a reality together with its new challenges. Tomorrow we will need to manage Systems of Systems (SoS) with communication facilities, while requiring the best achievable performances : in particular robustness as well as severe time response constraints (for safety reasons, or simply to improve productivity). These technologies will deeply impact society and economy, in particular concerning the following areas :
• Service robotics and medical robotics turnover should be multiplied by eight in 2025 (strong inversion of the age pyramid and the increase in life expectancy in advanced countries).
• Embedded systems and software (Embedded Systems) that are present in the majority of the daily equipments and are involved in almost all industries (in France mostly within the Aero- nautics, Space, Defense and Automotive sectors : 70% of the embedded systems activity in France).
• Multi-modal transportation constitute an on-growing activity that is central in our future cities organization.

SoS are composed with connected subsystems of possible different kinds, described by dynamical models and/or logical models. Finite4SoS will focus on dynamical models belonging to ordinary differential equations (ODE, “basic” dynamical motions), differential inclusions (DI, allowing for non-unique dynamics as well as switches or jumps in the dynamics), time delay systems (TDS, taking latencies into account, as in communication networks for example), partial differential equations (PDE, for spatial distribution of the dynamics) and their interconnections.

Finite4SoS aims at developing a new promising framework to address control and estimation issues of SoS whose subsystems are described by ODE, DI, TDS, PDE, while achieving robustness and severe time performance constraints.