Dynamique, Commande et Observation des Procédés

DYCOP

Expertises scientifiques :

Automatique, Génie des Procédés, Systèmes non linéaires, observabilité et conception d’observateur, contrôle et stabilisation, régulation de sortie, systèmes multi-agents, systèmes hybrides, systèmes de contrôle en réseau, modélisation dynamique des procédés (de l’échelle laboratoire à l’échelle industrielle), thermodynamique, estimation des paramètres physico-chimique par des méthodes inverses….
 

Exemples de procédés :

– procédés catalytiques triphasiques comme les colonnes Slurry
– procédés de production de graisse
– décantation
– mousses catalytiques
– procédés multi-échelles
– procédés d’absorption
– extrusion réactive
– cristallisation en émulsion
– …
 

Le développement de procédés énergétiquement efficaces, sûrs et intensifs nécessite le développement de modèles dynamiques précis et adaptables et de commandes tenant compte de leur propriétés énergétiques et entropiques. Le projet qui réunit ce groupe est le développement de méthodes de modélisation et d’identification, d’algorithmes de simulation numérique et de lois de commande des procédés qui utilise explicitement les propriétés physiques de ces procédés.

Le premier thème de recherche concerne la modélisation dynamique de procédés et l’extraction de propriétés physico-chimiques par ajustement sur les variables mesurées en régime transitoire. Différents procédés multi-échelle font l’objet d’études: procédés d’adsorption, procédés d’extrusion réactive, réacteurs tri phasiques slurry, pompe à chaleur et stocks à matériaux à changement de phase, procédés de cristallisation en émulsion, vieillissement de piles à combustibles.

Le deuxième thème concerne la commande non-linéaire de procédés basée sur des techniques de passivité et l’emploi d’invariants physiques. Pour cela, les modèles dynamiques de procédés, incluant l’équation de bilan de l’entropie, sont exprimés sous forme de systèmes quasi-hamiltoniens à port ou de systèmes de contact entrée-sortie. Et des lois de commande non-linéaires de systèmes tel que le Réacteur Continu Parfaitement Agité, sont développées en utilisant des techniques préservant la structure géométrique telle que IDA-PBC.

Le troisième thème de recherche concerne la commande de systèmes de lois de conservation avec éventuellement des termes source. Les systèmes hamiltoniens à port de dimension infinie avec flux d’énergie par la frontière sont considérés et différents algorithmes de discrétisation préservant la structure de Dirac des systèmes hamiltoniens à port, sont développés. L’existence de solutions et la relation de ces systèmes avec les systèmes à commande frontière et bien-posés sont étudiées dans le cas linaire par la théorie des semi-groupes ou par des théories de perturbation. Finalement des techniques de stabilisation sont développées par l’emploi des variables de Riemann.

Responsables : Vincent ANDRIEU et Melaz TAYAKOUT-FAYOLLE

Partenaires académiques

Ampere Ecole Central https://www.ec-lyon.fr/recherche/laboratoires/ampere
AMPERE lab http://www.ampere-lab.fr/
Cran http://www.cran.univ-lorraine.fr/
Institut de Chimie de Lyon: ICL http://www.iclyon.fr
Institut Charles Sadron : ICS https://www.ics-cnrs.unistra.fr/
Institut de chimie et procédés pour l’énergie, l’environnement et la santé : ICPEES https://icpees.unistra.fr
ILM https://ilm.univ-lyon1.fr/
INRAE https://www.inrae.fr/
IRSTEA https://www.irstea.fr/fr/irstea/nos-centres/lyon-villeurbanne
LAAS https://www.laas.fr/public/
LIRIS https://liris.cnrs.fr
Mines paristech http://www.mines-paristech.fr/
Université de Toulon www.univ-tln.fr

Partenaires internationaux

Bologna http://www.dei.unibo.it/en/research/research-facilities/Labs/casy-center-for-research-on-complex-automated-systems
CESAME LLN https://clusters.wallonie.be/wagralim-fr/ucl-cesame.html?IDC=1730&IDD=16707
Université Catholique de Louvain https://uclouvain.be/fr/index.html
University of Genova (Italy) http://www.dime.unige.it/it
University of  Groeningen https://www.rug.nl/
University of Hyogo https://www.u-hyogo.ac.jp/index.html
University of Melbourne https://electrical.eng.unimelb.edu.au/
University Passau https://www.uni-passau.de/
Universitat Politechnica de Cataluna https://www.upc.edu/ca
Universté Technique d’Ilmenau (Allemagne) https://www.tu-ilmenau.de/
Université Technique de Munich (Allemagne) https://www.tum.de/
Tu/Eindhoven https://www.tue.nl/en/

Partenaires industriels

Nutrition Animale Adisseo https://www.adisseo.com/
bioMérieux https://www.biomerieux.fr
CEA (Cadarache, Grenoble, Marcoule, Saclay) https://www.cea.fr/
CRES Centre de Recherches de Solaize Total https://totalenergies.com/fr
EURECAT https://www.lyon-entreprises.com/entreprise/eurecat-france/presentation-voulte-sur-rhone
IFPEN https://www.ifpenergiesnouvelles.fr/
Ingé’LySE http://www.ingelyse.com/
Saint-Gobain NorPro https://www.norpro.saint-gobain.com/
SNCF https://www.sncf.com/fr/innovation-developpement/innovation-recherche
TRTG TOTAL Research and Technology Gonfreville https://tools.cofrac.fr/fr/organismes/fiche.php?entite_id=12066439

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660 documents

  • Daniele Astolfi, Pauline Bernard, Romain Postoyan, Lorenzo Marconi. Constrained state estimation for nonlinear systems: a redesign approach based on convexity. IEEE Transactions on Automatic Control, Institute of Electrical and Electronics Engineers, In press, ⟨10.1109/TAC.2021.3064537⟩. ⟨hal-03157454⟩
  • Samuele Zoboli, Vincent Andrieu, Daniele Astolfi, Giacomo Casadei, Jilles Dibangoye, et al.. Reinforcement Learning Policies With Local LQR Guarantees For Nonlinear Discrete-Time Systems. CDC 2021 – 60th IEEE Conference on Decision and Control, Dec 2021, Texas, United States. pp.1-8. ⟨hal-03353584⟩
  • Daniele Astolfi. Output-feedback repetitive control for minimum-phase nonlinear systems with arbitrarily relative degree. Third IFAC Conference on Modelling, Identification and Control of Nonlinear Systems MICNON 2021, Sep 2021, Tokyo (virtual), Japan. ⟨hal-03351596⟩
  • Mattia Giaccagli, Vincent Andrieu, Daniele Astolfi, Giacomo Casadei. Sufficient metric conditions for synchronization of leader-connected homogeneous nonlinear multi-agent systems. Third IFAC Conference on Modelling, Identification and Control of Nonlinear Systems MICNON 2021, Sep 2021, Tokyo (virtual), Japan. ⟨hal-03351594⟩
  • Fabrice Ofridam, Noureddine Lebaz, E. Gagnière, Denis Mangin, Abdelhamid Elaïssari. pH-sensitive polymethacrylate derivatives Eudragit E100 & L100 nanoparticles preparation in aqueous medium. 21st International Symposium on Industrial Crystallization, Aug 2021, Postdam, Germany. ⟨hal-03334747⟩
  • Hamdi Habib, Mickael Rodrigues, Bouali Rabaoui, Naceur Benhadj Braiek. A FAULT ESTIMATION AND FAULT–TOLERANT CONTROL BASED SLIDING MODE OBSERVER FOR LPV DESCRIPTOR SYSTEMS WITH TIME DELAY. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, University of Zielona Góra 2021, ⟨10.34768/amcs-2021-0017⟩. ⟨hal-03288124⟩
  • C. Valentin, Couenne F., C. Jallut, Jean-Marc Choubert, M. Tayakout-Fayolle. Dynamic Modeling of a Batch Sludge Settling Column by Partial Differential Non Linear Equations with a Moving Interface. ADCHEM 2021 11th IFAC SYMPOSIUM on Advanced Control of Chemical Processes, Jun 2021, Venise (virtual), Italy. 6 p. ⟨hal-03026811⟩
  • Swann Marx, Lucas Brivadis, Daniele Astolfi. Forwarding techniques for the global stabilization of dissipative infinite-dimensional systems coupled with an ODE. 2021. ⟨hal-02944073v2⟩
  • Vincent Andrieu, Lucas Brivadis, Jean-Paul Gauthier, Ludovic Sacchelli, Ulysse Serres. From local to global asymptotic stabilizability for weakly contractive control systems. Automatica, Elsevier, 2021, 124, pp.109308. ⟨10.1016/j.automatica.2020.109308⟩. ⟨hal-02611605⟩
  • Daniele Astolfi, Angelo Alessandri, Luca Zaccarian. Stubborn and Dead-Zone Redesign for Nonlinear Observers and Filters. IEEE Transactions on Automatic Control, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021, 66 (2), pp.667 – 682. ⟨10.1109/TAC.2020.2989816⟩. ⟨hal-02556577⟩

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