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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662 documents

  • 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⟩
  • Daniele Astolfi, Luca Zaccarian, Marc Jungers. On the use of low-pass filters in high-gain observers. Systems and Control Letters, Elsevier, 2021, 148, pp.104856. ⟨10.1016/j.sysconle.2020.104856⟩. ⟨hal-03105613⟩
  • Fabrice Ofridam, Mohamad Tarhini, Waisudin Badri, Wei Liao, Noureddine Lebaz, et al.. Stimuli-Responsive Polymer Coatings. Mavinkere Rangappa S., Parameswaranpillai J., Siengchin S. (Eds). Polymer Coatings: Technologies and Applications, CRC Press, pp.199-225, 2021, 9780367189211. ⟨hal-02969007⟩
  • Gabriel Ledezma Lopez, Jan Verstraete, Loic Sorbier, Damien Leinekugel-Le-Cocq, Elsa Jolimaître, et al.. Computational Characterization of a Pore Network Model by Using a Fast Nitrogen Porosimetry Simulation. Computer Aided Chemical Engineering, Elsevier, 2021, Computer Aided Chemical Engineering, 50, pp.1111-1116. ⟨10.1016/B978-0-323-88506-5.50171-6⟩. ⟨hal-03476808⟩
  • Valérie Meille, Isabelle Pitault. Liquid Organic Hydrogen Carriers or Organic Liquid Hydrides: 40 Years of History. Reactions, MDPI, 2021, 2 (2), pp.94-101. ⟨10.3390/reactions2020008⟩. ⟨hal-03238324⟩
  • Lucas Brivadis, Vincent Andrieu, Ulysse Serres, Jean-Paul Gauthier. Luenberger observers for infinite-dimensional systems, Back and Forth Nudging and application to a crystallization process. SIAM Journal on Control and Optimization, Society for Industrial and Applied Mathematics, 2021, 59 (2), pp.857-886. ⟨10.1137/20M1329020⟩. ⟨hal-02529820v2⟩
  • Daniele Astolfi, Swann Marx, Nathan van de Wouw. Repetitive Control Design Based on Forwarding for Nonlinear Minimum-Phase Systems. Automatica, Elsevier, In press. ⟨hal-03157572⟩
  • M Giaccagli, Daniele Astolfi, V Andrieu, L Marconi. Sufficient Conditions for Global Integral Action via Incremental Forwarding for Input-Affine Nonlinear Systems. IEEE Transactions on Automatic Control, Institute of Electrical and Electronics Engineers, In press, ⟨10.1109/TAC.2021.3130876⟩. ⟨hal-03444503⟩
  • Yongxin Wu, Boussad Hamroun, Yann Le Gorrec, Bernhard Maschke. Reduced Order LQG Control Design for Infinite Dimensional Port-Hamiltonian Systems. IEEE Transactions on Automatic Control, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021, 66 (2), pp.865 – 871. ⟨10.1109/TAC.2020.2997373⟩. ⟨hal-03132036⟩
  • Daniele Astolfi, Laurent Praly, Lorenzo Marconi. Nonlinear Robust Periodic Output Regulation of Minimum Phase Systems. Mathematics of Control, Signals, and Systems, Springer Verlag, In press. ⟨hal-03335543⟩

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