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

  • Philippe Manon, Claire Valentin-Roubinet, Gérard Gilles. Optimal control of hybrid dynamical systems: application in process engineering. Control Engineering Practice, Elsevier, 2002, 10 (2), pp.133 – 149. ⟨10.1016/S0967-0661(01)00123-X⟩. ⟨hal-01895632⟩
  • Pascal Dufour, Estelle Courtial, Youssoufi Touré, Pierre Laurent. Trajectory tracking strategy for a non-linear distributed parameter process. IFAC-IEEE European Control Conference (ECC), Sep 2001, Porto, Portugal. Paper 4993. ⟨hal-00353049⟩
  • M. Taghizadeh, C. Jallut, M. Tayakout-Fayolle, J. Lieto. Non-isothermal gas–liquid absorption with chemical reaction studies. Chemical Engineering Journal, Elsevier, 2001, 82 (1-3), pp.143-148. ⟨10.1016/S1385-8947(00)00357-0⟩. ⟨hal-02097120⟩
  • E. Jolimaitre, M. Tayakout-Fayolle, C. Jallut, K. Ragil. Determination of Mass Transfer and Thermodynamic Properties of Branched Paraffins in Silicalite by Inverse Chromatography Technique. Industrial and engineering chemistry research, American Chemical Society, 2001, 40 (3), pp.914-926. ⟨10.1021/ie0004693⟩. ⟨hal-02097117⟩
  • C. Valentin-Roubinet. Hybrid Dynamic Systems verification with Mixed Petri Nets. Symposium ADPM’2000, Automation of Mixed Processes: Hybrid Dynamic Systems, Sep 2000, Dortmund, Germany. ⟨hal-01977159⟩
  • M. Tayakout-Fayolle, E. Jolimaitre, C. Jallut. Consequence of structural identifiability properties on state-model formulation for linear inverse chromatography. Chemical Engineering Science, Elsevier, 2000, 55 (15), pp.2945-2956. ⟨10.1016/S0009-2509(99)00558-8⟩. ⟨hal-02097115⟩
  • Mohamed-Chaker Larabi, Pascal Dufour, Pierre Laurent, Youssoufi Touré. Predictive control of a nonlinear distributed parameter system: Real time control of a painting film drying process. Mathematical Theory on Network and Systems (MTNS), Jun 2000, Perpignan, France. Paper B167. ⟨hal-00352768v2⟩
  • Pascal Dufour. Contribution à la commande prédictive des systèmes à paramètres répartis non linéaires. Automatique / Robotique. Université Claude Bernard – Lyon I, 2000. Français. ⟨tel-00337724v3⟩
  • P. Manon, C. Valentin-Roubinet, G. Gilles. Optimal Control of Hybrid Systems with the maximum principle: Application to a Non Linear Chemical Process. 2000 IEEE CDC, 2000, Sydney, Australia. ⟨hal-01976782⟩
  • Pascal Dufour, Youssoufi Touré, Dennis J Michaud, Prasad S. Dhurjati. Optimal trajectory determination and tracking of an autoclave curing process: A model based approach. European Control Conference (ECC), Sep 1999, Karlsruhe, Germany. Paper F1033-6. ⟨hal-00353148v2⟩

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