HdR Godpromesse KENNE

7/29/2019 HdR Godpromesse KENNE

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Universit Paris Sud, 11

Laboratoire des Signaux et Systmes (CNRS-SUPELEC)

Dossier de Demande dInscription pour le DiplmedHabilitation Diriger les Recherches

Prsent par

Godpromesse KENNE

Charg de Cours, IUT FOTSO Victor, Universit de Dschang,Cameroun

Contribution l'identification et commande adaptative dessystmes non linaires avec paramtres variant dans le temps


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1. Formulaire de demande dincription


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2. Fiche synthtique


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remplir en Times 10 Pt

NomKENNEPrnomGODPROMESSEAge :44 ansTlphone(237) 77 59 52 19e-mail : [email protected](s) inscription(s) antrieure(s) lHDR (Universit, anne) : ............................................................................................................................................................................................................................................................................

SITUATION ACTUELLE

Statut Charg de Cours (Organisme :Dpartement Gnie Electrique, IUT-FV Bandjoun, Universit de Dschang,Cameroun). ............................................................................................................ Date dentre en fonction :28 Juin 1996Nom et Adresse du laboratoire daccueil :Laboratoire des Signaux et Systmes (LSS), CNRS, SUPELEC, Plateau deMoulon, 91192 Gif-Sur-Yvette, France....................................................................................................................................

Master (ou quivalent : DEA, validation dacquis, ...)

Date dobtention .Fvrier 1998... . Universit : Universit de Yaound (Cameroun)Responsable de stage FOGUE MdardAdresse du laboratoire Laboratoire de Mcanique des Solides, Ecole Nationale Suprieure Polytechnique, B.P. 8390

Yaound, Cameroun ...............................................................................................................................................................Titre du Mmoire Voiles minces, Etude numrique par lments finis : Application aux rservoirs cylindriques sous chargementaxisymtrique

DIPLOME DE DOCTORAT D'UNIVERSITE

Date de soutenance24 Novembre 2003.Universit : Universit Paris Sud (11)Directeur de thse: FRANCOISE LAMNABHI-LAGARRIGUENom et Adresse du laboratoire de thse :Laboratoire des Signaux et Systmes (LSS), CNRS, SUPELEC, Plateau de Moulon,91192 Gif-Sur-Yvette, FranceProduction scientifique associe (titre, journal, etc.): ............................ .1. Parameter estimation methodology for nonlinear systems: Application to induction motor, Journal of System Science and

System Engineering, vol. 14, Issue 2, pp.240-254, 2005. Impact Factor: 0.3642. Nonlinear system parameters estimation using radial basis function network, Control Engineering Practice, vol. 14, Issue 7,

pp.819-832, 2006. Impact Factor: 1.406.

SEJOURS DE RECHERCHE

Dure totale des sjours de recherche (post-doc, sabbatique) et laboratoires concerns- France

Septembre 2005 Fvrier 2006 (5 mois): Laboratoire des Signaux et Systmes LSS et Dpartement Energie, SUPELEC, Gif-Sur-Yvette.

Juin-Juillet 2006 (1 mois) : Laboratoire des Signaux et Systmes LSS et Dpartement Energie, SUPELEC, Gif-Sur-Yvette.Septembre 2008- Dcembre 2008 (4 mois): Laboratoire des Signaux et Systmes LSS et Dpartement Energie, SUPELEC,Gif-Sur-Yvette.

- Etranger .................................................................................................................................................................Production scientifique associe (titre, journal, etc.):1. Nonlinear systems parameters estimation using neural network: Application to synchronous machine, Journal of

Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems, Vol.13, Issue 4, pp.365-382, 2007. Impact Factor: 0.513.

2. Nonlinear systems time-varying parameter estimation: Application to induction motors, Electric Power Systems Research,

Vol.78, pp.1881-1888, 2008. Impact Factor: 1.396.3. Real-time speed and flux adaptive control of induction motors using unknown time-varying rotor resistance and load

torque, IEEE Trans. On Energy Conversion, Vol. 24, pp.375-387, 2009. Impact Factor: 2.26.

4. Identification of nonlinear systems with time-varying parameters using a sliding-neural network observer,

Neurocomputing, Vol. 72, pp.1611-1620, 2009. Impact Factor: 1.429.

5. Real-time transient stabilization and voltage regulation of power generators with unknown mechanical power input, Energy

Conversion and Management, Vol. 51, pp.218-224, 2010. Impact Factor: 2.054.

6. An improved direct feedback linearization technique for transient stability enhancement and voltage regulation of power

generators, Electrical Power and Energy Systems, Vol. 32, pp.809-816, 2010. Impact Factor: 2.073.

7. An online simplified rotor resistance estimator for induction motors, IEEE Trans. On Control Systems Technology, Vol. 18,

pp.1188-1194, 2010. Impact Factor: 1.419.

8. An improved rotor resistance estimator for induction motors adaptive control, Electric Power Systems Research, Vol. 81,

pp.930-941, 2011. Impact Factor: 1.396

Universit Paris-Sud (11)

Fiche Synthtique de candidature lHDR


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TRAVAUX DE RECHERCHE

Rsum de la thmatique actuelle (en 10 lignes maximum)Nos recherches sont axes sur des problmes de recherche et dveloppement couvrant les domaines de l'Automatique des

Systmes non Linaires avec des applications dans lidentification et la commande adaptative des systmes lectromcaniques

et dans le domaine de lEnergie Electrique. Nous utilisons la technique des modes glissants et des rseaux de neurones, pour

tudier la dynamique des systmes non linaires et dvelopper des mthodes d'identification des tats et paramtres variant

dans le temps ainsi que des algorithmes de contrle adaptatif des systmes.

Au terme de l'tude, nous mettons en oeuvre des outils d'analyse et d'estimation, de diagnostic et dtection des anomalies, etdes outils de contrle adaptatif robustes par rapport aux variations des paramtres et aux incertitudes de modle pour des

systmes lectromcaniques. Nous proposons aussi des solutions pour amliorer les performances transitoires des rseauxlectriques par la commande des gnrateurs synchrones et le pilotage des FACTS.

Production scientifique :Total 3 dernires

annes

Nombre de publications dans des revues avec comit de lecture 11 7Nombre de publications dans des actes de congrs avec comit de lecture : 12 4

Nombre de livres ou de chapitres de livre 1 0

Nombre de confrences invites dans des congrs internationaux 1 1

Nombre de brevets 0 0

Principaux contrats de recherche obtenus......

ENCADREMENTS (nom / niveau / % encadrement / production scientifique associe)CHEUKEM Andr Doctorat -% Encadrement: 50 Production scientifique:-Transmission capacity enhancement and economic power generationwith UPFC for the future power system of Cameroon,J ourne Scientifique LAIA, 8 Janvier 2010, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun, Universit deDschang, Cameroun. -Amlioration de la stabilit des rseaux lectriques par les dispositifs FACTS : Cas du rseau interconnect Sud du Cameroun,

J ournes Scientifiques LAIA, 15-16 Juin 2011, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun, Universit de Dschang, Cameroun. -An improved online nonlinearcontroller for power systems transient stability enhancement using SSSC Device, European Transactions on Electrical Power, under revision, Sep.2011. Impact Factor : 0.371.Wissam Dib Doctorat -% Encadrement: 30 Production scientifique: An Application of immersion and invariance to transient stability and voltageregulation of power systems with unknown mechanical power, Proc. of J oint 48th IEEE CDC and 28th Chinese Control Conference, Shanghai, P.R.China, December 16-18, 2009.

SIMO Rostand Sorel Master -% Encadrement: 100 Production scientifique: An online simplified rotor resistance estimator for induction motors,IEEE Trans. On Control Systems Technology, Vol. 18, pp.1188-1194, 2010. Impact Factor: 1.419.NGUIMFACK NDONGMO Jean de Dieu Master -% Encadrement: 100 Production scientifique: -Une stratgie de commande de l'UPFC pourl'amlioration des performances des rseaux lectriques,J ourne Scientifique LAIA, 8 Janvier 2010, IUT FOTSO Victor, Bandjoun, Universit deDschang, Cameroun. -Contrleur non linaire simplifi du SSSC pour l'amlioration de la stabilit transitoire des systmes de puissance,J ournesScientifiques LAIA, 15-16 Juin 2011, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun, Universit de Dschang, Cameroun. - An improved online nonlinear controllerfor power systems transient stability enhancement using SSSC Device, European Transactions on Electrical Power, under revision, Sep. 2011.Impact Factor : 0.371.DOUANLA Marc Rostand Master -% Encadrement: 100 Production scientifique: Etude comparative des rgulateurs de vitesse bass sur lesmodes glissants des moteurs synchrones aimants permanents,J ournes Scientifiques LAIA, 15-16 Juin 2011, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun,Universit de Dschang, Cameroun.KUATE RENE FOCHIE Master -% Encadrement: 100 Production scientifique: Application de la mthode Watt-Var dcouple dans le contrledu rseau lectrique par STATCOM,J ournes Scientifiques LAIA, 15-16 Juin 2011, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun, Universit de Dschang.

AVIS DU CORRESPONDANT HDR(APRES CONSULTATION EVENTUELLE DUNE COMMISSION AD HOC)

Nom du correspondant HDR : ...........................................................................................................................................

UFR dinscription : .............................................................................................................................................................Nom des membres de lventuelle commission ad hoc : ..................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................Avis motiv lintention du Conseil Scientifique ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Date : Signature du correspondant HDR :


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3. CV Dtaill


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Table des matires

1.1 tat civil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Titres Universitaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2.1 Thse de Doctorat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.2 Diplme dtudes Approfondies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.3 Mmoire de fin dtudes dIngnieur de Conception . . . . . . . . . . . . . 21.2.4 Projet de fin dtudes dIngnieur des Travaux . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Parcours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3.1 Postes occups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3.2 Sjours ltranger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.4 Activits dEnseignements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.4.1 Prsentation gnrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.4.2 Liste de mes enseignements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.4.3 Liste de mes Cours numriss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.4.4 Liste des innovations pdagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.5 Activits lies lAdministration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.6 Activits lies la Recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.6.1 Objectif gnral et domaine couvert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.6.2 Prix dj reu pour un article . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.6.3 Participation des comits, Editorial boards, organisation de colloques, se-

minaires, ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.6.4 Actions de valorisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.6.5 Administration lie la Recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.7 Encadrements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.7.0.1 Thses de Doctorat Encadres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.7.0.2 Thses de Doctorat en cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.7.0.3 Mmoires Bac+5 soutenus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.7.0.4 Mmoires Bac+5 en cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.7.0.5 Mmoires Bac+3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.8 Synthse des travaux et description des principaux rsultats, projets et perspectives 10

1.8.1 Synthse des travaux et description des principaux rsultats . . . . . . . . . 101.8.2 Projets et perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.9 Liste des Publications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.9.1 Publications dans des revues internationales avec comit de lecture . . . . . 131.9.2 Chapitre de Livre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.9.3 Articles dans des confrences internationales avec comit de lecture . . . . . 141.9.4 Articles dans des confrences nationales avec comit de lecture . . . . . . . 151.9.5 Article en cours de revision : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.9.6 Article soumis : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16


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Curriculum vitae dtaill

1.1 tat civil

Godpromesse KENNE N le 22 Novembre 1967 BalatchiInstitut Universitaire de TechnologieFOTSO Victor (IUT-FV) Ag de 44 ansUniversit de Dschang (UDS) Mari 04 enfantsBP 134 Bandjoun CamerounaisCamerounTel : +237 77 59 52 19Email : [email protected]@gmail.com

1.2 Titres Universitaires

1.2.1 Thse de DoctoratDoctorat de lUniversit Paris XI Orsay - de 2000 2003Spcialit : Automatique et traitement du signal - Soutenue le 24 Novembre 2003Titre : Mthodes didentification pour des systmes non linaires avecparamtres variant dans le temps : Application aux machines tournantes inductionSous la Direction de Mme Franoise Lamnabhi-Lagarrigue,Directeur de Recherche, LSS, CNRS-Suplec

1.2.2 Diplme dtudes Approfondies

Diplme dtudes Approfondies de lUniversit de Yaound I - de 1996 1997Ecole Nationale Suprieure Polytechnique (ENSP)Spcialit Mcanique des solides - Mmoire soutenu en Fvrier 1998Titre : Voiles minces, Etude numrique par lments finis : Application auxrservoirs cylindriques sous chargement axisymtrique.Sous la Direction du Professeur FOGUE Mdard,Directeur du Laboratoire de Mcanique des Solides,Directeur de lIUT-FV de Bandjoun.


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1.3. PARCOURS 2

1.2.3 Mmoire de fin dtudes dIngnieur de Conception

Spcialit : Gnie Mcanique

Universit de Yaound I - Ecole Nationale Suprieure Polytechnique - de 1991 1994Mmoire soutenu en Juin 1994Titre : Expertise et dimensionnement dune machine de briqueterie.Sous la Direction du Professeur FOGUE Mdard,Directeur du Laboratoire de Mcanique des Solides,Directeur de lIUT-FV de Bandjoun

1.2.4 Projet de fin dtudes dIngnieur des Travaux

Spcialit : lectromcaniqueUniversit de Yaound I - Ecole Nationale Suprieure Polytechnique - de 1988 1991Projet soutenu en Juin 1991

Titre : Complments dtudes et implantation dune cellule flexible.Sous la Direction de MM. JOUVENCEAU et TISSIER

1.3 Parcours

1.3.1 Postes occups

Chef de Dpartement de Gnie Electrique Depuis 2007Charg de Cours lIUT-FV Depuis 2005Indice 870 Depuis 2009Assistant lIUT-FV De 1996 2005Coordonnateur du Dpartement de Gnie Electrique(Ex Dpartements dElectrotechnique et dElectronique) De 2005 2007Membre Fondateur, Coordonnateur Scientifiqueet Directeur-Adjoint du Laboratoire LAIA(Automatique et Informatique Applique) Depuis 2006Chef dquipe Automatique et Traitement du Signal au LAIACoordonnateur par Intrim du Dpartement GTR(Tlcommunications et Rseaux) Du 05/02/2001 au 02/04/2001Coordonnateur par Intrim du Dpartement dlectronique Du 25/04/2000 au 20/07/2000Responsable du Laboratoire dEssais et Mesures lectriques De 1999 2002Coordonnateur du Dpartement dlectrotechnique De 1998 2005.

1.3.2 Sjours ltranger

Septembre 2005 Janvier 2006 :Jai sjourn au Laboratoire des signaux et systmes et Dpartement nergie de lcole Suprieuredlectricit (Suplec) sur la finalisation des articles commencs au Cameroun et la validation ex-primentale des mthodes didentification et de commande adaptative du flux et de la vitesse dunemachine asynchrone (MAS). Nous avons amlior les conditions de convergence de lobservateurneuronale base radiale propos dans les travaux de thse de Doctorat et nous avons commencles travaux sur lidentification des systmes non linaires en combinant les rseaux de neurones base radiale et la technique des modes glissants.Juin-Juillet 2006 :Jai pass nouveau un autre sjour de recherche au Laboratoire des signaux et systmes (CNRS-Suplec) et Dpartement nergie de lcole Suprieure dlectricit (Suplec) sur la validationexprimentale du contrleur adaptatif de flux et de la vitesse dune machine asynchrone (MAS).Les travaux de recherche ont commenc sur les commandes non linaires des gnrateurs synchrones


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1.4. ACTIVITS DENSEIGNEMENTS 3

pour la stabilisation des rgimes transitoires des rseaux lectriques avec adaptation de puissancemcanique.Septembre 2008 Dcembre 2008 :Jai pass nouveau un autre sjour de recherche au Laboratoire des signaux et systmes (CNRS-Suplec) et Dpartement nergie de lcole Suprieure dlectricit (Suplec). Au cours de cesjour, les travaux ont continu sur les commandes non linaires des gnrateurs synchrones pourla stabilisation des rseaux lectriques avec adaptation de puissance mcanique et la validationexprimentale des algorithmes proposs. Jai particip galement lencadrement des travaux deThse de Doctorat de DIB Wissam sur le thme " Contribution la Stabilit Transitoire desSystmes de Puissance Multi-Machine ".

1.4 Activits dEnseignements

1.4.1 Prsentation gnraleJai commenc mes activits denseignements en 1996. Jai acquis une exprience denseignementsdans plusieurs disciplines et niveaux dtudes de lenseignement suprieur au Cameroun. Ainsicette exprience a t acquise en tant que Assistant et Charg de Cours.Je dispense rgulirement les enseignements dans les cursus DUT, BTS et Licence de Technologiede lIUT FV de Bandjoun de lUniversit de Dschang (UDS), au niveau V options Electrotechniqueet Electronique de lEcole Normale Suprieure de lEnseignement Technique (ENSET) de BAM-BILI (Dpartement de Gnie Electrique) de lUniversit de BAMENDA et au cycle de Master deRecherche option Electronique du Dpartement de Physique de la Facult (FAC) des Sciences delUDS.Les nombreux projets dirigs des tudiants (Bac+2 et Bac+3) mont permis damliorer significa-

tivement mes enseignements en termes dexemples applicatifs et de nouvelles maquettes de travauxpratiques.En effet, les notions de correcteurs sont difficilement apprhendes par les tudiants des cyclesDUT et BTS qui suivent les cours dAsservissements pour la premire fois dans leur cursus sco-laire. Cest un enseignement qui a besoin des bases mathmatiques et qui a des applications danstous les autres domaines scientifiques. Ltude dune application de correction dun processus entemps rel permettrait aux tudiants de mieux apprhender ce cours. A dfaut dune applicationrelle, une simulation de la commande dun processus avec des animations serait trs souhaitablecompte tenu du fait que nos laboratoires ne sont pas suffisamment quips.Pour apporter un dbut de solution ce problme, jai dvelopp en 2006/2007, avec les tudiantsde Licence de Technologie Parcours Gnie Electrique, un logiciel de simulation de la correctiondes systmes dynamiques en sappuyant sur le cas du pendule simple. Le projet COMETES (Co-ordination et Modernisation des Etablissements Technologiques de lEnseignement Suprieur auCameroun) a appuy financirement le dveloppement de cet outil pdagogique. Pour des raisonspurement pdagogiques, jai choisi lexemple dun pendule simple oscillant en boucle ouverte et quidoit tre stabilis une position angulaire quelconque en boucle ferme travers un correcteur avance de phase (AP).En 2009, des outils pdagogiques de synthse des correcteurs dans le plan de Bode et dans le planComplexe, ainsi quune plate-forme de stabilisation des pendules simple et inversible monts dansun chariot ont t dvelopps pour complter le projet de 2006/2007.En 2010, un module de variation de vitesse en temps rel dun moteur courant continu de puis-sance 1.5KW base de microcontrleur a t ralis dans le cadre des projets de fin dtudesde Licence de Technologie en Gnie Electrique avec les tudiants HAMO TCHOUMDAM Blerio

Decimus, LIENOU Salomon Gervasoni, MOUKALA Sbastien Briange. Ce module sera compltpour servir de maquette de Travaux Pratiques des tudiants de Niveaux BAC+2 et BAC+3.La majorit de mes cours est soutenue par des polycopis rassemblant toutes les notes de cours,tous les travaux dirigs et les rfrences bibliographiques afin de respecter les exigences du systme


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1.5. ACTIVITS LIES LADMINISTRATION 4

LMD.

1.4.2 Liste de mes enseignements-Asservissements Linaires (Cours de Niveau Bac+2 : 60H)-Electricit Gnrale (Cours de Niveau Bac+2 : 60H)-Travaux Pratiques dElectrotechnique (Cours de Niveau Bac+2 : 60H)-Machines Asynchrones (Cours de Niveau Bac+2 : 60H)-Commande Numrique (Cours de Niveau Bac+2 : 60H et Bac+3 : 60H)-Commande des Systmes Continus (Cours de Niveau Bac+3 : 60H)-Travaux Pratiques Commande des Systmes (Cours de Niveau Bac+3 : 60H)-Automatique (Cours de Niveau Bac+4 : 60H)-Rseaux de Neurones et Filtres Adaptatifs (Cours de Niveau Bac+5 : 60H)-Systmes Multivariables (Cours de Niveau Bac+5 : 60H).

1.4.3 Liste de mes Cours numriss

-Systmes Multivariables (Cours de Niveau Bac+5)-Rseaux de Neurones et Filtres Adaptatifs (Cours de Niveau Bac+5)-Commande des Systmes Continus (Cours de Niveau Bac+3)-Commande Numrique (Cours de Niveau Bac+2 et Bac+3).Les informations dtailles relatives ces cours numriss sont donnes lAnnexe 1.

1.4.4 Liste des innovations pdagogiques

-Logiciel multimdia de simulation et de rgulation des systmes dynamiques : Cas du pendule

simple (Travaux Pratiques dAsservissements : Niveau Bac+2 et Bac+3)-Etude et ralisation dun hacheur pour variation de vitesse des moteurs courant continu depuissance nominale 1.5 kW (Travaux Pratiques dAsservissements : Niveau Bac+2 et Bac+3)-A virtual platform for automation practical : case of study of the simple and inverted pendulummounted on a cart.Les informations dtailles relatives ces innovations pdagogiques sont donnes lAnnexe 2.

1.5 Activits lies lAdministration

En ma qualit de Chef de Dpartement de Gnie Electrique, jai pilot plusieurs programmes den-seignements dans les cursus DUT, BTS et Licence de Technologie. Par ailleurs, je suis Prsident

de la cellule technique LMD du Dpartement de Gnie Electrique, et Membre de la commissionLMD de lIUT-FV Bandjoun. Jai coordonn lexpertise de plusieurs programmes denseignementen Licence Professionnelle et en Master Professionnel dans les filires des Institutions Prives dEn-seignement Suprieur sous la tutelle acadmique de lUniversit de Dschang. Parmi ces filires, onpeut citer :-Automatique et Informatique Industrielle, INSAM Douala-Gnie Electrique et Informatique Industrielle, ISTDI Douala-Gnie Electrique et Informatique Industrielle, ISS YaoundDe plus, jai t Ingnieur de suivi de trois marchs financs par le Budget dInvestissement Public(BIP) et le Projet PROACTP (Projet dAppui la Composante Technologique et Professionnelle) lUniversit de Dschang de 2008 2010 :

-2008/2009 : March N

012/MUDS/CPM/2008 : Rhabilitation de lIUT-FV de Bandjoun parDIAGNOSIS MAINTENANCE & TRADE (DMT) SARL, BP 9171 Douala.-2009/2010 : Lettre commande N005/LC/DC/CPM-UDS/2009 : Fourniture et Installation dunGroupe Electrogne lIUT-FV de Bandjoun par les Ets WINSOFT INFORMATIQUE B.P 296


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1.6. ACTIVITS LIES LA RECHERCHE 5

Bafoussam.-2009-2010 : Lettre commande N004/LC/DC/CPM-UDS/2009 : Fourniture et Installation deslampadaires en vue de lEclairage externe avec Energie Solaire (Phase I) par lEntreprise 2L TECH-

NOLOGIES SARL, BP 15164 Douala.

1.6 Activits lies la Recherche

1.6.1 Objectif gnral et domaine couvert

Nos recherches sont axes sur des problmes de recherche et dveloppement couvrant les domainesde lAutomatique des Systmes non Linaires avec des applications lidentification et commandeadaptative des systmes lectromcaniques et rseaux lectriques. Ces travaux se droulent depuis2006 au Laboratoire dAutomatique et dInformatique Applique (LAIA) en collaboration aveclUnit de Formation Doctorale Sciences Fondamentales et Technologiques, le Laboratoire des Si-

gnaux et Systmes (LSS) de lEcole Doctorale STIC de lUniversit Paris XI et le DpartementEnergie de lEcole Suprieure dElectricit, Campus de Gif, France. Au LAIA, janime les travauxde lEquipe Automatique et traitement du Signal (ATS).Nous travaillons sur un ensemble de projets focaliss sur deux axes :Axe 1 : Automatique des Systmes Non Linaires :

Nous utilisons la technique des modes glissants et des rseaux de neurones, pour tudier la dy-namique des systmes non linaires et dvelopper des mthodes didentification des tats et pa-ramtres ainsi que des algorithmes de contrle adaptatif des systmes. La plupart des processuscomportent des paramtres qui varient au cours de leur fonctionnement. Mais les commandesutilises dans lindustrie actuellement sont des commandes linaires bases sur lhypothse des pa-ramtres constants. Il est donc impratif didentifier en ligne les paramtres qui varient beaucoup

pendant le fonctionnement du systme pour deux raisons principales :-Amliorer le rendement du processus travers le rendement de la commande qui exploite ce typede paramtre. Par consquent raliser des conomies de lnergie lectrique consomme par le pro-cessus.-Dtecter les anomalies dues la variation anormale dun tel paramtre et arrter le processuspour viter sa dtrioration. Au terme de ltude, nous mettons en oeuvre des outils danalyse etdestimation, de diagnostic et dtection des anomalies, et des outils de contrle adaptatif robustespar rapport aux variations des paramtres et aux incertitudes de modle pour des systmes lec-tromcaniques.Mots Cls : Modlisation, Identification, Systmes non linaires, Diagnostic, Systmes lectro-mcaniques.Axe 2 : Automatique applique au domaine de lEnergie Electrique.Loffre en nergie lectrique est trs insuffisante dans le monde et en particulier au Cameroun parrapport la demande en dpit du grand potentiel hydrolectrique du Cameroun. Ce dficit ner-gtique est d essentiellement linsuffisance des moyens de production et de transport, la vtustdu rseau lectrique, laugmentation rapide de la demande nergtique (en moyenne 6% par an) cause de la croissance dmographique et de la reprise progressive de la croissance conomique, etles changements climatiques.Ce dficit se manifeste au quotidien par des coupures intempestives, des dlestages et des baissesde tensions.Linsuffisance des moyens de transport et la vtust du rseau lectrique ont conduit la dgrada-tion des performances transitoires. Ainsi, on peut noter une frquence anormale des indisponibilitsdes lignes et des transformateurs.

Les moyens classiques de contrle des rseaux (transformateurs prise rglable, transformateursdphaseurs, etc), sont alors devenus insuffisants et lents pour rpondre efficacement aux perturba-tions et aux demandes en nergie de plus en plus croissantes.Le dveloppement rcent des dispositifs dlectronique de puissance appels FACTS ouvre de trs


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1.6. ACTIVITS LIES LA RECHERCHE 6

bonnes perspectives en ce sens quils permettent daugmenter la capacit de transit des rseauxlectriques existants et laugmentation des marges de stabilit.A la fin de nos investigations, nous proposons des solutions pour amliorer les performances tran-

sitoires, les moyens de transport, et nous proposons lutilisation de nouvelles formes de productiondnergie lectrique (olienne, solaire).Mots Cls : nergie lectrique, FACTS, Performances, Nouvelles formes dnergie, Diagnostic,Commande Adaptative Robuste, Rseaux Electriques.

1.6.2 Prix dj reu pour un article

Jai reu une distinction honorifique en tant que jeune chercheur nomin au prix de meilleureprsentation " at the Joint CTS-HYCON Workshop on Nonlinear and Hybrid Control, Paris 1012July 2006 ". La copie de cette distinction honorique est prsente lAnnexe 3.

1.6.3 Participation des comits, Editorial boards, organisation de col-loques, seminaires, ...

Je suis membre du comit scientifique de lecture de plusieurs revues internationales et Confrencesinternationales avec comit de lecture. On peut citer entre autres :

Electric Power Systems Research : Journal Website : www.elsevier.com/epsr,

International Journal of Control : Journal Home page :tandf.co.uk/journals/tf/00207179.html,

International Journal of Energy Optimization and Engineering : Journal Website : www.irma-international.org/journal/international-journal-energy-optimization-engineering/47187/

IEEE Trans. on Industrial Electronics,

Special Issue of International Journal of Systems Science on Advances in Sliding Mode Ob-servation and Estimation,

47th IEEE Conference on Decision and Control 2008, Cancun, Mexico.

Jai t membre organisateur de trois (3) sminaires scientifiques du LAIA (2007, 2010 et 2011).

1.6.4 Actions de valorisation

Les thmatiques abordes sont galement orientes vers le dveloppement. En effet, de nombreuxprojets de fin dtudes dirigs ou co-dirigs ont permis la mise en place des modules ayant desapplications sur le plan industriel avec pour corollaire lamlioration des conditions de vie despopulations. Parmi ces projets dvelopps, on peut citer :-lAlimentation de secours pour llectrification en zones rurales-lExtension de la base de donnes et amlioration du module dasservissement de position dansune station complte dlectricit solaire-lAuto-excitation dune gnratrice asynchrone triphase vitesse variable et ralisation dunconvertisseur " alternatif-continu " : cas dune application olienne.Les informations dtailles relatives aux actions de valorisation sont prsentes lAnnexe 4.

1.6.5 Administration lie la RechercheJai coordonn le montage du dossier douverture dun Laboratoire de recherche (dnomm : Labo-ratoire dAutomatique et dInformatique Applique-LAIA) lIUT-FV de Bandjoun. Lautorisationde fonctionnement de ce Laboratoire a t accorde par le Conseil Scientifique de lUniversit en


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1.7. ENCADREMENTS 7

2006. Ce laboratoire comporte actuellement trois quipes de recherche :-lquipe ATS (Automatique et Traitement du Signal),-lquipe PDER (Planification et Dveloppement des nergies Renouvelables) et

-lquipe STIC (Sciences et Techniques de lInformation et de la Communication).Je suis Coordonnateur Scientifique, Directeur Adjoint de ce Laboratoire et Chef de lEquipe Auto-matique et Traitement du Signal. Le laboratoire a dj organis trois sminaires nationaux (2007,2010 et 2011).

1.7 Encadrements

A des degrs et niveaux divers, je me suis impliqu dans lencadrement des tudiants. Le nombredencadrements volue de manire pyramidale. La base plus large, est consacre pour lessentiel lencadrement des tudiants des cursus DUT, BTS et Licence de Technologie (plus de cinquanteprojets de fin dtudes dirigs). Le sommet plus rtrci concerne les encadrements de niveauxBac+5. Ceci se justifie par le fait que jenseigne dans un IUT qui a pour vocation la base deformer des techniciens prs lemploi au bout de deux annes de formation. Nous avons compte tenude la demande des industriels, commenc former au courant de lanne acadmique 2003/2004, lestechniciens de niveau Bac+3 (Licence de Technologie) pour rpondre au manque de cadre moyensentre lingnieur et le technicien de niveau Bac+2. Nous avons aussi dvelopp des collaborationsde recherche avec la Facult des Sciences de lUniversit de Dschang avec louverture du Master enlectronique au Dpartement de Physique. Tout rcemment nous avons aussi commenc appuyerle Dpartement de Gnie Electrique de lEcole Normale Suprieure de lEnseignement Techniquede Bambili-Bamenda dans la direction des mmoires de fin dtudes des futurs Professeurs deLyce dEnseignement Technique. Pendant mes sjours au LSS et Dpartement Energie de Suplec,

jai contribu lencadrement de certaines thses de Doctorat supervises par Mme Francoise

Lamnabhi-Lagarrigue.

1.7.0.1 Thses de Doctorat Encadres

20062010 : Thse de Doctorat de CHEUKEM Andr - sujet : Contribution ltudede lapport des dispositifs FACTS lamlioration de la capacit de transport dun rseaulectrique. Thse co-encadre 50% avec John Mucho NGUNDAM, Professeur Emrite, coleNationale Suprieure Polytechnique de Yaound, Universit de Yaound I. Thse soutenueen Juillet 2010 lEcole Nationale Suprieure Polytechnique, Universit de Yaound I.Situation actuelle : Charg de Cours au Dpartement de Gnie lectrique de lIUT FOTSOVictor, Universit de Dschang, Cameroun.Mes contributions relatives cette thse ont t publies dans ([1.9.5.1], [1.9.4.3], [1.9.4.4],[1.9.4.8], [1.9.4.9], [1.9.4.10]).

2006 2009 : Thse de Doctorat de Dib WISSAM - sujet : Contribution la StabilitTransitoire des Systmes de Puissance Multi-Machine. Thse co-encadre 30% avec MmeLamnabhi-Lagarrigue 10% et Romo ORTEGA 60%. Thse soutenue en Septembre 2009 auLaboratoire des Signaux et Systmes (LSS), Universit Paris Sud.Situation actuelle : Chercheur lInstitut Franais de Ptrole sur le contrle des machineslectriques.

Mes contributions relatives cette thse ont t publies dans ( [1.9.3.11]).

1.7.0.2 Thses de Doctorat en cours

2010 2011 : Thse de Doctorat en cours de NGUIMFACK NDONGMO Jean de

Dieu - sujet : Contribution la stabilit transitoire des systmes de puissance par les disposi-


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1.7. ENCADREMENTS 8

tifs FACTS. Thse dirige sous la supervision de Hilaire B. FOTSIN, Matre de Confrences,Dpartement de Physique, Facult des Sciences, Universit de Dschang, Cameroun.

1.7.0.3 Mmoires Bac+5 soutenus

2008 2009 : Mmoire de Master : SIMO Rostand Sorel - sujet : Mthodes didentifi-cation des tats et paramtres dune classe de systmes non linaires. Mmoire de Master dePhysique, option Electronique, Facult des Sciences, Universit de Dschang, Cameroun.Une partie des travaux mens dans le cadre de ce memoire a t publie dans la revue inter-nationale IEEE Transactions on Control systems Technology [1.9.1.9].

2009 2010 : Mmoire de Master : NGUIMFACK-NDONGMO Jean de Dieu -sujet : Etude des dispositifs FACTS : Application lamlioration des performances du RIS.Mmoire de Master de Physique, option Electronique, Facult des Sciences, Universit deDschang, Cameroun.Une partie des travaux relatives cette thse ont fait lobjet de communications scientifiquesdans ([1.9.4.3], [1.9.4.9]). Actuellement un papier a t soumis la revue internationale Eu-ropean Transactions On Electrical Power [1.9.6.1] et ce manuscript est en cours de rvision.

2009 2010 : Mmoire de Master : KENMOGNE TCHUENKAM Guy Justin

- sujet : Modlisation et simulation du fonctionnement en gnratrice dune machineasynchrone. Mmoire de Master de Physique, option Electronique, Facult des Sciences,Universit de Dschang, Cameroun.

2010 2011 : Mmoire de Master de : DOUANLA Marc Rostand - sujet : Rgula-tion de vitesse dune machine synchrone aimants permanents avec adaptation en ligne de

linductance statorique, du flux des aimants et de la charge mcanique. Mmoire de Masterde Physique, option Electronique, Facult des Sciences, Universit de Dschang, Cameroun.Une partie des travaux relatives cette thse a fait lobjet dune communication scientifique[1.9.4.7].

2010 2011 : Mmoire de Master de : KUATE RENE FOCHIE - sujet : Contrledes puissances ractives et tensions par le STATCOM dans le rseau lectrique. Mmoirede Master de Physique, option Electronique, Facult des Sciences, Universit de Dschang,Cameroun.Une partie des travaux relatives cette thse a fait lobjet dune communication scientifique[1.9.4.8].

2010 2011 : Mmoire de fin dtude ENSET BAMBILI de : DOUANGUIM

DOUNANG Duclair, DEMANOU TAZING Appolinaire, et AKUMBOM MA-

KOKIYU Godlove - sujet : Etude et ralisation dun rgulateur de charge pour panneausolaire base de microcontrleur. Mmoire de fin dEtudes des Professeurs dEnseignementsTechniques, Ecole Normale dEnseignement Technique, Bambili, Universit de Bamenda,Cameroun.

1.7.0.4 Mmoires Bac+5 en cours

2011 2012 : Mmoire de Master de : FOTSO SIMO Armel - sujet : Contrle dunemachine asynchrone pour conversion dnergie olienne avac adaptation de la constante detemps rotorique. Mmoire de Master de Physique, option Electronique, Facult des Sciences,Universit de Dschang, Cameroun.


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1.7. ENCADREMENTS 9

2011 2012 : Mmoire de Master de : LIENOU DZUKOU Christian - sujet : Etudecomparative des mthodes de stabilisation par FACTS des rseaux lectriques : Cas du rseauinterconnect sud Cameroun. Mmoire de Master de Physique, option Electronique, Facult

des Sciences, Universit de Dschang, Cameroun.

2011 2012 : Mmoire de Master de : DJADJOU Thierry Landry - sujet : Mthodedynamique destimation des paramtres dune classe de systmes non linaires par combinai-son des rseaux de neurones et de la logique floue. Mmoire de Master de Physique, optionElectronique, Facult des Sciences, Universit de Dschang, Cameroun.

1.7.0.5 Mmoires Bac+3

Jai encadr une cinquantaine de projets de fin dtude des tudiants du niveau Licence de Tech-nologie en Gnie Electrique. Ces encadrements ont conduits la ralisation de plusieurs maquettesde travaux pratiques.


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1.8. SYNTHSE DES TRAVAUX ET DESCRIPTION DES PRINCIPAUX RSULTATS,PROJETS ET PERSPECTIVES 10

1.8 Synthse des travaux et description des principaux rsul-

tats, projets et perspectives

1.8.1 Synthse des travaux et description des principaux rsultats

Lensemble des thmes de recherches auxquels je me suis intress depuis mon travail de thse deDoctorat fait appel des mthodes destimation des systmes non linaires avec paramtres variantdans le temps et leurs applications en entrainements lectriques et nergies lectriques (identifica-tion et commande adaptive).Le grand challenge de mes travaux depuis la thse de Doctorat est de mettre en oeuvre

des mthodes de commande adaptative robustes et simples implmenter en temps

rel.Pendant mes travaux de thse de Doctorat, jai commenc travailler sur des mthodes diden-tification des paramtres variant dans le temps mais dans un contexte o le systme non linaire

fonctionne en boucle ouverte. Nous avons propos deux mthodes destimation des paramtresvariant dans le temps. La premire approche est base sur la thorie de la structure variable etla deuxime utilise les rseaux de neurone artificiel base radiale. Les travaux mens pendant lathse de Doctorat ont concern beaucoup plus les mthodes statiques didentification des para-mtres variant dans le temps ([1.9.1.1] et [1.9.1.2]).Par la suite, les conditions de convergence ont t amliores [1.9.1.3]. Aussi, lextension de cetteapproche des classes de systmes non linaires dont le vecteur dtat est partiellement connu ainsique lamlioration des proprits de robustesse en utilisant un observateur neuronal glissant sontintroduites [1.9.1.6]. Dans ce cas, Les rsultats de simulation montrent une forte robustesse parrapport aux bruits de mesure, une convergence assez rapide des tats et paramtres estims versleurs valeurs nominales et une trs bonne prcision des estims. Le nombre trs faible des neurones

de la couche cache (N = 4) et le fait que lapprentissage des poids est ralis en ligne avec untemps trs court permettent de conclure que lalgorithme est facilement implmentable en tempsrel.Par ailleurs, compte-tenu des difficults relatives linversion des systmes par rapport aux para-mtres pour les mthodes didentification proposes et prsentes ci-dessus, je me suis interess audveloppement de lapproche par mode glissant base sur lestimation dynamique des paramtresvariant dans le temps avec application en commande adaptative. Cest ainsi que :- Une mthode destimation des paramtres variant dans le temps qui peut tre applique surune classe assez large de systmes non linaires a t propose [1.9.1.4]. Ladaptation en ligne desparamtres des commandes ainsi que la dtection et lestimation des anomalies sont quelques ap-plications principales de la mthode propose.- Une autre mthode destimation de la rsistance rotorique dune machine asynchrone [1.9.1.9] at propose en exploitant les travaux de [1.9.1.6]. Cette mthode est base sur les concepts demode glissant. La convergence en temps fini de lestime de la rsistance vers sa valeur nominaleest garantie lorsque les conditions assez faibles (facilement ralisables) de persistence dexcitationsont satisfaites. Les rsultats exprimentaux montrent une grande robustesse par rapport aux va-riations de la rsistance statorique (variation jusqu 100% de sa valeur nominale), aux incertitudesde modle, et bruits de mesure.- En entranements lectriques, les techniques didentification paramtriques prsentes ci-dessus([1.9.1.6], [1.9.1.9]) et la technique des modes glisssants de 2nd ordre ont t exploites pour propo-ser un contrleur adaptatif de vitesse et de flux rotorique dune machine asynchrone [1.9.1.11]. Cequi a permis damliorer les rsultats des travaux prcdents [1.9.1.5]. Les paramtres estims enligne et utiliss dans le contrleur sont la rsistance rotorique et le couple de charge mcanique. Les

rsultats obtenus montrent que la commande adaptative propose prsente de trs bonnes perfor-mances dans la poursuite des signaux de rfrence de la vitesse angulaire et du flux rotorique dunMAS lorsque la rsistance rotorique et le couple de charge ne sont pas connus. Cette commandea galement prsent de performances remarquables de dcouplage et de robustesse par rapport


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aux variations en ligne de la rsistance statorique (jusqu 100%) et de la rsistance rotorique (jus-qu 87%), aux bruits de mesure, aux incertitudes paramtriques (inductances) et de modle. Lacomparaison des rsultats avec ceux obtenus avec la mthode vectorielle flux orient a dailleurs

rvl que la mthode propose dcouple mieux la poursuite des signaux de rfrence de la vitesseet du flux (en particuler quand on varie lamplitude du flux).- Dans le domaine de lnergie lectrique, un contrleur adaptatif non linaire du module dexcita-tion, relativement facile mettre en oeuvre, a t propos pour amliorer les performances tran-sitoires et rguler la tension dun gnrateur synchrone connect un rseau lectrique [1.9.1.7].Les paramtres estims en ligne et utiliss dans le contrleur sont langle de puissance et la puis-sance mcanique. La mthode propose est base sur le modle standard de troisime ordre dungnrateur synchrone et les informations de sortie sont les tats facilement mesurables (vitesseangulaire relative, puissance lectrique active, tension terminale du gnrateur et tension du businfini). Les points de fonctionnement sont calculs en temps rel laide des informations fourniespar les tats mesurables. La technique de commande quivalente des modes glissants est exploi-

te pour synthtiser un contrleur adaptatif robuste et dcentralis, qui assure une convergenceexponentielle des sorties vers celles dsires. La mthode propose est valide par les rsultatsdimplantation en temps rel. La comparaison de ces rsultats avec ceux obtenus avec le contr-leur bien connu AVR/PSS montre une nette supriorit de la mthode propose pour les types deperturbations suivantes : variation temporaire de limpdance de ligne, variation permanente delimpdance de ligne (y compris une simulation permanente de fonctionnement en regime dsqui-libr) et la simulation dun dfaut temporaire de la turbine dentrainement.- Une extension de la mthode classique DFL (Direct Feedback Linearization Technique) la r-gulation de la tension dun gnrateur synchrone connect un rseau lectrique, a t galementpropose [1.9.1.8]. La commande propose est galement adaptative puisque langle de puissanceet la puissance mcanique sont supposs non disponibles dans llaboration du contrleur. La m-

thode propose est base sur le modle standard de troisime ordre dun gnrateur synchrone etles informations de sortie sont les tats facilement mesurables (vitesse angulaire relative, puissancelectrique active, tension terminale du gnrateur et tension du bus infini). Les rsultats dimplan-tation en temps rel des montrent que les oscillations de vitesse relative sont vites ammorties, etque la tension terminale est bien rgule en prsence des perturbations svres.

1.8.2 Projets et perspectives

Des pistes sont donnes dans le domaine de lnergie lectrique (production et transport, systmehybride, biomasse), tlmdecine (diagnostic et dtection des patients malades par examen desECG). Les perspectives de mes activits de recherche peuvent tre classes suivant plusieurs planset orientations.

En terme dorientation des thmes de recherche, je vais continuer developper les mthodes diden-tification pour des commandes adaptatives des systmes non linaires et embrasser de nouveauxdomaines dapplication.Le premier grand domaine dans lequel les recherches vont tre intensifies est celui de lnergielectrique en terme de production et transport. Au niveau de la production, on sintressera parti-culirement la modlisation et commande des nouvelles formes de production dnergie lectrique(olienne, solaire, biomasse). Au niveau du transport, il sera question doptimiser la capacit deslignes de transport existantes par lutilisation des FACTS et leurs pilotages/commandes. En effet,le problme dnergie lectrique est dactualit un peu partout dans le monde et en particulier auCameroun o nous connaisons rgulirement les coupures dlectricit et les dlestages parcequela socit charge de la production, transport et distribution de lnergie Electrique au Cameroun

(AES-Sonel), a toujours dnormes difficults satisfaire la demande nationale. tant donn lafaible couverture des zones rurales de notre pays en lectricit, un accent sera mis sur laccs llectricit des populations rurales, faible pouvoir dachat, grce ltude, analyse et la mise enoeuvre des systmes dalimentation hybrides qui intgrent des gnrateurs dnergies renouvelables


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(solaires, oliens, pico hydrauliques) et des gnrateurs diesel. Tous ces aspects seront bien en ac-cord avec les objectifs de lutte contre la pauvret dans notre pays. Une premire tude [1.9.1.10]a dailleurs permis de conclure quune rduction de 30% sur les taxes dimportation des plaques

photovoltaiques permettrait dalimenter partir dun mini-rseau certaines localits du Nord Ca-meroun o lensoleillement minimal annuel est de 5.55kWh/m2/jour avec un cot nergtique plusfaible que lutilisation dun groupe lectrogne.Dans la modlisation et commande des nouvelles formes de production dnergie lectrique, lestravaux ont commenc avec le Master de Monsieur KENMOGNE TCHUENKAM Guy Justin surla Modlisation et simulation du fonctionnement en gnratrice dune machine asynchrone.Le deuxime grand domaine concerne les problmes de diagnostic, dtection/estimation et isolationdes anomalies dans les processus industriels. Ce thme trs important dans la thmatique diden-tification des systmes non linaires bien nest pas encore bien developp. Il mrite des attentionsparticulires dans nos prochaines investigations.Un autre aspect de notre recherche sera dassocier les techniques dintelligence artificielle aux m-

thodes de traitement des signaux physiologiques (thories des ondelettes, algorithmes gntiques,etc.) en vue de mettre au point des outils daide aux diagnostics automatiques, utilisables pardes mdecins gnralistes afin de combler partiellement la carence des spcialistes. Dans un telcontexte, lintroduction des nouvelles techniques de linformation et de la communication (NTIC)dans les consultations et des examens mdicaux spcialiss (tlmdecine) ou le dveloppementdes systmes dinstruments de mesure adapts lenvironnement tropical seront au centre de nosproccupations. Cette approche a commenc avec les travaux de Thse en cours de MonsieurMBOUPDA PONE Justin Roger et le premier travail porte sur "Golay coding for penetrationdepth improvement in ultrasonography" [1.9.6.1].Sur le plan de la validation exprimentale des diffrentes contributions thoriques qui seront de-veloppes, en attendant la mise en place progressive des bancs dessais au LAIA, nous comptons

continuer collaborer avec le Laboratoire LSS et le Dpartement nergie de Suplec pour lim-plantation en temps rel de :- Lalgorithme de rgulation de vitesse dune machine synchrone aimants permanents avec adap-tation en ligne de linductance statorique, du flux des aimants, de la charge mcanique et dumoment dinertie (perspectives du Mmoire de Master de Monsieur DOUANLA Marc Rostand). -Lobservateur neuronal glissant [1.9.1.6].Les axes de recherche qui peuvent faire lobjet dautres de thmatiques de stage de Master ou deThse de Doctorat sont :- Lapplication de la mthode utilise dans la commande adaptative du MAS en flux et vitesse la commande en flux, vitesse et couple. Lavantage principal de cette dernire approche est largulation simultane du flux, de la vitesse et du couple.- Lapplication des techniques utilises dans [1.9.1.7] et [1.9.1.11] pour developper des commandesadaptatives des machines asynchrones fonctionnant en gnratrices automomes ou connectes un rseau lectrique. Cette tude a commenc avec la thse de Master en cours de FOTSO SIMOArmel sur le thme "Contrle dune machine asynchrone pour conversion dnergie olienne avecadaptation de la constante de temps rotorique" et la thse de Doctorat en cours de MamadouMamby KEITA.- Dveloppement des commandes adaptatives des systmes non linaires en combinant les modesglissants et les rseaux de neurones. Le travail prliminaire ce sujet peut tre lextension delobservateur neuronal glissant [1.9.1.6] des classes de systmes non linaires dont la fonctioninverse par rapport aux paramtres nest pas analytiquement connue. Il sagira donc de dvelopperune mthode dynamique destimation des paramtres base dobservateur neuronal glissant. Nousavons dailleurs commenc avec les travaux de Master de DJADJOU Thierry Landry.

- Dveloppement des commandes des dispositifs de puissance FACTS pour loptimisation du tran-sit de puissance dans les rseaux lectriques par lamlioration des performances transitoires. Cestdailleurs lobjet de la thse de Doctorat de Monsieur NGUIMFACK Jean De Dieu dont le thmeest "Contribution la stabilit transitoire des systmes de puissance par les dispositifs FACTS".


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1.9. LISTE DES PUBLICATIONS 13

1.9 Liste des Publications

1.9.1 Publications dans des revues internationales avec comit de lec-

ture

[1.9.1.1] G. Kenn, F. Floret, F. Lamnabhi-Lagarrigue and H. Nkwawo, Parameter estimationmethodology for nonlinear systems : Application to induction motor, in Journal of SystemScience and System Engineering, Vol. 14, Issue 2, pp. 240-254, June 2005. Impact Factor :0.364

[1.9.1.2] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue and H. Nkwawo, Nonlinear sys-tem parameters estimation using radial basis function network, in Control Engineering Prac-tice, Vol. 14, Issue 7, pp. 819-832, July 2006. Impact Factor : 1.406.

[1.9.1.3] T. Ahmed-Ali, G. Kenn, and F. Lamnabhi-Lagarrigue, Nonlinear systems parame-

ters estimation using neural network : Application to synchronous machine, in Journal ofMathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems, Vol.13, Issue 4, pp. 365-382,Aug. 2007. Impact Factor : 0.513.

[1.9.1.4] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue, and A. Arzand, Nonlinearsystems time-varying parameter estimation : Application to induction motors, in ElectricPower Systems Research, Vol.78, pp. 1881-1888, Nov. 2008. Impact Factor : 1.396.

[1.9.1.5] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue, and A. Arzand, Real-time speedand flux adaptive control of induction motors using unknown time-varying rotor resistanceand load torque, IEEE Trans. On Energy Conversion, Vol. 24, pp. 375-387, 2009. Impact

Factor : 2.26.

[1.9.1.6] T. Ahmed-Ali, G. Kenn, and F. Lamnabhi-Lagarrigue, Identification of nonlinearsystems with time-varying parameters using a sliding-neural network observer, Neurocom-puting, Vol. 72, pp. 1611-1620, 2009. Impact Factor : 1.429.

[1.9.1.7] G. Kenn, R. Goma, H. Nkwawo, F. Lamnabhi-Lagarrigue, A. Arzand, J. C. Van-nier, Real-time transient stabilization and voltage regulation of power generators with unk-nown mechanical power input, Energy Conversion and Management, Vol. 51, pp. 218-224,2010. Impact Factor : 2.054.

[1.9.1.8] G. Kenn, R. Goma, H. Nkwawo, F. Lamnabhi-Lagarrigue, A. Arzand, J. C. Van-

nier, An improved direct feedback linearization technique for transient stability enhancementand voltage regulation of power generators, Electrical Power and Energy Systems, Vol. 32,pp. 809-816, 2010. Impact Factor : 2.073.

[1.9.1.9] G. Kenn, R. S. Simo, F. Lamnabhi-Lagarrigue, A. Arzand, J. C. Vannier, Anonline simplified rotor resistance estimator for induction motors, IEEE Trans. On ControlSystems Technology, Vol. 18, pp. 1188-1194, 2010. Impact Factor : 1.419.

[1.9.1.10] E. Mbaka Nfah, J. Mucho Ngundam, G. Kenn, Economic evaluation of small-scalephotovoltaic hybrid systems for mini-grid applications in far north Cameroon, RenewableEnergy, Vol.35 , pp. 2391-2398, 2010. Impact Factor : 2.554.

[1.9.1.11] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue, A. Arzand, J. C. Vannier, Animproved rotor resistance estimator for induction motors adaptive control, Electric PowerSystems Research, Vol. 81, pp. 930-941, 2011. Impact Factor : 1.396.


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1.9.2 Chapitre de Livre

[1.9.2.1] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue, and A. Arzand, Real-time im-

plementation of rotor flux and speed control of induction motors using on-line rotor resistanceand load torque adaptation, in Book of the selected papers of the joint CTS-HYCON Work-shop, Paris, France, July 2006, Ed. by ISTE Publishing Knowledge, ISBN : 978 1 905209 651, pp. 341-362, 2007.

1.9.3 Articles dans des confrences internationales avec comit de lec-ture

[1.9.3.1] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue and H. Nkwawo, Nonlinearsystem parameters identification using radial basis function neuronal predictor, in Proc.of the joint Int. Conf. on Artificial Neural Networks and Neural Information Processing-ICANN/ICONIP2003, Istanbul, Turkey, pp. 49-53, June 2003.

[1.9.3.2] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, H. Nkwawo and F. Lamnabhi-Lagarrigue, Identificationof time-varying rotor and stator resistances of induction motor, in Proc. of the EuropeanControl Conference-ECC03, Cambridge University, UK, paper number 594, Sep. 2003.

[1.9.3.3] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, H. Nkwawo et F. Lamnabhi-Lagarrigue, Algorithmesdidentification des paramtres lectriques dun moteur asynchrone, Acte des Journes Doc-torales dAutomatique-JDA03, Universit de Valencienne, France, pp. 203-208, Juin 2003.

[1.9.3.4] G. Kenn, F. Floret, H. Nkwawo and F. Lamnabhi-Lagarrigue, Real-Time electricalparameters and rotor flux estimation of induction motors using sliding mode observer approa-

ch, in Proc. of the 16th Int. Conf. On Syst. Engineering, ICSE 2003, Conventry University,UK, Vol. 1, pp. 355-361, Sep.2003.

[1.9.3.5] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue, and H. Nkwawo, Identification ofelectrical parameters and rotor speed of induction motor using radial basis neuronal network,in Proc. of IEEE International Symposium on Industry Electronics-ISIE04, Ajaccio France,pp. 483-490, Mai 2004.

[1.9.3.6] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, H. Nkwawo and F. Lamnabhi-Lagarrigue, Robust rotorflux and speed control of induction motors using on-line time-varying rotor resistance adapta-tion, in Proc. of the 44th IEEE Conference on Decision and Control, and European ControlConference, CDC-ECC05, Seville, Spain, pp. 7768-7774, Dec. 2005.

[1.9.3.7] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue, and A. Arzand, Time-varyingparameter identification of a class of nonlinear systems with application to online rotor resis-tance estimation of induction motors, in Proc. of IEEE International Symposium on IndustryElectronics-ISIE 2006, Montral, Qubec, Canada, vol.1, pp. 301-306, July 2006.

[1.9.3.8] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue, and A. Arzand, Real-time im-plementation of rotor flux and speed control of induction motors using on-line rotor resistanceand load torque adaptation, in Joint CTS-HYCON Workshop, Paris, France, July 2006.

[1.9.3.9] Godpromesse Kenn, Homre Nkwawo, Raphal Goma, Tarek Ahmed-Ali, FranoiseLamnabhi-Lagarrigue, and Jean-Claude Vannier, Transient stabilization and voltage regu-

lation of power generators with parameters adaptation, in Proc. of 15th IFAC Symposiumon System Identification, SYSID 2009, July 6-8, Saint-Malo, France, Vol. 15, Part 1, paperidentifier : 10.3182/20090706-3-FR-2004.00177.


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[1.9.3.10] Godpromesse Kenn, Tarek Ahmed-Ali, Franoise Lamnabhi-Lagarrigue, Amir Ar-zande, and Jean-Claude Vannier, An improved rotor resistance estimator for induction mo-tors, in Proc. of 15th IFAC Symposium on System Identification, SYSID 2009, July 6-8,Saint-Malo, France, Vol. 15, Part 1, paper identifier : 10.3182/20090706-3-FR-2004.00050.

[1.9.3.11] Wissam Dib, Godpromesse Kenn, Franoise Lamnabhi-Lagarrigue, An Applica-tion of immersion and invariance to transient stability and voltage regulation of power systemswith unknown mechanical power, in Proc. of Joint 48th IEEE Conference on Decision andControl and 28th Chinese Control Conference, Shanghai, P.R. China, December 16-18, 2009.

[1.9.3.12] E. M. Nfah, J. M. Ngundam, G. Kenn, PV hybrid technology and economics forremote electrification in Far North Cameroon, in Proc. of the International Workshop onWater Supply and Renewable Energy Systems and management, National Advanced Schoolof Engineering, University of Yaounde I, Cameroon, 27-29 April 2009, pp. 75-85.

[1.9.3.13] Godpromesse Kenn, Franoise Lamnabhi-Lagarrigue, An online rotor resistanceestimator for induction machine adaptive control, Special session paper to be presented inthe IEEE International Conference on Industrial Technology, Island of Kos Greece, March19-21, 2012.

1.9.4 Articles dans des confrences nationales avec comit de lecture

[1.9.4.1] G. Kenn, T. Ahmed-Ali, F. Lamnabhi-Lagarrigue, and A. Arzand, Contributionto nonlinear systems time-varying parameter identification and adaptive control : Slidingmode observer approach, in Acte du sminaire LAIA sur la Modlisation et le Traitementdu Signal, IUT FOTSO Victor de Bandjoun, Universit de Dschang, Cameroun, 15-16 Juin

2007, pp. 1-10. [1.9.4.2] G. Kenn, R. Goma, H. Nkwawo, F. Lamnabhi-Lagarrigue, A. Arzand, and J.

C. Vannier, Transient stabilization and voltage regulation of power generator using directfeedback linearization technique, Journe Scientifique LAIA, 8 Janvier 2010, IUT FOTSOVictor, Bandjoun, Universit de Dschang, Cameroun.

[1.9.4.3] J. D. Nguimfack, G. Kenn, A. Cheukem, J. M. Ngundam, Une stratgie de com-mande de lUPFC pour lamlioration des performances des rseaux lectriques, JourneScientifique LAIA, 8 Janvier 2010, IUT FOTSO Victor, Bandjoun, Universit de Dschang,Cameroun.

[1.9.4.4] A. Cheukem, G. Kenn, J. M. Ngundam, Transmission capacity enhancement and

economic power generation with UPFC for the future power system of Cameroon, JourneScientifique LAIA, 8 Janvier 2010, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun, Universit de Dschang,Cameroun.

[1.9.4.5] J. R. Mboupda Pone, M. Kom, A. Tiedeu, G. Kenn, Sur lexploration delimage chographique des organes internes par la mthode des missions codes compl-mentaires Golay (ECCG), in Proc. of Cameroon Biosciences Society (CBS), 17th An-nual Conference Nov. 30 -Dec. 04, 2010, Universit des Montagnes, Bangangt, Cameroon,www.udesmontagnes.org.

[1.9.4.6] J. R. Mboupda Pone, A. Tiedeu, M. Kom, G. Kenn, Modeling improvement ofprobes capabilities using Golay coding, Journes Scientifiques LAIA, 15-16 Juin 2011, IUT-

FOTSO Victor, Bandjoun, Universit de Dschang, Cameroun.

[1.9.4.7] R. M. Douanla, G. Kenn, H. B. Fotsin, Etude comparative des rgulateurs devitesse bass sur les modes glissants des moteurs synchrones aimants permanents, Journes


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Scientifiques LAIA, 15-16 Juin 2011, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun, Universit de Dschang,Cameroun.

[1.9.4.8] R. F. Kuat, G. Kenn, A. Cheukem, H. B. Fotsin, Application de la mthode Watt-Var dcouple dans le contrle du rseau lectrique par STATCOM, Journes ScientifiquesLAIA, 15-16 Juin 2011, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun, Universit de Dschang, Cameroun.

[1.9.4.9] J. D. D. Nguimfack, G. Kenn, A. Cheukem, H. B. Fotsin, Contrleur non linairesimplifi du SSSC pour lamlioration de la stabilit transitoire des systmes de puissance,Journes Scientifiques LAIA, 15-16 Juin 2011, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun, Universit deDschang, Cameroun.

[1.9.4.10] A. Cheukem, J.M. Ngundam, G. Kenn, Amlioration de la stabilit des rseauxlectriques par les dispositifs FACTS : Cas du rseau interconnect Sud du Cameroun,Journes Scientifiques LAIA, 15-16 Juin 2011, IUT-FOTSO Victor, Bandjoun, Universit

de Dschang, Cameroun.

1.9.5 Article en cours de revision :

[1.9.5.1] J. D. D. Nguimfack, G. Kenn, A. Cheukem, H. B. Fotsin, and F. Lamnabhi-Lagarrigue, An improved online nonlinear controller for power systems transient stabilityenhancement using SSSC Device, draft manuscript submitted to European Transactions onElectrical Power, under revision, Sep. 2011. Impact Factor : 0.371.

1.9.6 Article soumis :

[1.9.6.1]. J. R. Mboupda Pone, M. Kom, A. Tiedeu, G. Kenn, Golay coding for penetration

depth improvement in ultrasonography, draft manuscript submitted to Biomedical SignalProcessing and Control, Sep. 2011.


25/100

ANNEXE 1: Cours Numeriss


26/100

UNIVERSITY OF BAMENDA

------------

UNIVERSITE DE BAMENDA

------------

HIGHER TECHNICAL TEACHERS TRAINAING

COLLEGE (H.T.T.T.C.) BAMBILI-BAMENDA

------------

ECOLE NORMALE SUPERIEURE DE

LENSEIGNEMENT TECHNIQUE DE BAMBILI-BAMENDA

------------

DEPARTMENT OF ELECTRICAL AND POWER

ENGINEERING

------------

DEPARTEMENT DE GENIE

ELECTRIQUE

------------

Support de

Cours de systmes multivariables

Niveau V :

Options Electrotechnique & Electronique

Anne Acadmique 2010/2011

Par

Godpromesse KENNE

Charg de Cours

Systme

dynamique

u(t)

Entes ou

commandes

y(t)

Sorties ou

mesures


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SYSTEMES MULTI VARIABLES, NIVEAU V, OPTIONS ELECTROTECHNIQUE &

ELECTRONIQUE, DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE, ENSET BAMBILI-BAMENDA,

UNIVERSITE DE BAMENDA

Objectifs pdagogiques :

Dans ce cours, nous prsentons dans la premire partie des notions de base permettant

daborder ltude des systmes linaires multi variables asservir en utilisant la reprsentation

dtat. Cest en fait une reprsentation interne du systme par opposition la reprsentation

externe par fonctions de transfert des systmes linaires monovariables gnralement prsente

dans les cours dasservissements linaires continus et en temps discret. Nous supposerons que le

systme asservir peut tre dcrit par un systme dquations diffrentielles linaires. Dans ce cas

la reprsentation dtat utilise quatre matrices (se rduisant dans la plupart de cas 3) qui sont

constantes pour des systmes temps invariant. Cette criture matricielle permet de dvelopper un

formalisme puissant permettant par son caractre gnral de traiter de faon efficace des systmestrs divers. Le formalisme prsent utilise des rsultats classiques dalgbre linaire et permettant

daborder la synthse dune commande partir de la reprsentation dtat.

A la fin de la premire partie, ltudiant doit tre capable de reprsenter les diffrentes

formes canoniques (pour lobservation et la commande), de vrifier la commandabilit et

lobservabilit des systmes, et de synthtiser une commande par retour dtat ou commande

modale.

Dans la deuxime partie, nous prsentons des notions de base permettant daborder ltude

des systmes linaires multivariables asservir en utilisant lapproche commande optimale

LQR (Linear Quadratic Regulator). Cest en fait une commande qui sappuie sur le modle

dtat dun systme pour trouver un retour dtat ou de sortie stabilisant, optimal au sens du

compromis rapidit-nergie.A la fin de la deuxime partie, ltudiant doit tre capable de synthtiser une commande

optimale LQ par application de la mthodologie dcrite dans le cours pour la plupart des processus

simples supposs linaires.

Pour des dveloppements plus approfondis, nous conseillons au lecteur les documents

donns dans la section Rfrences bibliographiques .

Table des matires

PREMIERE PARTIE : ANALYSE ET COMMANDE DES SYSTEMES PAR REPRESENTATION DETAT .............. 2CHAPITRE 1: RAPPELS SUR LES SYSTEMES ................................................................. ................................................... 2

1.1REPRESENTATION INTERNE DES SYSTEMES DETERMINISTES: NOTION DETAT ............................................................... ....... 21.2EQUATIONS DETAT ET DE MESURE POUR LES SYSTEMES CONTINUS ........................................................ ............................. 31.3CAS DES SYSTEMES LINEAIRES ......................................................... ................................................................... ................. 4

CHAPITRE 2:RESOLUTION DE LEQUATION DETAT ........................................................... ........................................ 52.1REGIME LIBRE ...................................................................................................................................................................... 52.2REGIME FORCE ..................................................................................................................................................................... 52.3CAS PARTICULIER DES SYSTEMES LINEAIRES ET INVARIANTS .................................................................. ............................. 62.4METHODE DE CALCUL DE LA MATRICE DE TRANSITION )( 0ttAe

DANS LE CAS PARTICULIER DES SYSTEMES LINEAIRES ET

INVARIANTS ............................................................................................................................................................................... 62.4.1 Utilisation du dveloppement en srie ......................................................................................................................... 62.4.2 Formule de Sylvester: valeurs propres de A distinctes ................................................................................................ 72.4.3 Mthode dinterpolation de Sylvester .......................................................................................................................... 72.4.4 Mthode des modes ...................................................................................................................................................... 8


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2.5:MODELE DETAT DES SYSTEMES DISCRETS LINEAIRES ................................................................. ........................................ 92.6.RAPPEL SUR LA STABILITE DES SYSTEMES LINEAIRES .................................................................. ...................................... 10

CHAPITRE 3: REPRESENTATION FREQUENTIELLE DES SYSTEMES LINEAIRES ET INVARIANTS ............. 123.1PASSAGE ETAT - TRANSFERT ............................................................. ................................................................... ............... 123.2.CHANGEMENT DE BASE DANS LESPACE DETAT ............................................................... ................................................. 153.3PASSAGE TRANSFERTETAT ............................................................ ................................................................... ............... 16

3.3.1 Forme compagnon pour la commande ...................................................................................................................... 163.3.2 Forme compagnon pour lobservation ...................................................................................................................... 18

CHAPITRE 4: COMMANDABILITE OU GOUVERNABILITE DES SYSTEMES ......................................................... 214.1DEFINITIONS GENERALES ................................................................. ................................................................... ............... 214.2GOUVERNABILITE DES SYSTEMES CONTINUS LINEAIRES ET INVARIANTS ............................................................ ................ 214.3GOUVERNABILITE DES SYSTEMES DISCRETS LINEAIRES ET INVARIANTS .............................................................. ............... 224.4REPRESENTATION DES SYSTEMES PARTIELLEMENT COMMANDABLES ................................................................. ................ 24

4.4.1 Structure canonique ................................................................................................................................................... 244.4.2 Reprsentation frquentielle ...................................................................................................................................... 28

CHAPITRE 5: OBSERVABILITE DES SYSTEMES ........................................................... ................................................. 305.1DEFINITIONS ....................................................................................................................................................................... 305.2OBSERVABILITE DES SYSTEMES LINEAIRES ET INVARIANTS .......................................................... ...................................... 305.3OBSERVABILITE DES SYSTEMES DISCRETS LINEAIRES ET INVARIANTS (CAS MONOVARIABLE) ............................................ 325.4CAS DES SYSTEMES PARTIELLEMENT OBSERVABLES ......................................................... ................................................. 33

CHAPITRE 6: COMMANDE MODALE DES SYSTEMES MONOVARIABLES INVARIANTS .................................. 346.1DEFINITION ......................................................................................................................................................................... 346.2CAS DES SYSTEMES MONOVARIABLES INVARIANTS TOTALEMENT COMMANDABLES : ........................................................ 346.3COMMANDE MODALE DES SYSTEMES PARTIELLEMENT COMMANDABLES: .......................................................... ................ 376.4CONCLUSION ...................................................................................................................................................................... 38

DEUXIEME PARTIE : INTRODUCTION A LA COMMANDE OPTIMALE ............................................................. ..... 39CHAPITRE 7 INTRODUCTION A LA COMMANDE OPTIMALE LQ ........................................................ ................ 39

7.1 INTRODUCTION ............................................................................................................................................................... 397.2 CONFIGURATION EN BOUCLE FERMEE DU PROBLEME DE COMMANDE LQ ................................................................... .... 397.3 CRITERE DOPTIMALITE LQ .......................................................... .................................................................. ................ 40

7.3.1 Vitesse de rejet de perturbation ................................................................................................................................. 407.3.2 Energie de commande ................................................................................................................................................ 417.3.3 Critre de compromis ................................................................................................................................................ 41

7.4GESTION DES OBJECTIFS ET SPECIFICATION DES MATRICES DE PONDERATION ............................................................... ..... 417.5SOLUTION DU PROBLEME LQ STATIONNAIRE .......................................................... ............................................................ 437.6MATRICE HAMILTONIENNE ET SOLUTION DE LEQUATION DE RICCATI .............................................................. ................ 467.7STABILITE DE LA BOUCLE FERMEE ............................................................... ................................................................... .... 477.8EXERCICES DAPPLICATION : ............................................................ ................................................................... ............... 48

CHAPITRE 8 INTRODUCTION A LA COMMANDE LINEAIRE QUADRATIQUE GAUSSIENNE ....................... 508.1 PROBLEME DE COMMANDE STOCHASTIQUE A RETOUR DE SORTIE ........................................................ ........................... 508.2 OBSERVATEUR DETAT ET PRINCIPE DE SEPARATION ................................................................ ...................................... 508.3 OBSERVATEUR OPTIMAL DE KALMAN ................................................................ ............................................................ 538.4 SOLUTION DU PROBLEME LQG ................................................................ ................................................................... .... 568.5 ANNEXE .......................................................................................................................................................................... 58

AUTRES EXERCICES ............................................................................................................................................................. 58REFERENCES UTILISEES ..................................................................................................................................................... 61

[ALBSAL04] P.ALBERTOS PEREZ,A.SALA.MULTIVARIABLE CONTROL SYSTEMS (ADVANCED TEXTBOOKS IN CONTROLAND SIGNAL PROCESSING),SPRINGER,2004. ................................................................ ............................................................ 61[KHALIL96] H.KHALIL.NONLINEAR SYSTEMS.PRENTICE-HALL,2ND EDITION,1996. ....................................................... 61[AZZHOU88] J.J.DAZZO,C.H.HOUPIS.LINEAR CONTROL SYSTEM ANALYSIS & DESIGN (CONVENTIONAL ANDMODERN),MCGRAW-HILL INC.,3

RDEDITION,1988. ............................................................... ................................................. 61

[OKKBOS08] OKKO H.BOSGRA,HUIBERT KWAKERNAAK,GJERRIT MEINSMA.DESIGN METHODS FOR CONTROLSYSTEMS,NOTES FOR A COURSE OF THE DUTCH INSTITUTE OF SYSTEMS AND CONTROL WINTER TERM 20072008. ............. 61[ANDMOO90] B.D.O.ANDERSON,J.B.MOORE.LINEAR OPTIMAL CONTROL,PRENTICE-HALL,1990. .............................. 61[KWASIV72] H.KWAKERNAAK,R.SIVAN.LINEAR OPTIMAL CONTROL SYSTEMS,WILEY INTERSCIENCE,1972. ............. 61


29/100

[KAILATH80] T.KAILATH.LINEAR SYSTEMS,PRENTICE-HALL,1980. .............................................................. ................ 61[FRIEDLAND86.] B.FRIEDLAND.CONTROL SYSTEM DESIGN,MC GRAW-HILL,1986. ....................................................... 62[ASTROM84] ASTROM-WITTENMARK.COMPUTER CONTROLLED SYSTEMS,ENGLEWOOD CLIFFS,NJ,PRENTICE-HALL,1984. 62


30/100

UNIVERSITE DE DSCHANG

FACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE PHYSIQUE

Support de

Cours de Rseaux de Neurones et Filtres Adaptatifs

Master II Physique Option Electronique

Anne Acadmique 2010/2011

Par

Godpromesse KENNE

Charg de Cours


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RESEAUX DE NEURONES ET FILTRES ADAPTATIFS, MASTER II PHYSIQUE, OPTION

ELECTRONIQUE, DEPARTEMENT DE PHYSIQUE, FACULTE DES SCIENCES,

UNIVERSITE DE DSCHANG

Objectifs pdagogiques :

Ce cours prsente des notions de base permettant de dmystifier le concept de rseau de

neurones artificiels. Cest ainsi que des notions darchitecture et dapprentissage des rseaux de

neurones artificiels sont abordes et agrmentes par des exemples illustratifs.

A la fin de ce cours ltudiant doit tre capable daborder la mise en uvre dun rseau

de neurone artificiel pour la rsolution de quelques problmes non linaires simples. Ltudiant

dsirant approfondir ses connaissances en rseaux de neurones artificiels peut se reporter aux

documents fournis dans la partie Rfrences Bibliographiques.

Table des matiresCHAPITRE 1 GENERALITES SUR LES RESEAUX DE NEURONES ARTIFICIELS ........................................... 2

1.1INTRODUCTION ET HISTORIQUE .................................................................. .............................................................. 21.1.1 Introduction ................................................................ ................................................................... ................. 21.1.2 Historique ......................................................... ................................................................... ............................ 3

1.2STRUCTURE DUN NEURONE BIOLOGIQUE ET SON FONCTIONNEMENT .............................................................. ....... 31.2.1 Structure d'un neurone ................................................................ .............................................................. 31.2. 2 Fonctionnement .................................................................. ................................................................... ...... 5

1.3.NEURONE FORMEL .................................................................. ................................................................... ................. 61.3.1 Prsentation ................................................................ ................................................................... ................. 61.3.2. Interprtation mathmatique .............................................................. ................................................... 61.3.3 Fonctions d'activation: .................................................................. .............................................................. 71.4.ARCHITECTURE DUN RESEAU DE NEURONE .......................................................... ................................................... 71.4.1. Prsentation .............................................................. ................................................................... ................. 71.4.2 Architecture ................................................................ ................................................................... ................. 8

1.5RECAPITULATION ....................................................................................................................................................... 101.6APPLICATIONS ........................................................................................................................................................... 101.7CONCLUSION ............................................................................................................................................................. 10

CHAPITRE 2 ALGORITHMES DAPPRENTISSAGES DES RESEAUX DE NEURONES ARTIFICIELS ....... 122.1GENERALITES SUR LAPPRENTISSAGE DES RNA :COMMENT FONCTIONNENT LES RNA ? ................................ 12

2.1.1 Principe de lapprentissage des RNA ............................................................. ...................................... 122.1.2 Types dapprentissages ................................................................ ............................................................ 12

2.2

ELEMENTS DUN ALGORITHME DAPPRENTISSAGE

................................................................. ........................... 132.2.1 Un ensemble dapprentissage ............................................................... ................................................. 132.2.2 Une fonction de cot. ......................................................... ................................................................... .... 142.3 Un ensemble de validation .............................................................. ............................................................ 16

2.4CLASSIFICATION/MODELISATION ................................................................ ............................................................ 172.5 QUELQUES EXEMPLES DAPPRENTISSAGE DES RNA ............................................................. ........................... 18

2.5.1 Rseau de Hopfield ............................................................. ................................................................... .... 182.5.2 Classifieur 2 classes ........................................................ ................................................................... .... 202.5.3 Le calcul des moindres carrs ............................................................... ................................................. 212.5.4 La rgle Delta ............................................................. ................................................................... ............... 212.5.5 Algorithme du Perceptron (Rosenblat) ......................................................... ...................................... 222.5.6 Perceptron multicouches (Rumlhart, Lecun, 1986) .................................................................. ..... 242.5.7 Droulement de lalgorithme : .............................................................. ................................................. 272.5.8 Minima de la fonction cot .......................................................... ............................................................ 28

2.6 QUELQUES NOTIONS SUR LE RESEAU A BASE RADIALE ......................................................... ........................... 28


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2.6.1 Prsentation ................................................................ ................................................................... ............... 282.6.2 Apprentissage des rseaux de neurones RBF .................................................................. ................ 30

CHAPITRE 3 PRINCIPE DE MISE EN UVRE ET VALIDATION DES RESEAUX DE NEURONESARTIFICIELS 33

3.1PRINCIPE DE MISE EN UVRE ........................................................... ................................................................... .... 333.1.1 Constitution dune base de donnes ............................................................. ...................................... 333.1.2 Pr-traitement des donnes dentres ......................................................... ...................................... 333.1.3 Choix des entres pertinentes (descripteurs)

.................................................................. ................ 333.1.4 Choix de larchitecture du rseau ........................................................ ................................................. 333.1.5 Phase dapprentissage .................................................................. ............................................................ 343.1.6 Phase de gnralisation ............................................................... ............................................................ 34

3.2VALIDATION DUN RESEAU DE NEURONES ARTIFICIELS .............................................................. ........................... 343.2.1 Critres de performance : EQMA et EQMT ............................................................. ........................... 343.2.2 Sur-apprentissage ............................................................... .................................................................. ..... 353.2.3 Compromis biais-variance ........................................................... ............................................................ 363.2.4 Notion de Early Stopping .............

Documents

HdR Godpromesse KENNE