PECASE : Pronostic/Diagnostic Et CommAnde : Santé et Energie

Mots clés

Commande des systèmes, Pronostic, Diagnostic, Estimation, Tolérance aux défauts, Energies renouvelables, Systèmes multi-énergies, Propulsion électrique, Analyse des données, Santé

 

Responsable

Mohamed BOUSSAK

 

Membres permanents

ANANOU BouchraMaitre de Conférences
Courriel : bouchra.ananou@lis-lab.fr
BEN SeifeddineMaitre de Conférences
Courriel : seifeddine.benelghali@lis-lab.fr
BOUSSAK MohamedProfesseur des Universités
Courriel : mohamed.boussak@lis-lab.fr
EL ADEL El MostafaMaitre de Conférences
Courriel : el-mostafa.el-adel@lis-lab.fr
GRATON GuillaumeMaitre de Conférences
Courriel : guillaume.graton@lis-lab.fr
LI ZhongliangMaitre de Conférences
Courriel : zhongliang.li@lis-lab.fr
OULADSINE MustaphaProfesseur des Universités
Courriel : mustapha.ouladsine@lis-lab.fr
OUTBIB RachidProfesseur des Universités
Courriel : rachid.outbib@lis-lab.fr
ZERROUGUI MohamedMaitre de Conférences
Courriel : mohamed.zerrougui@lis-lab.fr

 

Doctorants

ABDALLAH NassibATER
Courriel : nassib.abdallah@lis-lab.fr
AITLADEL AyyoubDoctorant
Courriel : ayyoub.aitladel@lis-lab.fr
AL-KHARAZ MohammedDoctorant
Courriel : mohammed.al-kharaz@lis-lab.fr
BARRAL XavierDoctorant
Courriel : xavier.barral@lis-lab.fr
BOUKAL YassineATER
Courriel : yassine.boukal@lis-lab.fr
EL JAMAL DimaDoctorant
Courriel : dima.el-jamal@lis-lab.fr
HARAKEH ArefDoctorant
Courriel : aref.harakeh@lis-lab.fr
JEBRI MohamedDoctorant
Courriel : mohamed-ali.jebri@lis-lab.fr
KANTA AminataDoctorant
Courriel : aminata.kanta@lis-lab.fr
KORABI MohamedDoctorant
Courriel : mohamed-taki-eddine.korabi@lis-lab.fr
MARZOUGUI TaherDoctorant
Courriel : taher.marzougui@lis-lab.fr
MELLAH SamiaDoctorant
Courriel : samia.mellah@lis-lab.fr
NIANE MoustaphaDoctorant
Courriel : moustapha.niane@lis-lab.fr
SAIDI MajdiDoctorant
Courriel : majdi.saidi@lis-lab.fr
TRARDI YoussefDoctorant
Courriel : youssef.trardi@lis-lab.fr

 

Autres membres

BATEMAN FrançoisPRAG
Courriel : francois.bateman@lis-lab.fr
BENSOAM MichelCherch. associe
Courriel : michel.bensoam@lis-lab.fr
HADDI ZouhairPost-Doctorant
Courriel : zouhair.haddi@lis-lab.fr
MESTRE PascalCherch. associe
Courriel : pascal.mestre@lis-lab.fr
NIE ZhigenPost-Doctorant
Courriel : zhigen.nie@lis-lab.fr
POULET PhilippeCherch. associe
Courriel : philippe.poulet@lis-lab.fr
TCHATCHOUA PhilipIE
Courriel : philip.tchatchoua@lis-lab.fr
WANG ChuPost-Doctorant
Courriel : chu.wang@lis-lab.fr

 

Objectif scientifique

L’équipe PECASE, rattachée au pôle ACS, est issue de l’évolution de l’équipe ESCODI suite aux recommandations du CNRS. Les thématiques de l’équipe PECASE se situent dans l’automatique continue. Plus précisément, le projet scientifique de l’équipe est fondé sur des lignes de force et des axes stratégiques clairement identifiés qui sont : Commande, Pronostic, Diagnostic, Estimation, Energie et Santé.

Les activités de recherche de l’équipe s’organisent autour des travaux sur la commande des systèmes non-linéaires et sur le pronostic/diagnostic à base de données ou les techniques fondées sur l’utilisation des modèles dynamiques. Une spécificité de l’équipe dans le cadre du diagnostic, est le développement d’activités sur le pronostic des systèmes. Les applications considérées se situent dans le domaine de l’énergie et de la santé.

ESTIMATION
Nous continuerons à développer des méthodologies pour la reconstruction des variables d’état non mesurables des systèmes dynamiques. Nous continuerons aussi à nous intéresser à la classe des systèmes non-linéaires à une entrée inconnue. L’objectif est de généraliser des résultats de la littérature afin d’exploiter ce type de modèles pour répondre à des problématiques liées au Pronostic/Diagnostic.

COMMANDE
Dans le cadre de l’analyse et la commande des systèmes, nous continuerons à nous intéresser aux problématiques de l’analyse des systèmes, de la stabilisation par rétroaction et de la commande tolérante aux défauts (FTC). Le but de ce type de commande est de maintenir le fonctionnement du système en mode dégradé en dépit de la présence de défauts et de s’adapter automatiquement au nouveau contexte du processus défaillant. Les modèles considérés seront des systèmes dynamiques non-linéaires sous forme d’équations différentielles.

Au sein de l’équipe PECASE, nous nous abordons des problématiques liées aux procédés à base de sources d’énergie renouvelable. Par exemple, nous considérons le problème du contrôle de la pompe à chaleur, des hydroliennes et des éoliennes. Nous nous intéresserons aussi à la commande de l’échangeur et du compresseur en vue d’améliorer le coefficient de performance. Aussi, nous avons développé la commande vectorielle tolérante aux défauts avec et sans capteur mécanique des actionneurs électriques asynchrones et synchrones. L’objectif est d’établir des résultats qui soient validés expérimentalement sur les systèmes électriques avec les plateformes disponibles au laboratoire et gérées par les membres de l’équipe.

Concernant la commande tolérante aux défauts, nos travaux sont dédiés principalement à des applications liées aux axes stratégiques que sont l’énergie et la santé.

PRONOSTIC/DIAGNOSTIC
Nous abordons la problématique du Pronostic/Diagnostic en explorant les méthodes à base de données et les techniques fondées sur des modèles dynamiques. Une première thématique, est celle de l’analyse des dégradations en vue du pronostic des systèmes. Par ailleurs, et dans le cadre du pronostic à base de données, la génération d’indice de santé représente un aspect fondamental. Ainsi, nous abordons cette thématique et notre approche est fondée sur les trois étapes suivantes : la réduction de la taille des données, le traitement de l’indice de santé brut, puis, le pronostic. Actuellement, cette approche a été utilisée avec succès, par des membres de l’équipe, dans un cadre industriel. Cette approche sera améliorée et adaptée pour l’exploitation dans le domaine de la santé. Il s’agit de développer des stratégies pour le pronostic pour certaines maladies, par exemple, le diabète.

A propos des systèmes électriques, nous développons des stratégies du diagnostic/pronostic. Trois types de défauts seront considérés : défauts actionneurs (défauts électriques, défauts mécaniques, etc.), défauts convertisseur de puissance (défauts de composants de puissance, défaut des signaux de commande, etc.) et défauts capteurs (capteurs électriques, capteurs mécaniques, etc.).

Par ailleurs, nous avons développé des stratégies de diagnostic de défaut pour les systèmes pile à combustible (à savoir : le noyage, l’assèchement, la contamination, etc.). Notre objectif actuellement est de synthétiser des lois de commande qui s’adaptent à la présence de ces types de défauts.

Les compétences sont homogènes, complémentaires et caractérisent aussi bien par l’emploi des systèmes dynamiques que par l’exploitation des techniques de l’analyse des données. En outre, tous les membres développent des méthodologies et se focalisent sur diverses applications issues des systèmes énergétiques, « Manufacturing » et de la santé.

L’équipe est impliquée dans une collaboration industrielle très importante sur la thématique du Diagnostic/Pronostic des systèmes de production. A titre d’exemples avec le grand groupe STMicroelectronics est effectuée, en particulier, à travers le projet d’investissement MAGE et le projet européen INTEGRATE. Cette collaboration est réalisée à travers une série de thèses qui traitent de la problématique du Diagnostic/Pronostic en utilisant de données réelles issus des chaines de productions de STMicroelectronics.

Les plates-formes

PECASE dispose de plusieurs plateformes :

  • La plateforme SUPER sur la gestion des systèmes multi-sources à énergies renouvelables.
  • Deux plateformes expérimentales dédiées aux actionneurs électriques. La première plateforme est dédiée à la commande tolérante aux défauts de la machine synchrone triphasée à aimants permanents et la deuxième plateforme est dédiée à la FTC de la machine asynchrone (MAS) triphasée avec ou sans capteur mécanique en présence d’ouverture simple ou multiple des composants de puissance de l’onduleur.
  • Une plateforme expérimentale sur la motorisation de drone avec une alimentation au sol.

Les membres de l’équipe PECASE sont en collaboration avec un grand nombre chercheurs nationaux et internationaux. À titre d’exemple, des collaborations sont tissées à travers des codirections de thèses ou des projets nationaux et internationaux avec les universités suivantes : Université de Marrakech (Maroc), Université Libanaise (Liban), Université de Rosario (Argentine), Université de Washington (USA), ONERA (Salon, France), ENIST, ENIS (Tunisie), Institut FCLab (Belfort, France), etc.

 

Publications récentes de l’équipe



41 documents

Article dans une revue

  • Chaibi Redouane, Tissir El Houssaine, Abdelaziz Hmamed, El Mostafa El Adel, Mustapha Ouladsine. STATIC OUTPUT FEEDBACK CONTROLLER FOR CONTINUOUS-TIME FUZZY SYSTEMS. International Journal of Innovative Computing, Information and Control, ICIC International, 2019, 15 (4). ⟨hal-02293347⟩
  • Zhongliang Li, Rachid Outbib, Stefan Giurgea, Daniel Hissel. Fault diagnosis for PEMFC systems in consideration of dynamic behaviors and spatial inhomogeneity. IEEE Transactions on Energy Conversion, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2019, pp.1-1. ⟨hal-02004082⟩
  • Moez Abassi, Amor Khlaief, Oussama Saadaoui, Abdelkader Chaari, Mohamed Boussak. PMSM DTC Drive System Fed by a Fault-Tolerant Inverter. Recent Advances in Electrical & Electronic Engineering (Formerly Recent Patents on Electrical & Electronic Engineering), 2019, 12 (1), pp.61-67. ⟨10.2174/2352096511666180501125421⟩. ⟨hal-02385592⟩
  • Seifeddine Ben Elghali. Analysis, simulation and experimental strategies of 5-phase permanent magnet motor control. Archives of Electrical Engineering, 2019. ⟨hal-02390236⟩
  • Seifeddine Ben Elghali. A New Control Strategy of 5-Phase PM Motor under Open-Circuited Phase Based on High Order Sliding Mode and Current References Real-Time Generation. Electric Power Components and Systems, Taylor & Francis, 2019. ⟨hal-02390226⟩
  • Mongi Moujahed, Bilel Touaiti, Hechmi Ben Azza, Mohamed Jemli, Mohamed Boussak. Fault Tolerant Power Converter Topologies for Sensor-less Speed Control of PMSM Drives. Politehnica University of Bucharest (UPB) Scientific Bulletin, Series C - Electrical Engineering and Computer Science (ISSN: 1454-234X), 2019, 63 (3), pp.227-234. ⟨10.3311/PPee.14048⟩. ⟨hal-02385262⟩
  • Rebah Maamouri, Mohamed Trabelsi, Mohamed Boussak, Faouzi M'Sahli. Mixed model-based and signal-based approach for open-switches fault diagnostic in sensorless speed vector controlled induction motor drive using sliding mode observer. IET Power Electronics, The Institution of Engineering and Technology, 2019, 12 (5), pp.1149-1159. ⟨10.1049/iet-pel.2018.5131⟩. ⟨hal-02125420⟩
  • Rebah Maamouri, Mohamed Trabelsi, Mohamed Boussak, Faouzi M'Sahli. Fault Diagnosis and Fault Tolerant Control of a Three-Phase VSI Supplying Sensorless Speed Controlled Induction Motor Drive. Electric Power Components and Systems, Taylor & Francis, 2018, 46, pp.2159-2173. ⟨10.1080/15325008.2018.1534899⟩. ⟨hal-02125434⟩
  • Mongi Moujahed, Hechmi Benazza, Mohamed Jemli, Mohamed Boussak. Sensorless Speed Control and High-Performance Fault Diagnosis in VSI-Fed PMSM Motor Drive Under Open-Phase Fault: Analysis and Experiments. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Electrical Engineering, 2018, 42 (4), pp.419-428. ⟨10.1007/s40998-018-0088-y⟩. ⟨hal-02125430⟩
  • Youssef Agrebi Zorgani, Mabrouk Jouili, Yassine Koubaa, Mohamed Boussak. A Very-Low-Speed Sensorless Control Induction Motor Drive with Online Rotor Resistance Tuning by Using MRAS Scheme. Power Electronics and Drives, 2018, 4 (1), pp.171-186. ⟨10.2478/pead-2018-0021⟩. ⟨hal-02125436⟩
  • Chen Liu, Rui Ma, Hao Bai, Zhongliang Li, Franck Gechter, et al.. FPGA-Based Real-time Simulation of High-Power Electronic System with Nonlinear IGBT Characteristics. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2018, 7 (1), pp.41-51. ⟨10.1109/JESTPE.2018.2873157⟩. ⟨hal-02004142⟩
  • Chen Liu, Rui Ma, Hao Bai, Zhongliang Li, Franck Gechter, et al.. Hybrid modeling of power electronic system for hardware-in-the-loop application. Electric Power Systems Research, Elsevier, 2018, 163, pp.502-512. ⟨10.1016/j.epsr.2018.06.018⟩. ⟨hal-02004133⟩
  • Oussama Saadaoui, Amor Khlaief, Moez Abassi, Imen Tlili, Abdelkader Chaari, et al.. A New Full‐Order Sliding Mode Observer Based Rotor Speed and Stator Resistance Estimation for Sensorless Vector Controlled Pmsm Drives. Asian Journal of Control, Asian Control Association (ACA) and Chinese Automatic Control Society (CACS) 2018, 21 (3), pp.1318-1327. ⟨10.1002/asjc.1812⟩. ⟨hal-02385612⟩
  • Oussama Saadaoui, Amor Khlaief, Moez Abassi, Abdelkader Chaari, Mohamed Boussak. A rotor initial position estimation method for sensorless field-oriented control of permanent magnet synchronous motor. Transactions of the Institute of Measurement and Control, SAGE Publications, 2018, 40 (15), pp.4198-4207. ⟨10.1177/0142331217744848⟩. ⟨hal-02125443⟩
  • Mongi Moujahed, Bilel Touaiti, Hechmi Benazza, Mohamed Jemli, Mohamed Boussak. Extended Kalman Filter for Sensorless Fault Tolerant Control of PMSM with Stator Resistance Estimation. International Journal of Power Electronics and Drive Systems, IAES 2018. ⟨hal-02385636⟩
  • El Mostafa El Adel, Abderrahim El-Amrani, Bensalem Boukili, Abdelaziz Hmamed. Robust H∞ Filters for Uncertain Systems with Finite Frequency Specifications. Journal of Control, Automation and Electrical Systems, Springer, 2017, 28 (6), pp.693-706. ⟨10.1007/s40313-017-0336-9⟩. ⟨hal-02080079⟩
  • Moez Abassi, Omar Khlaief, Oussama Saadaoui, Abdelkader Chaari, Mohamed Boussak. Real-time implementation of discrete fourier transform phase analysis and fault tolerant control for PMSM in electric vehicles. COMPEL: The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, Emerald, 2017, pp.00-00. ⟨10.1108/COMPEL-02-2017-0052⟩. ⟨hal-02385663⟩
  • Sana Toumi, Seifeddine Ben Elghali, Mohamed Trabelsi, Elhoussin Elbouchikhi, Yassine Amirat, et al.. Modeling and Simulation of a PMSG-based Marine Current Turbine System under Faulty Rectifier Conditions. Electric Power Components and Systems, Taylor & Francis, 2017, 45 (7), pp.715-725. ⟨10.1080/15325008.2017.1293197⟩. ⟨hal-02390248⟩
  • Mongi Moujahed, Hechmi Ben Azza, Mohamed Jemli, Mohamed Boussak. Extended Kalman Filter for Sensorless Fault Tolerant Vector Control of PMSM with stator resistance estimation. International Journal on Electrical Engineering and Informatics, School of Electrical Engineering and Informatics, Institut Teknologi Bandung, Indonesia, 2017, 9 (1), pp.207-221. ⟨10.15676/ijeei.2017.9.1.15⟩. ⟨hal-02388264⟩
  • Mohamed Trabelsi, Mohamed Boussak, Mohamed Benbouzid. Multiple criteria for high performance real-time diagnostic of single and multiple open-switch faults in ac-motor drives: Application to IGBT-based voltage source inverter. Electric Power Systems Research, Elsevier, 2017, 144, pp.136-149. ⟨10.1016/j.epsr.2016.11.021⟩. ⟨hal-02125440⟩
  • El Mostafa El Adel, H Aiss, A. Hmamed. Delay Dependent Stability Criteria and Stabilization for Discrete-Time Systems Via Three Terms approximation. Journal of Control Engineering and Applied Informatics, SRAIT, 2017, 19, pp.3 - 12. ⟨hal-02080069⟩
  • Hechmi Ben Azza, Mongi Moujahed, Mohamed Jemli, Mohamed Boussak. Implementation of Improved Sliding Mode Observer and Fault Tolerant Control for a PMSM Drive. Journal of Circuits, Systems, and Computers, World Scientific Publishing, 2016, 26 (02), pp.1750032. ⟨10.1142/S0218126617500323⟩. ⟨hal-02388269⟩

Communication dans un congrès

  • Jamila Snoussi, Seifeddine Ben Elghali, Mohamed Faouzi Mimouni. Sizing and Control of Onboard Multisource Power System for Electric Vehicle. 2019 19th International Conference on Sciences and Techniques of Automatic Control and Computer Engineering (STA), Mar 2019, Sousse, France. pp.347-352, ⟨10.1109/STA.2019.8717231⟩. ⟨hal-02390263⟩
  • Samia Mellah, Guillaume Graton, El-Mostafa El-Adel, Mustapha Ouladsine, Alain Planchais. Trajectory tracking and time delay management of 4-mecanum wheeled mobile robots (4-MWMR). ACD'19: 15th European Workshop on Advanced Control and Diagnosis, Nov 2019, Bologne, Italy. ⟨hal-02381870⟩
  • Samia Mellah, Guillaume Graton, El Mostafa El Adel, Mustapha Ouladsine, Alain Planchais. Mobile robot additive fault diagnosis and accommodation. 2019 8th International Conference on Systems and Control (ICSC), Oct 2019, Marrakesh, Morocco. ⟨hal-02381867⟩
  • Samia Mellah, Guillaume Graton, El Mostafa El Adel, Mustapha Ouladsine, Alain Planchais. Detection & isolation of sensor and actuator additive faults in a 4-mecanum wheeled mobile robot (4-MWMR). ICCAD 2019 : IEEE-International Conference on Control, Automation and Diagnosis -, Jul 2019, Grenoble, France. ⟨hal-02381863⟩
  • Bruno Lawson, Khalifa Aguir, Zouhair Haddi, Tomas Fiorido, Rachid Bouchakour, et al.. Toward a Selective Detection of Ethanol by Perspiration. 2018 IEEE Sensors, Oct 2018, New Delhi, France. pp.1-4, ⟨10.1109/ICSENS.2018.8589599⟩. ⟨hal-02065763⟩
  • Samia Mellah, Guillaume Graton, El Mostafa El Adel, Mustapha Ouladsine, Alain Planchais. On fault detection and isolation applied on unicycle mobile robot sensors and actuators. 2018 7th International conference on Systems and Control (ICSC), Oct 2018, Valencia, Spain. pp.148-153. ⟨hal-02003348⟩
  • Zouhair Haddi, Bouchra Ananou, Youssef Trardi, Jean-François Pons, Stephane Delliaux, et al.. An Efficient Pattern Recognition Kernel-Based Method for Atrial Fibrillation Diagnosis. 2018 Computing in Cardiology Conference, Sep 2018, MAASTRICHT, Netherlands. ⟨10.22489/CinC.2018.090⟩. ⟨hal-02065765⟩
  • Taki Eddine Korabi, Guillaume Graton, El Mostafa El Adel, Mustapha Ouladsine, Jacques Pinaton. A Bayesian indicator for Run-to-Run performance assessment in semiconductor manufacturing. 2018 14th Conference on Ph.D. Research in Microelectronics and Electronics (PRIME), Jul 2018, Prague, France. ⟨10.1109/PRIME.2018.8430365⟩. ⟨hal-01893409⟩
  • Y. Trardi, Bouchra Ananou, Z. Haddi, M. Ouladsine. A Novel Method to Identify Relevant Features for Automatic Detection of Atrial Fibrillation. 2018 26th Mediterranean Conference on Control and Automation (MED), Jun 2018, Zadar, France. ⟨10.1109/MED.2018.8442479⟩. ⟨hal-01893136⟩
  • Nk M'Sirdi, K Frifita, E Baghaz, A Naamane, M Boussak. State Space Models for Power SiC MOSFET. International Conference on Electronic Engineering and Renewable Energy (ICEERE’2018), Apr 2018, Oujda, Morocco. ⟨hal-01779823⟩
  • K Frifita, Nk M'Sirdi, A Baghaz, M Naamane, M Boussak. Electro-thermal Model of a Silicon Carbide Power MOSFET. International Conference on Electronic Engineering and Renewable Energy (ICEERE’2018), Apr 2018, Oujda, Morocco. ⟨hal-01779825⟩
  • Y. Trardi, Bouchra Ananou, Z. Haddi, M. Ouladsine. Multi-Dynamics Analysis of QRS Complex for Atrial Fibrillation Diagnosis. 2018 5th International Conference on Control, Decision and Information Technologies (CoDIT), Apr 2018, Thessaloniki, France. ⟨10.1109/CoDIT.2018.8394935⟩. ⟨hal-01893141⟩
  • Moez Abassi, Oussama Saadaoui, Imen Tlili, Abdelkader Chaari, Amor Khlaief, et al.. PMSM DTC drive system fed by fault-tolerant inverter connected to a photovoltaic source. 2018 9th International Renewable Energy Congress (IREC), Mar 2018, Hammamet, France. pp.1-5, ⟨10.1109/IREC.2018.8362559⟩. ⟨hal-02385665⟩
  • Mongi Moujahed, Mondher Hajji, Hechmi Benazza, Mohamed Jemli, Mohamed Boussak. PMSM DTC drive system fed by fault-tolerant inverter connected to a photovoltaic source. 2018 9th International Renewable Energy Congress (IREC), Mar 2018, Hammamet, France. pp.1-5, ⟨10.1109/IREC.2018.8362559⟩. ⟨hal-02385667⟩
  • N. M'Sirdi, E. Baghaz, K. Frifita, A. Naamane, Mohamed Boussak. Simulation Model of a SiC Power MOSFET - Variables Estimation and Control of a Power Source. 14th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics, Jul 2017, Madrid, Spain. pp.637-643, ⟨10.5220/0006460806370643⟩. ⟨hal-02388283⟩
  • M. Abassi, A. Khlaief, O. Saadaoui, A. Chaari, Mohamed Boussak. Performance analysis of PMSM DTC drives under inverter fault. 2017 International Conference on Advanced Systems and Electric Technologies (IC_ASET), Jan 2017, Hammamet, Tunisia. pp.244-249, ⟨10.1109/ASET.2017.7983699⟩. ⟨hal-02388294⟩

Pré-publication, Document de travail

  • Benoît Bonnet, Emilien Flayac. Consensus and Flocking Under Communication Failures for a Class of Cucker-Smale Systems. 2019. ⟨hal-02087941v2⟩
  • Benoît Bonnet, Francesco Rossi. Intrinsic Lipschitz Regularity of Mean-Field Optimal Controls. 2019. ⟨hal-02271059⟩

Thèse

  • Benoît Bonnet. Optimal Control in Wasserstein Spaces. Automatic Control Engineering. Aix-Marseille Universite; Laboratoire d'Informatique et Systèmes - LIS; Università degli studi di Padova, 2019. English. ⟨tel-02361353⟩