Jul 06

Maxime Feingesicht won The Creativity Prize of the FR CNRS TTM

PhD Student of NON-A team Maxime Feingesicht won The Creativity Prize of FR CNRS TTM (La Fédération de Recherche CNRS Transports Terrestres & Mobilité).

Jul 06

Gabriele Perozzi won the Best Student Paper Award of the conference EUCASS 2017.

PhD student of NON-A team Gabriele Perozzi won the Best Student Paper Award of the conference EUCASS 2017.

May 15

The IPL COSY has been launched!

Inria Project Labs‘ initiatives enable the launch of ambitious research projects directly linked with the institute. ‘COSY’ stands for “Real-time control of synthetic microbial communities” and aims at exploiting the potential of state-of-art biological modelling, control techniques, synthetic biology and experimental equipment to achieve a paradigm shift in control of microbial communities. A highly interdisciplinary consortium joining microbiologists, control theorists, bioinformaticians, biophysicists, and applied mathematicians will provide the diverse competences required by the endeavor.
Inria teams: Biocore, Commands, Ibis, Lifeware, Non-A.
Other teams: Biop (CNRS), Maiage (INRA), YoukLab (T.U. Delft)
Project manager: Eugenio Cinquemani (Ibis)

Apr 25

Hafiz Ahmed est lauréat du prix de thèse du GDR MACS

Hafiz Ahmed a effectué son doctorat au sein de l’équipe-projet Non-A (commune avec Centrale Lille, le CNRS et l’Université de Lille − sciences et technologies). Son travail vient d’être récompensé par le prix de thèse du GdR MACS, une structure d’animation scientifique de la communauté automatique – productique.

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Sep 19

Soutenance de Thèse Hafiz AHMED, le 22/09 à 14h30 dans l’amphithéâtre bâtiment B Inria Lille Nord Europe

Modélisation et estimation des rythmes circadien et circatidal pour les huitres

Résumé :

Modélisation, analyse et contrôle des oscillations, des rythmes notamment biologiques ont été étudiés dans cette thèse. La thèse est divisée en deux parties. La première partie traite avec une application réelle tandis que les études de la partie II des problèmes plus théoriques, avec des applications pratiques potentielles. Dans la première partie, motivée par un problème pratique de la surveillance de l’environnement de l’environnement côtier, cette thèse considère les rythmes biologiques des huîtres. En utilisant les informations des rythmes biologiques, une solution de surveillance environnementale indirecte en utilisant les huîtres comme bio-capteur a été proposé. La solution proposée fonctionne sur l’estimation de la perturbation par la modélisation du rythme biologique des huîtres par Van der Pol modèle de l’oscillateur. Une limite inhérente de cette approche est que cela fonctionne grâce à la détection des comportements anormaux seulement. Cependant les comportements anormaux ne sont pas tous liés à la pollution. Donc, nous considérons la détection d’un type particulier de comportement oscillatoire anormal à savoir la ponte (comportement lors de la reproduction), qui est un phénomène naturel et non liés à la pollution. Dans la deuxième partie, les oscillations sont étudiées à partir d’un point de vue théorique. Avoir une meilleure compréhension sur la modélisation, l’analyse et le contrôle des oscillations peut donner lieu à des solutions futures améliorées de surveillance environnementale. Le premier problème de cette partie est la robustesse des oscillations dans la division cellulaire. Oscillations persistent dans les oscillateurs génétiques (horloges circadiennes, oscillateurs synthétiques) après la division cellulaire. Dans cette thèse, nous fournissons des conditions d’analyse qui garantissent la synchronisation de phase après la division cellulaire en utilisant Phase Response Curve (PRC) formalisme. Enfin, nous considérons le problème de la synchronisation des systèmes multi-stables en utilisant (ISS) outil de stabilité d’entrée à État. De nombreux systèmes oscillatoires sont multi-stable. En utilisant une généralisation récente de la théorie de l’ISS pour les systèmes multi-stables, nous proposons des conditions suffisantes pour la synchronisation des systèmes multi-stables. En conséquence de côté, ce travail a été appliqué pour la synchronisation globale d’un modèle d’oscillateur proposé récemment appelé l’oscillateur Brockett.

 

Abstract :

Modeling, analysis and control of oscillations, notably biological rhythms have been studied in this thesis. The thesis is divided into two parts. Part I deals with a real-life application while part II studies more theoretical problems, with potential practical applications. In the first part, motivated by a practical problem of environmental monitoring of coastal environment, this thesis considers the biological rhythms of oysters. Using the information of biological rhythms, an indirect environmental monitoring solution using oysters as bio-sensor has been proposed. The proposed solution works on estimating the perturbation by modeling the biological rhythm of oysters through Van der Pol oscillator model. An inherent limit of this approach is that it works through detecting abnormal behavior only. However abnormal behaviors are not all related to pollution. So, we consider the detection of a particular type of abnormal oscillatory behavior i.e. spawning (behavior during reproduction) which is a natural phenomenon and not related to pollution. In the second part, oscillations are studied from a theoretical point of view. Having better understanding on the modeling, analysis and control of oscillations may give rise in the future improved environmental monitoring solutions. The first problem of this part is the robustness of oscillations under cell division. Oscillations persist in genetic oscillators (circadian clocks, synthetic oscillators) after cell division. In this thesis, we provide analytical conditions that guarantee phase synchronization after cell division using Phase Response Curve (PRC) formalism. Finally we consider the problem of synchronization of multi-stable systems using Input-to-State (ISS) stability tool. Many oscillatory systems are multi-stable. Using a recent generalization of ISS theory for multi-stable systems, we propose sufficient conditions for the synchronization of multi-stable systems. As a side result, this work has been applied for the global synchronization of a recently proposed oscillator model called theBrockettoscillator.
 

 

 

Jun 01

UCoCoS project has been launched!

The kick-off meeting of the European Joint Doctorate (H2020 project) has been held on May 11th, 2016 in Eindhoven.
‘Understanding and Controlling Complex Systems’ aims at creating a control-oriented framework for complex systems, and at defining a common language, common methods, tools and software for the complexity scientist. Moreover, as the first training network on the theme, UCoCoS will i) create a closely connected new generation of leading European scientists, capable of designing network structures and policies to affect the networks, and ii) initiate long-term partnerships and collaboration mechanisms leading to sustainable doctoral training.

The UCoCoS approach builds on recent developments in three domains (control, computer science, mechanical engineering) and stems from the identification of a unique combination of expertise within the consortium. Each of the 6 ESR (early stage researchers) will perform a cutting-edge project, strongly relying on the complementary expertise of three academic beneficiaries (*) and benefiting from training by non-academic partners from different sectors (**).

More info & open positions: H2020 UCoCoS project

(*) Wim Michiels (KUL, Belgium), Jean-Pierre Richard (Centrale Lille, France), Henk Nijmeijer (TU/e, Netherlands)
(**) TNO, EOS innovation, CITC, Inria

Apr 05

HoTSMoCE: new Inria associate team

HoTSMoCE is an Inria associate team from January 2016! More details can be found here.

Mar 16

Soutenance de thèse Zilong Shao le 24/03/16 à 10h30 amphithéâtre Inria bâtiment B

Title : Identification and control of position-controlled robot arm in the presence of joint flexibility

Abstract :

Contrairement aux robots manipulateurs industriels qui sont de taille énorme et de prix élevé, beaucoup de
robots manipulateurs à bas prix sont déjà entrés dans le marché, avec une petite taille, un poids léger, ce type
de robots est plus accessible pour les particuliers. Cependant, limité par le coût de revient, des accessoires
(matériaux, actionneurs, contrôleurs, etc) adoptés sont aussi limités, cela conduit souvent à la performance
moins robuste au niveau de contrôle. Cette thèse se concentre sur la conception de contrôleur pour améliorer
la performance des robots manipulateurs à bas prix. D’abord, pour des robots manipulateurs rigides, la
modélisation dynamique en lien avec le système d’actualisation est établie, qui forme une équation
différentielle avec paramètres constants et perturbation. Une méthode d’identification des paramètres en
utilisant des observateurs et une commande adaptative sont proposées, et des résultats de simulation et
d’expérimentation sont donnés. Ensuite, pour le cas de joints flexibles, pour simplifier, le modèle 1DOF est
pris en compte. Premièrement, avec la mesure de la vitesse de lien, une méthode d’identification et une loi
deux-étages adaptative sont proposées à condition que la position statique de lien puisse également être
mesurée, des résultats de simulation sont donnés. Deuxièmement, en utilisant des mesures d’accélération de
lien, une méthode d’identification et la même loi deux-étages adaptative sont proposées, cette idée est
généralisée à l’identification et au contrôle de systèmes linéaires avec mesures de dérivées d’ordre élevé, des
résultats de simulation sont présentés. Pour la mise en oeuvre, des capteurs inertiels (gyroscopes et
accéléromètres) sont utilisés et des résultats expérimentaux sont présentés.

Jan 20

Séminaire de Petteri Laakkonen, 27/01/2016

An algebraic formulation of the internal model principle and the solvability of the robust regulation problem
Petteri Laakkonen (University of Tampere, Finland)
Wednesday 27th of January, at 10am, Plenary room, INRIA

Abstract: Robustness of a controller means that it achieves its control goal despite some small inaccuracies – e.g. modeling errors or inaccurate  parameter estimations – in the system to be controlled. In the robust
regulation problem we require the controller to achieve two control goals simultaneously: stabilization of the closed loop and regulation. By regulation we mean that the error between the measured behavior of
the system and a given reference signal – the desired behavior – is zeroed out asymptotically. Stability is often a robust property under reasonable assumptions. On the other hand, the famous internal model
principle states that including a reduplicated model of the reference signal dynamics into the controller guarantees that the controller achieves regulation for all systems it stabilizes. Thus, a robustly regulating controller is achieved by finding a robustly stabilizing controller that contains an internal model.

This talk presents an algebraic approach to the robust regulation. In particular, the aim is to study the internal model principle. The problem is formulated first, and then the internal model principle is presented in algebraic terms. This allows us to give a necessary and sufficient condition for the existence of a robustly regulating controller. Parameterization of all robustly regulating controllers is also discussed.

Nov 18

Soutenance de thèse Mattéo Guerra le 08/12/15 à 14h30 amphithéâtre Inria bâtiment B

Titre :LE DÉPLOIEMENT ET L’ÉVITEMENT D’OBSTACLES EN TEMPS FINI POUR ROBOTS MOBILES À ROUES

 

 

RESUME 

 

Ce travail traite de l’évitement d’obstacles pour les robots mobiles à roues. D’abord, deux solutions sont proposées dans le cas d’un seul robot autonome. La première est une amélioration de la technique des champs de potentiel afin de contraster l’apparition de minima locaux. Le résultat se base sur l’application de la définition de l’ «Input-to-State Stability» pour des ensembles décomposables. Chaque fois que le robot mobile approche un minimum local l’introduction d’un contrôle dédié lui permet de l’éviter et de terminer la tâche. La deuxième solution se base sur l’utilisation de la technique du «Supervisory Control» qui permet de diviser la tâche principale en deux sous tâches : un algorithme de supervision gère deux signaux de commande, le premier en charge de faire atteindre la destination, le deuxième d’éviter les obstacles. Les deux signaux de commande permettent de compléter la mission en temps fini en assurant la robustesse par rapport aux perturbations représentant certaines dynamiques négligées. Les deux solutions ont été mises en service sur un robot mobile «Turtlebot 2». Pour contrôler une formation de type leader-follower qui puisse éviter collisions et obstacles, une modification de l’algorithme de supervision précédent a été proposée ; elle divise la tâche principale en trois sous-problèmes gérés par trois lois de commande. Le rôle du leader est adapté pour être la référence du groupe avec un rôle actif : ralentir la formation en cas de manœuvre d’évitement pour certains robots. La méthode proposée permet au groupe de se déplacer et à chaque agent d’éviter les obstacles, ou les collisions, de manière décentralisée.

 

Directeur de thèse :  

  1. Wilfrid PERRUQUETTI Professeur -École Centrale de Lille (Villeneuve-d’Ascq, FR)

      

Rapporteurs :

  1. Philippe FRAISSE Professeur – Université Montpellier 2 (Montpellier, FR)     M. Antonio LORIA Directeur de Recherche CNRS – Laboratoire de Signaux et Systèmes (Supélec, FR)    

    

Membres :

Mme Brigitte D’ANDRÈA NOVEL Professeur – CAOR Mines Paristech (Paris, FR)

  1. Arie LEVANT Professeur – Tel-Aviv University (Ramat-Aviv, Israel)
  2. Denis EFIMOV Chargé de Recherche INRIA –Équipe NON-A (Villeneuve-d’Ascq, FR)
  3. Gang ZHENG Chargé de Recherche INRIA –Équipe NON-A (Villeneuve-d’Ascq, FR)