CETTE THESE EST UNE CONTRIBUTION AUX PROBLEMES DE LA STABILITE AU SENS DE LAGRANGE ET DE LA STABILISATION PAR RETOUR D'ETAT DES SYSTEMES NON LINEAIRES. ELLE CONCERNE ESSENTIELLEMENT LES SYSTEMES HOMOGENES. UN PREMIER RESULTAT CONCERNE LA STABILITE AU SENS DE LAGRANGE D'UNE CLASSE DE SYSTEMES QUADRATIQUE TRIDIMENSIONNELS. PLUS PRECISEMENT, ON ETUDIE LES CHAMPS DEFINIS SUR LES CYLINDRES. DANS LA DEUXIEME PARTIE DE CE TRAVAIL, NOUS PRESENTONS UNE CONDITION NECESSAIRE ET SUFFISANTE POUR LA STABILISATION, PAR UNE LOI DE COMMANDE AU MOINS CONTINUE, DES SYSTEMES POLYNOMIAUX HOMOGENES PAR RAPPORT A UNE DILATATION. DANS LE CAS D'UNE DILATATION STANDARD, NOUS PROPOSONS EXPLICITEMENT UN FEEDBACK STABILISANT POLYNOMIAL. FINALEMENT, LES DERNIERS TYPES DE RESULTATS CONCERNENT LE PROBLEME DE LA STABILISATION PAR FEEDBACK DYNAMIQUE. NOUS DONNONS UNE NOUVELLE DEMONSTRATION D'UN RESULTAT BIEN CONNU DANS LA THEORIE DE LA STABILISATION DIT LEMME DES INTEGRATEURS. CETTE NOUVELLE APPROCHE PERMET DE DONNER EXPLICITEMENT LE FEEDBACK STABILISANT POUR LE SYSTEME AUGMENTE, DANS DES SITUATIONS OU L'ANCIENNE METHODE MONTRE SEULEMENT L'EXISTENCE. DE PLUS, LE FEEDBACK PROPOSE EST PLUS REGULIER

Ce mémoire est consacré à la stabilisation de systèmes non linéaires. L'étude se décompose en deux parties. La première partie est consacrée au problème de la stabilisation des systèmes non linéaires non réguliers. Nous nous sommes intéressés à des résultats classiques de stabilisation des systèmes non linéaires. Nous avons considéré un problème de stabilisation par retour d'état et un problème de stabilisation par ajout d'intégrateurs qui nécessitent la régularité des champs de vecteurs des systèmes considérés. Nous avons affaibli ces hypothèses de régularité en développant des résultats applicables aux systèmes non réguliers. La deuxième partie du mémoire concerne la stabilisation des systèmes différentiels fonctionnels de type retardé. Nous avons tout d'abord considéré un problème de stabilisation par retour d'état sans mémoire. Des conditions simples de stabilité asymptotique du système en boucle fermée ont été établies et une classe de lois de commandes stabilisantes a été proposée en utilisant la théorie de Lyapunov-Krasovskii. Des résultats de la théorie de la commande H[infini] nous ont permis de formuler des conditions de stabilité sous forme fréquentielle, ou en terme de spectre d'une matrice hamiltonienne. Nous avons ensuite traité le problème de la stabilisation par commande basée observateur pour ces systèmes. Une classe d'observateurs non linéaires à retards a été définie et l'analyse de la stabilité asymptotique du système en boucle fermée a été réalisée. Enfin, nous avons abordé le problème de la commande par mode de glissement pour une classe de systèmes présentant des perturbations additives bornées. Nous avons présenté une méthode de synthèse de lois de commandes par mode de glissement, bien adaptée à ce type de problème. Des conditions suffisantes pour générer le mode de glissement ont été proposées et la stabilité de la dynamique en mode de glissement a été analysée

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la stabilisation et la stabilité globale des systèmes dynamiques non linéaires. Elle comporte deux parties relativement indépendantes. La première partie (chapitre 2 à 4) traite du problème de la stabilisation asympotique globale de points d'équilibres ou de trajectoires par les méthodes de Lyapunov de certaines classes de systèmes non linéaires commandés. Le chapitre 2 est consacré à la stabilisation d'un pendule en rotation et d'un système de lévitation magnétique par les techniques du type Lyapunov et du principe de séparation. Le chapitre 3 propose une extension de la technique d'ajout d'intégrateur ou Backstepping pour la stabilisation globale d'une classe de systèmes non autonomes par des commandes bornées. Le chapitre 4 présente un résultat théorique portant sur la technique d'ajout d'intégration ou forwarding pour la stabilisation de trajectoires des systèmes non linéaires ayant la structure feedforward et un résultat sur la stabilisation uniforme asymptotique d'une trajectoire périodique du système mécanique dit pendule-chariot.

Cette thèse est une contribution aux problèmes de la stabilité au sens de Lagrange et de la stabilisation par retour d'état des systèmes non linéaires. Elle concerne essentiellement les systèmes homogènes. Un premier résultat concerne la stabilité au sens de Lagrange d'une classe de systèmes quadratique tridimensionnels. Plus précisément, on étudie les champs définis sur les cylindres. Dans la deuxième partie de ce travail, nous présentons une condition nécessaire et suffisante pour la stabilisation, par une loi de commande au moins continue, des systèmes polynomiaux homogènes par rapport à une dilatation. Dans le cas d'une dilatation standard, nous proposons explicitement un feedback stabilisant polynomial. Finalement, les derniers types de résultats concernent le problème de la stabilisation par feedback dynamique. Nous donnons une nouvelle démonstration d'un résultat bien connu dans la théorie de la stabilisation dit "lemme des intégrateurs". Cette nouvelle approche permet de donner explicitement le feedback stabilisant pour le système augmenté, dans des situations où l'ancienne méthode montre seulement l'existence. De plus, le feedback proposé est plus régulier.

Ce mémoire concerne l'étude de la stabilité en temps fini et de la stabilisation de systèmes dynamiques non linéaires, décrits par des équations différentielles ordinaires ou des inclusions différentielles ordinaires ou des équations fonctionnelles retardées. Après un chapitre d'introduction avec quelques rappels sur la stabilité et la stabilisation des systèmes dynamiques, la première partie est consacrée à l'étude de la stabilitè en temps fini qui est un cas particulier de la stabilité asymptotique où les solutions d'un système atteignent en temps fini l'équilibre de ce système. Le travail prèsenté utilise les fonctions de Lyapunov pour obtenir des conditions de stabilité en temps fini. La deuxième partie de ce mémoire est consacrée à la stabilisation en utilisant les fonctions de Lyapunov contrôlées. Une large part est dédiée à la stabilisation en temps fini.

Le présent livre présente l'approche multimodèle comme une autre alternative de représentation des systèmes non linéaires et dresse un inventaire des méthodes d'obtention et des théorèmes relatifs à l'étude de leur stabilité. L'attention est portée principalement sur le conservatisme des approches quadratique et non quadratique. Pour tenter de réduire le pessimisme de ces approches, des algorithmes de stabilisation, reposants sur l'utilisation des concepts de la stabilité polyquadratique, et des relaxations originales des inégalités matricielles qui en résultent sont présentées. Les lois de commande proposées se basent sur l'utilisation des multiobservateurs. La faisabilité et l'efficacité des algorithmes proposés sont démontrées sur un exemple BENCHMARK et un cas pratique d'une soufflerie de séchage.

DANS CE MEMOIRE ON CONSIDERE LE PROBLEME DE LA STABILITE ET DE LA STABILISATION D'UNE CLASSE DE SYSTEMES LINEAIRES DECRITS PAR DES EQUATIONS DIFFERENTIELLES A ETATS RETARDES A UN OU PLUSIEURS RETARDS, CONSTANTS OU VARIANTS DANS LE TEMPS, COMMENSURABLES OU NON. NOUS DONNONS DES CONDITIONS NECESSAIRES ET SUFFISANTES (OU SEULEMENT SUFFISANTES) POUR GARANTIR LA STABILITE ASYMPTOTIQUE OU LA STABILISATION SOIT INDEPENDAMMENT, SOIT EN FONCTION DE LA TAILLE DU RETARD. CECI CONSTITUE LA CONTRIBUTION PRINCIPALE DE CE TRAVAIL. DANS LA PREMIERE PARTIE, ON ETUDIE LE PROBLEME DE STABILITE SUIVANT DEUX APPROCHES DIFFERENTES: FREQUENTIELLE ET TEMPORELLE. L'APPROCHE FREQUENTIELLE EST BASEE SUR LES PROPRIETES ALGEBRIQUES DE DEUX FAISCEAUX MATRICIELS CONSTANTS, L'UN ETANT ASSOCIE AUX RETARDS FINIS, L'AUTRE AU RETARD INFINI. L'APPROCHE TEMPORELLE EST BASEE SUR L'UTILISATION DE LA DEUXIEME METHODE DE LYAPUNOV DANS UN CONTEXTE EQUATIONS DIFFERENTIELLES FONCTIONNELLES A RETARD (FONCTIONNELLE DE LYAPUNOV-KRASOVSKII, FONCTION DE LYAPUNOV-RAZUMIKHIN) COMBINEE AVEC LES TECHNIQUES DE TYPE INEGALITES LINEAIRES MATRICIELLES (LMI). LA DEUXIEME PARTIE EST DEDIEE AU PROBLEME DE STABILISATION DE SYSTEMES A ETATS RETARDES PAR RETOUR D'ETAT SANS MEMOIRE TEL QUE LE SYSTEME EN BOUCLE FERMEE EST STABLE SOIT INDEPENDAMMENT, SOIT EN FONCTION DE LA TAILLE DU RETARD. ON UTILISE UNE APPROCHE TEMPORELLE BASEE SUR LA DEUXIEME METHODE DE LYAPUNOV COMBINEE AVEC LES TECHNIQUES DE TYPE LMI. LA TROISIEME PARTIE CONCERNE LE PROBLEME D'ATTENUATION DES PERTURBATIONS D'UN SYSTEME A RETARD. UN RETOUR D'ETAT SANS MEMOIRE STABILISANT EST CONSTRUIT EN UTILISANT UNE FONCTIONNELLE DE LYAPUNOV-KRASOVSKII COMBINEE AVEC LES TECHNIQUES DE TYPE LMI