Description du projet
Un processus technologique sophistiqué doit pouvoir conserver un comportement acceptable lorsqu'il est soumis à des perturbations aléatoires de sa structure comme par exemple des défaillances de ses composants. L'industrie aérospatiale fournit de multiples exemples de telles situations : un avion doit pouvoir poursuivre sa mission même en cas de dysfonctionnement de l'un de ses gyroscopes, un vaisseau spatial doit rentrer sans dommage avec l'un de ses ordinateurs de bord en panne. Des modes de fonctionnement dégradé doivent donc faire partie intégrante de la modélisation d'un système embarqué. Les systèmes complexes étant de manière inhérente soumis à des défaillances, leurs performances comme par exemple leur fiabilité doivent être améliorées par un contrôle tolérant aux fautes (fault-tolerant control). La représentation mathématique des systèmes embarqués est par essence dynamique, multi modèles et stochastique. Cette compléxité pose donc des défis scientifiques :- modéliser de manière réaliste et explicite les interactions dynamiques entre les variables physiques qui définissent un système : pression, température, débit, etc, et le comportement fonctionnel ou dégradé de ses composants.
- estimer la performance du système par l'évaluation des indices de fiabilité tels que la disponibilité, la qualité et la sûreté.
- optimiser la maintenace et le contrôle du système pour éviter les défaillances et/ou maintenir le système dans un régime de fonctionnement acceptable.
Objectifs
Notre objectif est d'utiliser les Processus Markoviens Déterministes par Morceaux (PDMP en abrégé) pour étudier ces problèmatiques en utilisant plus particulièrement des méthodes numériques aléatoires et/ou déterministes. Plus précisément, nous voulons :- utiliser les PDMP pour modéliser les systèmes physiques complexes ainsi que certains phénomènes physiques comme la propagation de fissures dans les structures mécaniques embarquées.
- développer des méthodes numériques et théoriques pour calculer les moyennes de fonctionnelles de ce type de processus dans le but d'évaluer la performance du système
- développer des outils théoriques et numériques de contrôle des PDMP's pour optimiser les performances et maintenir le système en état de fonctionnement même en cas de défaillance de certains de ses composants. Nous appliquerons nos travaux au développement d'une méthode pour l'analyse et le contrôle de la propagation de fissures dans les structures mécaniques. C'est un challenge important pour EADS-Astrium qui par ce biais souhaite augmenter la sécurité tout en contrôlant les aspects économiques.
Durée
- Quatre ans à compter d'octobre 2009