Conception de systèmes sûrs de fonctionnement par allocation d'instruments sous contrainte de sûreté de fonctionnement et sous critère de coût.

Abstract

Les travaux menés par le LAGIS dans le cadre du projet GIS-2SGS SAFFE (Systèmes dynamiques tolérAnts aux Fautes et FiablEs), s'intéressent à l'optimisation de l'architecture matérielle des systèmes automatisés durant la phase de conception. Plus explicitement, pour un processus donné, les méthodes étudiées visent à déterminer la meilleure architecture du système de commande qui à coût minimal respecte des contraintes liées à la sûreté de fonctionnement. Ces contraintes concernent une fiabilité minimale du système, exprimée sous la forme d'une probabilité de réalisation d'une mission d'une durée fixée, et d'un niveau de tolérance aux pannes spécifié, exprimé sous la forme d'un nombre de pannes tolérables n'empêchant pas le système d'accomplir sa mission. L'aspect optimisation est traité de deux façons, soit par un algorithme de type "Branch and Bound", soit de type algorithme génétique, selon la taille du système à étudier et selon la nécessité d'avoir une solution exacte ou approchée. Actuellement, appliquées essentiellement à l'instrumentation (capteurs et actionneurs), les méthodes présentées ont comme intérêts : - de permettre de déterminer les redondances les plus efficaces et les moins coûteuses, - de pouvoir associer des contraintes de natures différentes : plutôt qualitatives avec le niveau de tolérance aux pannes ou très quantitatives avec la fiabilité, - d'être applicables à des systèmes de taille très variée, - d'être couplées à d'autres techniques de recherche de configurations ou de possibilités de commande (telles que l'analyse et la modélisation structurelles). Un train de 2 puis de 5 véhicules autonomes automatisés ont été choisis pour illustrer l'application de ces travaux. Inspirés de la plate-forme TRAVEL du laboratoire LAGIS, il s'agit de convois où des véhicules autonomes et communicants doivent suivre un véhicule de tête en maintenant une interdistance voulue.