Une méthode industrielle de conception de commande par automate hybride d éveloppée en objets

Les systemes de commande de machines actuelles prennent en compte des modeles a evenements discrets et des modeles de comportement continu : ce sont des systemes dynamiques hybrides. Ces modeles se distribuent sur differents modes de fonctionnement associes a des traitements lies a l'interactivite avec l'utilisateur. Par ailleurs les systemes commandes n'ont pas toujours le meme comportement car celui ci est associe a des hypotheses de validite a verifier a tout instant ; il existe des modes de fonctionnement autres que le mode nominal. Le comportement global de tels systemes est donc complexe. De surcroit, l'immersion dans un contexte industriel fait que le concepteur et le programmeur de la commande doivent tenir compte des couts et de l'existant en termes de formalismes et de langages. Reutilisation, modularite et specialisation sont autant d'elements a associer a la production d'une nouvelle application. A partir de ces considerations, nous presentons dans cette these une methode industrielle de conception d'une commande par automate hybride developpee en objets. Le formalisme retenu pour l'analyse et la conception est celui des automates hybrides. C'est le formalisme commun aux mondes de l'informatique et de l'automatique qui nous a paru le plus pertinent. Cependant, en tant que tel, il ne pouvait repondre completement aux necessites d'un systeme de commande et nous avons propose un developpement base sur les invariants et les gardes permettant d'eviter certaines situations inacceptables de blocage de l'automate. Pour l'identification d'un modele nous utilisons les concepts de "cas d'utilisation" pour capter les evenements et de "diagramme fonctionnel" pour les traitements continus. Les conditions de securite des composants et les hypotheses de validite permettent d'identifier des invariants lies aux etats. Pour le langage couvrant la methode depuis l'analyse jusqu'a la realisation, nous avons retenu UML (Unified Modeling Language) supportant les principes de conception orientee objet largement repandus. Cependant son manque de precision dans le domaine de la communication entre objets nous a conduit vers une version temps reel basee sur la notion de "capsule" que nous avons adaptee en specialisant un ensemble de capsules dans un comportement precis. Pour la realisation nous avons respecte les contraintes de l'existant en proposant a cote des traductions directes de certains ateliers en C++ ou Java, des regles de passage permettant d'utiliser les langages d'automates programmables industriels des normes IEC 1131 et IEC 61499 Enfin, nous presentons deux applications de cette demarche ; la premiere a un systeme qui permet de stabiliser la frequence du courant d'une station electro-hydraulique et la seconde a un systeme de balayage video, sous-systeme d'un dispositif de detection de personnes.