Algebraic nonlinear estimation and flatness-based lateral/longitudinal control for automotive vehicles

6 pagesInternational audienceA combined longitudinal and lateral vehicle control is presented. It employs flatness-based control and new algebraic estimation techniques for the numerical differentiation of noisy signals. This nonlinear control is designed for automatic path-tracking via vehicle steering angle and driving/braking wheel torque. It combines the control of the lateral and longitudinal movements in order to ensure an accurate tracking of straight or curved trajectories. It can also be used to perform a combined lane-keeping and steering control during critical driving situations such as obstacle avoidance, stop-and-go control, lane-change maneuvers or any other maneuvers. Promising results have been obtained using the noisy experimental data acquired by a laboratory vehicle under high dynamic loads and characterized by high lateral accelerations

Commande sans modèle de la vitesse longitudinale d'un véhicule électrique

International audienceWe present for the longitudinal control of an electrical vehicle a "model-free'' control strategy, which is illustrated by convincing experimental results. The physical control is a coefficient rate of the maximal voltage of the battery. The chassis and the engine dynamical equations exhibit complex unknown parameters and/or neglected terms. The proposed ``intelligent'' PI controller, which utilizes new algebraic techniques for estimating derivatives of noisy signals, permits to bypass those parameter and model uncertainties, without the necessity of identifying them

PAYOTE : PAYsage Ou TErritoire : réseau pluri-disciplinaire d'échange sur des questions méthodologiques et conceptuelles relatives à la modélisation des paysages et des territoires agricoles

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APILand : une librairie d’éléments constitutifs du paysage orientée objet. Principes et exemples de manipulation sous JAVA

Il est reconnu que le paysage est une interface importante dans les interactions entre activités agricoles et processus écologiques [BUREL]. Afin de simuler les modes de fonctionnement et les évolutions de ces interactions, nous avons besoin de modéliser le paysage et l’ensemble de ses éléments constitutifs. Les éléments du paysage évoluent dans l’espace et dans le temps ; face à l’insuffisance des SIG (Systèmes d’Informations Géographiques) à gérer conjointement ces deux dimensions [PEUQUET], une solution alternative est d’avoir recours à la conception et au développement orientés objet. Grâce à ses propriétés de polymorphisme, d’héritage ou encore de composition, la méthode orientée objet peut s’avérer très puissante, mais le système peut aussi devenir complexe à concevoir, à développer et à maintenir. Cependant à l’aide d’un langage de description de systèmes complexes tel que UML (Unified Modelling Language) et de méthodes de conception éprouvées que sont les « design patterns », il devient possible de modéliser une librairie de paysage orientée objet. Il s’agit d’une « boîte à outils » générique permettant de constituer et de gérer les éléments d’un paysage. C’est ce que nous proposons de faire avec la librairie JAVA « APILand » (Application Programming Interface Landscape). Les cinq grands principes de APILand sont les suivant : 1) un paysage est constitué d’un ensemble d’éléments du paysage et est lui-même un élément de paysage, 2) un élément du paysage a une représentation spatio-temporelle et une couverture temporelle, 3) un territoire est constitué d’un ensemble d’éléments de territoire et est lui-même un élément de territoire, 4) un territoire est géré par un acteur et 5) un élément de territoire contient un élément de paysage. De la modélisation orientée objet d’un système, nous pouvons distinguer quatre axes d’utilisation notables, 1) la représentation même du système dans un but de communication, 2) l’analyse du système dans un but de description dynamique, 3) la gestion des données du système que nous pouvons subdiviser en intégration, stockage et diffusion et 4) la simulation de la dynamique du système. Dans le cadre de ce colloque, nous proposons de présenter la librairie de paysage APILand à travers ses grands principes et des exemples de son utilisation autour de chacun des quatre axes exposés ci-dessus.It is recognized that the landscape is an important driver of the interactions between agricultural activities and ecological processes [BUREL]. In order to simulate interaction mechanisms and evolutions, we need to model the landscape and its constitutive elements. Landscape elements evolve both in space and time, and since GIS (Geographical Information System) are deficient in managing these two dimensions jointly [PEUQUET], an alternative solution is to rely on object-oriented conception and development. Thanks to its proprieties of polymorphism, inheritance or composition, the object-oriented method is powerful, but the system may also be complex to design, to implement and to maintain. Nevertheless, with the help of a description language of complex systems likes UML (Unified Modelling Language) and well-tried conception methods such as “design patterns”, it becomes possible to design an object-oriented landscape library. It has to do with a generic “modelling toolbox” allowing to create and to manage landscape elements. That the objective we target by the development of the JAVA library “APILand” (Application Programming Interface Landscape). The five main principles of APILand are these ones: 1) a landscape is composed of a set of landscape elements and is itself a landscape element, 2) a landscape element has a spatio-temporal representation and a temporal cover, 3) a territory is composed of a set of territory elements and is itself a territory element, 4) a territory is managed by an actor and 5) a territory element contains a landscape element. Object-oriented landscape modelling may be performed regarding four utilizations, 1) the system representation itself for communicating on it, 2) the system analysis for describing its dynamics, 3) the system management that may be split into data integration, data storage and data diffusion and 4) the simulation of the system dynamics. As part of this symposium, we propose to present the main principles of the landscape JAVA library “APILand” and give examples regarding the four utilizations above-written

Spatial links specifications in the APILand simulation approach: an application to the coupling of a farm model and a carabid population model

Spatial links specifications in the APILand simulation approach: an application to the coupling of a farm model and a carabid population model. Colloque LandMod 201

Gestion coordonnée des carabes à l’échelle du paysage : l’impact des coûts de coordination

National audienceLa structure d’un paysage agricole, définie par sa composition et sa configuration, est déterminée par l’ensemble des choix d’assolements des agriculteurs. Cette structure influence la fourniture de fonctionnalités écologiques, e.g. un paysage a d’autant plus de probabilité de présenter une densité de carabes importantes que le nombre d’interfaces entre le blé et le maïs est important (Martel et al., 2015). Ces fonctionnalités écologiques peuvent améliorer la rentabilité des cultures des agriculteurs, e.g. les agriculteurs bénéficient d’économies d’application de pesticides grâce aux carabes. Selon la théorie microéconomique, les agriculteurs prennent en compte les effets de leurs choix d’assolement sur les services écosystémiques pour maximiser leur profit. Toutefois, à cause de la fragmentation des exploitations agricoles au sein du paysage, la densité de services écosystémiques dépend de l’ensemble des choix des agriculteurs du paysage. Un agriculteur seul ne peut gérer que partiellement les services écosystémiques. Les choix d’assolements de chaque agriculteur génèrent donc des externalités de production aux autres agriculteurs, i.e. modifient la rentabilité des cultures des agriculteurs voisins sans que ceux-ci en aient conscience. Chaque agriculteur doit donc anticiper les choix d’assolement des agriculteurs voisins afin d’optimiser le choix de son propre assolement. Les anticipations des agriculteurs peuvent être d’autant plus faciles que les agriculteurs se coordonnent pour gérer en commun les services écosystémiques. A notre connaissance, seuls Cong et al. (2014) ont étudié la gestion coordonnée des services écosystémiques au sein d’un paysage agricole. En comparant les profits entre une gestion individuelle et une gestion collective (entre tous les agriculteurs du paysage) des pollinisateurs, ils concluent à un effet bénéfique de la coordination pour l’ensemble des agriculteurs. Toutefois, ces comportements de coordination ne sont que rarement observés dans la réalité. Une explication entre ce décalage théorique et les observations peut être lié à l’absence de prise en compte de complexités liées à la gestion de la coordination. En effet, des travaux en économie expérimentale illustrent que les coûts de coordination sont d’autant plus élevés que le nombre d’agent à se coordonner est important (Banerjee et al., 2017). En ne prenant en compte que les bénéfices de la coordination, Cong et al. (2014) ont donc surévalué les bénéfices de la coordination. Grâce à un couplage entre un module de microéconomie et un modèle d’écologie du paysage spatial et dynamique (APILand), notre objectif est d’étudier l’intérêt de la coordination pour la gestion commune des carabes lorsque les coûts de la coordination sont pris en compte. Contrairement à Cong et al. (2014), nous illustrons l’intérêt des coordinations intermédiaires (entre certains agriculteurs du paysage) pour la gestion efficace des services écosystémiques

Productive ecosystem services and collective management: Lessons from a realistic landscape model

Previous works based on the simulation of stylized landscapes with homogeneous farms have concluded that farmers would benefit from the coordinated landscape-scale management of ecosystem services. Here, we examine such benefits in a realistic landscape (Brittany, France), with diversely fragmented farm territories and locally validated field-based ecological functions (the abundance of a generalist pest-predatory insect). We test whether such properties modulate the previous results by simulating several management strategies of biological control with an agronomic-ecological-economic landscape model. We find that, if landscape-scale management improves the collective benefits, some farmers lose by collaborating. Due to the heterogeneity of farms, the stability of the collective action is rarely satisfied at the landscape scale: the probability that the collective management of productive ecosystem services occurs is 15% in our case

L'approche écopaysagère, mise en évidence des trames vertes dans les territoires ruraux

L'approche écopaysagère, mise en évidence des trames vertes dans les territoires rurau

Aménagement de paysages pour la santé des plantes basé sur des modèles

Partie 3. Vers la conception de paysages agricoles multifonctionnels Chapitre 10National audienc

Paysage et interdisciplinarité : regards croisés sur la zone atelier de Pleine-Fougères en Bretagne

The « zone Atelier de Pleine-Fougères » meets and confront on one territory researchers from different diciplines who find a common entrance at the landscape level, the product of interactions between nature and society. This concept of landscape can be understood in very different ways of disciplines. To provide a common framework for interdisciplinarity research, we present through phD works of landscape ecology and geography: 1. a common conceptualization of landscape as a «multi-layer»; 2. area worshop, its research, its landscape and its resources; 3. through the example of linear elements, how to respond to issues of interdisciplinary research; 4. the complementarities of different work of the zone atelier and what make it a real interdisciplinary research toolLa zone atelier de Pleine-Fougères réunit et fait se confronter sur un même territoire des chercheurs de différentes disciplines qui trouvent une entrée commune au niveau du paysage, produit d'interactions entre nature et société. Cette notion de paysage peut être appréhendée de manières très diverses selon des disciplines. Afin de fournir un cadre commun à la recherche interdisciplinaire, nous présentons à travers quatre travaux de thèses en écologie du paysage et en géographie : 1. une conceptualisation commune du paysage comme un « espace multi-couches » ; 2. la zone atelier, ses recherches, son paysage et ses ressources ; 3. une réponse à des questions de recherche interdisciplinaire, en s'appuyant sur l'exemple des éléments linéaires ; 4. la complémentarité de différents travaux menés sur la zone atelier et ce qui en fait un véritable outil de recherche interdisciplinair