Health Aware and Safe Control Design (GDR MACs Action)

Health Aware Control Design in Dynamic Systems is a GDR MACS action (see here)

Initiated by Pr. Didier Theilliol, led by  Dr. Mayank S JHA, Pr. J.J.Martinez MOLINA, Pr. Philippe WEBER and Pr. Christophe BERENGUER and  Pr. Didier Theilliol.

                                             

These activities clearly stand apart from existing approaches, which are typically focused on control design without considering system degradation, as well as from health monitoring techniques that rarely incorporate control design. Here, the focus is on the interaction between automatic control and methodologies dedicated to system health management and safety. This includes system state estimation and the future prediction of the system’s health.
This initiative will explore new dedicated approaches that address the challenges posed by system degradation, such as monotonic degradation profiles, multi-scale dynamics, and hidden degradation state estimation for both linear and nonlinear systems, using model-based and data-driven approaches.
This action will highlight an emerging theme at both the national and international levels. Specifically, the objectives are as follows:

    •    Identify the main and emerging research areas on this evolving subject, at the crossroads of automatic control, safety, and system reliability;
    •    Prioritize the formalization of key scientific challenges, in collaboration with participating researchers and industry professionals, to define a theoretical framework that addresses real industrial needs;
    •    Present the latest research results in these fields, ongoing projects, and recent application attempts across different sectors;
    •    Map and unite the research teams working on this theme, both nationally and internationally, and invite them to join the network;
    •    Prepare for the creation of a MACS thematic school, following the maturation of this initiative;
    •    Lay the foundations for a solid scientific framework and identify relevant applications to establish a working group within the IFAC TC 6.4 Safeprocess, in agreement with the TC Chair, Professor V. Puig.

Regardless of the application focus, this initiative will be an opportunity to share innovative scientific results, prepare invited sessions for international conferences or special issues in journals, and organize roundtables for open discussions on emerging challenges in this field.

 

Ces activités se démarquent clairement des approches actuelles, généralement axées sur la conception de commandes sans tenir compte de la dégradation des systèmes, ainsi que des techniques de surveillance de l’état de santé qui s’intéressent rarement à la conception des commandes. Ici, l’accent est mis sur l’interaction entre l’automatique et les méthodologies dédiées à la gestion de la santé des systèmes et à la sécurité. Cela comprend l’estimation de l’état du système ainsi que la prédiction de son état de santé futur.

Cette initiative permettra d’explorer de nouvelles approches spécifiques, qui répondent aux défis posés par la dégradation des systèmes, tels que les profils de dégradation monotones, la dynamique à différentes échelles de temps, et l’estimation de l’état caché de la dégradation dans des systèmes linéaires et non linéaires, en utilisant à la fois des méthodes basées sur des modèles et sur des données.

Cette action mettra en lumière un sujet émergent, tant à l’échelle nationale qu’internationale. Concrètement, les objectifs sont les suivants :

    •    Identifier les axes de recherche principaux et émergents sur ce sujet en plein essor, à la croisée de l’automatique, de la sécurité et de la sûreté de fonctionnement des systèmes ;
    •    Formaliser les principaux verrous scientifiques et techniques en priorité, en collaboration avec les chercheurs et industriels participants, afin de définir un cadre théorique adapté aux besoins industriels ;
    •    Présenter les résultats récents dans ces domaines de recherche, les travaux en cours ainsi que les tentatives d’application récentes dans divers secteurs ;
    •    Cartographier et fédérer les équipes de recherche travaillant sur ce thème, à l’échelle nationale et internationale, et les inviter à rejoindre ce réseau ;
    •    Préparer la création d’une école thématique MACS, après la maturation de cette initiative ;
    •    Poser les bases d’un socle scientifique solide et définir les applications pertinentes pour établir un groupe de travail au sein de l’IFAC TC 6.4 Safeprocess, en accord avec le président du comité, Professeur V. Puig.

Quelle que soit la finalité applicative, cette initiative offrira l’opportunité de partager des résultats scientifiques novateurs, de préparer des sessions invitées pour des conférences internationales ou des numéros spéciaux dans des revues, ainsi que de créer des tables rondes pour des discussions ouvertes sur les défis émergents dans ce domaine.