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COMORE
Contrôle et Modélisation de Ressources Renouvelables

Benoît CHACHUAT

CURRICULUM VITÆ (en anglais)

Statut

Je travaille comme chercheur post-doctoral au sein de l'équipe Comore, sous la direction d'Olivier Bernard et de Jean-Luc Gouzé, depuis fin septembre 2002. Ce travail d'une durée d'un an s'insère dans le cadre du Projet Européen Telemac, dont l'objectif général est le développement d'applications fiables et modulaires pour la gestion et le contrôle à distance de digesteurs anaérobies industriels.

Activités de recherche

Le contrôle des procédés de digestion anaérobie revet un importance capitale pour plusieurs raisons: (i) s'agissant de procédés de dépollution, il s'agit d'abord de guarantir un niveau de traitement élevé, qui soit en accord avec les normes réglementaires; (ii) il est impératif d'autre part de stabiliser le fonctionnement de ces procédés qui sont instables par nature (possibilité de lessivage). Mon travail dans le cadre de ce projet porte sur les aspects suivants:

• Estimation paramétrique - Une part importante du travail que j'effectue à l'INRIA porte sur l'estimation paramétrique des systèmes dynamiques. L'objectif est ici de valider les modèles de digestion anaérobie développés sur la base de données expérimentales industrielles. Les méthodes utilisées se répartissent en deux catégories: (i) des approches générales tout d'abord, basées sur les méthodes d'optimisation dynamique, et notamment l'optimisation dynamique globale; (ii) des approches plus spécifiques, d'autres part, qui tentent de tirer partie de la structure particulière des modèles utilisés (modèles de bilans de matière).
  
  
• Observation des procédés biologiques - Le second aspect de mon travail de recherche concerne le développement d'observateurs pour les procédés biologiques. Etant donné que peu de mesures sont disponibles sur les procédés de digestion anaérobie, le développement d'observateurs (ou capteurs logiciels) performants devient nécessaire pour palier ce manque d'information. Les procédés biologiques sont cependant caractérisés par de très fortes incertitudes et les observateurs nonlinéaires classiques (l'observateur à grand gain par exemple) ne sont plus adaptés. Ces considérations ont motivé le développement d'observateurs par intervalles plus robustes, dont l'objectif n'est plus de fournir une estimation précise de la variable observée, mais d'estimer des bornes sur cette variable en fonction des incertitudes du procédé (entrées mal connues, paramètres incertains, etc.). Mon travail actuel consiste à étendre ces observateurs par intervalles au cas où les incertitudes sont caractérisés par des densités de probabilité (on parle dans ce cas d'observateurs probabilisés). Pour les paramètres incertains, on peut ainsi directement utiliser les résultats fournis par l'estimation paramétrique (intervalles de confiance).

Expériences professionnelles

Formation

Production scientifique

Articles dans des revues à comités de lecture

• Fikar M., Chachuat B. and Latifi M.A., "Optimal operation of alternating activated sludge processes", Water Research (soumis). (294.8kb)
• Chachuat B., Roche N. and Latifi M.A., "Optimal aeration strategies of small-size wastewater treatment plants : influence of optimisation time horizon", Chemical Engineering and Processing (en révision). (232.9kb)
• Chachuat B., Roche N. and Latifi M.A., "Reduction of the ASM1 model for optimal control of small-size activated sludge treatment plant", Journal of Water Science, 16(1):5-26 , 2003.
• Chachuat B., Roche N. and Latifi M.A., "Dynamic optimisation of small-size wastewater treatment plants including nitrification and denitrification processes", Computers & Chemical Engineering, 25(4/6):585-593, 2001.
• Chachuat B., Roche N. and Latifi M.A., "Nouvelle approche pour la gestion optimale du fonctionnement des petites stations d'épuration par boues activées", L'Eau, l'Industrie, les Nuisances, 240:53-59, 2001.

Articles dans des ouvrages internationaux

• Chachuat B. and Latifi M.A., "A new approach in deterministic global optimisation of problems with ordinary differential equations", C.A. Floudas and P.M. Pardalos, Eds. Frontiers in Global Optimisation, series in Nonconvex Optimization and Its Applications, Kluwert Academic Publishers, (sous presse). (128.8kb)

Articles dans des actes de congrès internationaux

• Chachuat B. and Bernard O., "Design of probabilistic observers for mass-balance based bioprocess models", 9th International Symposium on Computer Applications in Biotechnology (CAB9), 28-31 mars 2004, Nancy, France (soumis). (104.7kb)
• Fikar M., Chachuat B. and Latifi M.A., "Dynamic optimisation of alternating activated sludge processes", European Control Conference ECC'03, 1-4 septembre 2003, University of Cambridge, UK (accepté). (186.0kb)
• Chachuat B. and Latifi M.A., "A new approach in deterministic global optimisation of problems with ordinary differential equations", 4th International Conference on Frontiers in Global Optimization, 8-12 juin 2003, Santorin, Grèce.
• Chachuat B. and Latifi M.A., "Theoretical and practical aspects of dynamic optimisation of chemical processes" (Plenary lecture), 14th International Conference on Process Control, 8-11 juin 2003, Strbske Pleso, High Tatras, Slovaquie.
• Fikar M., Chachuat B. and Latifi M.A., "Optimal control design for an alternating activated sludge process", 5th International Scientific and Technical Conference on Process Control, 9-12 juin 2002, Kouty nad Desnou, Republique Tchèque (CD-ROM paper R-244).
• Chachuat B., Roche N. and Latifi M.A., "Réduction du modèle ASM 1 pour la mise en oeuvre de la commande optimale d'un procédé de traitement à boues activées". 4ème Congrès International GRUTTEE, 22-23 novembre 2001, Limoges, France.
• Chachuat B., Roche N. and Latifi M.A., "Optimisation dynamique des petites stations de traitement des eaux usées - Une étude de cas". 8ème Congrès francophone de Génie des Procédés SFGP, 17-19 octobre 2001, Nancy, France.
  Dans: Récents Progrès en Génie des Procédés, 15(82):269-276, 2001.
• Chachuat B., Roche N. and Latifi M.A., "Minimisation of nitrogen discharges for small-size wastewater treatment plants", 3rd European Congress of Chemical Engineering ECCE'3, 28-30 juin 2001, Nuremberg, Allemagne.
  Résumé publié dans: Chem. Ing. Tech., 73(6):590, 2001.
• Chachuat B., Roche N. and Latifi M.A., "Dynamic optimisation of small-size wastewater treatment plants including nitrification and denitrification processes", 10th European Symposium on Computer Aided Process Engineering ESCAPE-10, 7-10 mai 2000, Florence, Italie.
  Dans: S. Pierucci, Ed., Computer Aided Chemical Engineering 8, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, 2000.

Rapports techniques

• Chachuat B. and Latifi M.A., "GDO: a fortran90 program for global optimisation of problems with ordinary differential equations", rapport technique, LSGC-CNRS, Nancy, France (en préparation).
• Chachuat B. and Bernard O., "Estimation of the yield coefficients in mass-balance based models for bioprocesses - Applications to the anaerobic digestion process", rapport technique, Telemac EU project IST-2000-28256, INRIA Sophia-Antipolis, France, 22p., 2003. (149.4kb)
• Chachuat B. and Latifi M.A., "User's guide for fortran global optimisation code NLPGLOB", rapport technique, LSGC-CNRS, Nancy, France, 62p., 2002. (251.0kb)
• Chachuat B., Roche N. and Latifi M.A., "Identification et optimisation dynamique d'une station d'épuration de petite taille", rapport technique: collaboration sur les échanges techniques en modélisation des stations d'épuration, LSGC / Anjou Recherche (Vivendi Water), 144p., 2000.

Thèse

J'ai effectué ma thèse de doctorat en Génie des Procédés au Laboratoire des Sciences du Génie Chimique (CNRS, UPR 6811) à Nancy, sous la direction des Profs. M.A. Latifi et N. Roche. Cette thèse a fait l'objet d'un financement du Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche (bourse de 3 ans, de 1998 à 2001) et a été soutenue le 18 décembre 2001.

• Chachuat B., "Méthodologie d'optimisation dynamique et de commande optimale des petites stations d'épuration à boues activées", Thèse de doctorat, Institut National Polytechnique de Lorraine, 2001. (2.2Mb)