Brigitte D Andrea-Novel

Professeur

Centre · CAOR

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2015 Officier de l'ordre national du mérite

Équipe

CAOR

Biographie

Brigitte D’Andréa-Novel est une chercheuse spécialisée dans le domaine de l’automatique et du contrôle des systèmes dynamiques. Ses travaux de recherche couvrent un large spectre de thématiques, incluant la commande des systèmes mécaniques non linéaires, l’application de méthodes de contrôle avancées aux véhicules autonomes et aux instruments de musique, ainsi que la modélisation et la stabilisation de systèmes hybrides PDE-ODE. Elle s’intéresse particulièrement à l’utilisation de techniques telles que le backstepping, les lois de commande par retour d’état, et les approches basées sur la platitude différentielle pour résoudre des problèmes de stabilisation en temps fini ou de suivi de trajectoire. Ses contributions incluent également des applications pratiques, comme le contrôle actif d’instruments à vent ou de percussions, ainsi que l’optimisation des performances dynamiques des véhicules en conditions réelles, notamment en présence de glissements ou de variations paramétriques.

Publication(s)

2025
Electro-acoustic control of radiation impedance for brass instrument timbre shaping: design of a vocalizing mute DOI : 10.1051/aacus/2025020
2023
EXPERIMENTAL IMPLEMENTATION OF A FINITE-TIME CONTROLLER FOR THE AXISYMMETRIC VIBRATION MODES OF A TOM-TOM DRUM
2023
RADIATION IMPEDANCE CONTROL OF BRASS RESONATORS TO RESHAPE SOUNDS WITH VOWEL SPECTRAL ENVELOPES: A NUMERICAL STUDY
2021
Finite-time stabilization of an overhead crane with a flexible cable submitted to an affine tension DOI : 10.1051/cocv/2021090
2020
Longitudinal and lateral control for four wheel steering vehicles DOI : 10.1016/j.ifacol.2020.12.2573
2020
Small-time stabilization of homogeneous cascaded systems with application to the unicycle and the slider examples DOI : 10.1137/19M1285081
2020
Electroacoustic Absorbers Based on Passive Finite-Time Control of Loudspeakers: A Numerical Investigation DOI : 10.1007/978-3-030-34747-5_3
2019
New online estimation algorithm of lateral tire-road coefficients based on Inertial Navigation System DOI : 10.1109/ITSC.2019.8917532
2019
Finite-time stabilization of an overhead crane with a flexible cable DOI : 10.1007/s00498-019-0235-7
2019
Brake and velocity model-free control on an actual vehicle DOI : 10.1016/j.conengprac.2019.06.011
2019
Active control of the axisymmetric vibration modes of a tom-tom drum DOI : 10.1109/CDC40024.2019.9029960
2018
Guaranteeing Consistency in a Motion Planning and Control Architecture Using a Kinematic Bicycle Model DOI : 10.23919/ACC.2018.8430886
2018
A Real-time Safe Planning and Control Architecture for Autonomous Driving Adapting to Slippery Roads DOI : 10.1109/ITSC.2018.8569424
2018
An Efficient Model-Free Setting for Longitudinal and Lateral Vehicle Control: Validation Through the Interconnected Pro-SiVIC/RTMaps Prototyping Platform DOI : 10.1109/TITS.2017.2699283
2017
Integrated vehicle control through the coordination of longitudinal/lateral and vertical dynamics controllers: Flatness and LPV/H∞-based design DOI : 10.1002/rnc.3846
2017
The kinematic bicycle model: A consistent model for planning feasible trajectories for autonomous vehicles? DOI : 10.1109/IVS.2017.7995816
2017
Finite-Time Stabilization of Longitudinal Control for Autonomous Vehicles via a Model-Free Approach DOI : 10.1016/j.ifacol.2017.08.2191
2017
Robust switched H∞ PI observer-based controller: Vehicle dynamics application DOI : 10.1016/j.ifacol.2017.08.1696
2016
Control of non holonomic or under-actuated mechanical systems: The examples of the unicycle robot and the slider DOI : 10.1051/cocv/2016047
2016
Control of a slide flute: A mechatronic project DOI : 10.1145/2948910.2948921
2016
LPV/H∞ suspension robust control adaption of the dynamical lateral load transfers based on a differential algebraic estimation approach DOI : 10.1016/j.ifacol.2016.08.065
2016
Some remarks on wheeled autonomous vehicles and the evolution of their control design DOI : 10.1016/j.ifacol.2016.07.732
2015
Ground control of a hybrid tricopter DOI : 10.1109/ICUAS.2015.7152382
2015
Modeling and control of unicycle type-robots in presence of decoupled slipping and skidding effects DOI : 10.23919/ecc.1999.7099699
2015
Multi-agent motion planning using burgers' viscous equation and Hopf-cole transformation, a flatness-based implementation DOI : 10.1109/ICoSC.2015.7153288
2015
A Lyapunov approach to control irrigation canals modeled by saint-venant equations DOI : 10.23919/ecc.1999.7099816
2015
A new model-free design for vehicle control and its validation through an advanced simulation platform DOI : 10.1109/ECC.2015.7330852
2015
Simple discrete-time switched hoo optimal control: Application for lateral vehicle control DOI : 10.1016/j.ifacol.2015.11.111
2015
Trajectory tracking of trirotor UAV with pendulum load DOI : 10.1109/MMAR.2015.7283929
2014
Detection of critical situations for vehicle longitudinal dynamics DOI : 10.1109/ECC.2014.6862445
2014
Simple tracking output feedback H∞ control for switched linear systems: Lateral vehicle control application DOI : 10.3182/20140824-6-za-1003.00221
2014
Motion planning for multi-agent systems using gevrey trajectories based on Burgers' viscous equation DOI : 10.3182/20140824-6-za-1003.00494
2014
Continuous-Time Switched H∞ Proportional-Integral observer: Application for sideslip and road bank angles estimation DOI : 10.1109/ECC.2014.6862402
2014
Stability analysis of switching hyperbolic systems: The example of SMB chromatography DOI : 10.1109/ECC.2014.6862556
2014
Hybrid terrestrial and aerial quadrotor control DOI : 10.3182/20140824-6-za-1003.00378
2014
Practical identification and flatness based control of a terrestrial quadrotor DOI : 10.1109/IROS.2014.6943009
2014
From virtual to reality, how to prototype, test and evaluate new ADAS: Application to automatic car parking DOI : 10.1109/IVS.2014.6856525
2014
Backstepping experimentally applied to an antagonistically driven finger with flexible tendons DOI : 10.3182/20140824-6-za-1003.00155
2014
The INOVE ANR 2010 Blan 0308 project: Integrated approach for observation and control of vehicle dynamics DOI : 10.1109/ECC.2014.6862364
2014
Model-free control of automotive engine and brake for Stop-and-Go scenarios DOI : 10.23919/ecc.2009.7074962
2014
Coupled nonlinear vehicle control: Flatness-based setting with algebraic estimation techniques DOI : 10.1016/j.conengprac.2013.09.013
2013
Continuous-time and discrete-time switched H∞ state feedback controllers: Application for a robust steering vehicle control DOI : 10.23919/ecc.2013.6669176
2013
Control theory for engineers: A primer DOI : 10.1007/978-3-642-34324-7
2013
Multivariable decoupled longitudinal and lateral vehicle control: A model-free design DOI : 10.1109/CDC.2013.6760313
2013
A new LPV/H∞ semi-active suspension control strategy with performance adaptation to roll behavior based on non linear algebraic road profile estimation DOI : 10.1109/CDC.2013.6760422
2013
Functional switched H∞ Proportional Integral observer applied for road bank and vehicle roll angles estimation DOI : 10.1109/ICNSC.2013.6548701
2013
Study and comparison of non linear and LPV control approaches for vehicle stability control DOI : 10.1109/MED.2013.6608738
2012
Simulation architecture for the design of Cooperative Collision Warning systems DOI : 10.1109/ITSC.2012.6338733
2012
Road bank and vehicle roll angles estimation based on proportional-integral observer DOI : 10.3182/20120829-3-MX-2028.00075
2011
Algebraic nonlinear estimation and flatness-based lateral/longitudinal control for automotive vehicles DOI : 10.1109/ITSC.2011.6083044
2011
Easy path planning and robust control for automatic parallel parking DOI : 10.3182/20110828-6-IT-1002.01458
2011
A diagnosis-based approach for tire-road forces and maximum friction estimation DOI : 10.1016/j.conengprac.2010.11.005
2011
Corrigendum to "A diagnosis-based approach for tire-road forces and maximum friction estimation" [Control Engineering Practice 19(2) (2011) 174-184] DOI : 10.1016/j.conengprac.2011.07.013
2010
Asymptotic state observers for a simplified brass instrument model DOI : 10.3813/AAA.918327
2010
Visibility distance estimation based on structure from motion DOI : 10.1109/ICARCV.2010.5707416
2010
An algebraic approach for maximum friction estimation DOI : 10.3182/20100901-3-IT-2016.00212
2010
A mathematical explanation via "intelligent" PID controllers of the strange ubiquity of PIDs DOI : 10.1109/MED.2010.5547700
2009
On Lyapunov stability of linearised Saint-Venant equations for a sloping channel DOI : 10.3934/nhm.2009.4.177
2009
Robust stop-and-go control strategy: An algebraic approach for non-linear estimation and control DOI : 10.1504/IJVAS.2009.033264
2009
Wind instruments as time delay systems. Part II: Control and estimation DOI : 10.3182/20090901-3-ro-4009.00047
2009
Wind instruments as time delay systems. Part I: Modeling DOI : 10.3182/20090901-3-ro-4009.00046
2008
Robust algebraic approach for radar signal processing: Noise filtering, time-derivative estimation and perturbation estimation DOI : 10.1007/978-3-540-85190-5_14
2008
Robust grey-box closed-loop stop-and-go control DOI : 10.1109/CDC.2008.4739296
2008
Vehicle dynamics estimation for camera-based visibility distance estimation DOI : 10.1109/IROS.2008.4650756
2008
Boundary feedback control and Lyapunov stability analysis for physical networks of 2×2 hyperbolic balance laws. DOI : 10.1109/CDC.2008.4738857
2008
Modeling and automatic control of a slide-flute DOI : 10.1109/MED.2008.4602061
2008
Boundary control with integral action for hyperbolic systems of conservation laws: Stability and experiments DOI : 10.1016/j.automatica.2007.09.022
2008
Estimation of longitudinal and lateral vehicle velocities: An algebraic approach DOI : 10.1109/ACC.2008.4587108
2007
Vision guided by vehicle dynamics for onboard estimation of the visibility range DOI : 10.3182/20070903-3-fr-2921.00056
2007
A strict lyapunov function for boundary control of hyperbolic systems of conservation laws DOI : 10.1109/TAC.2006.887903
2007
A realistic vehicle model for ESP-like control laws synthesis DOI : 10.23919/ecc.2007.7068905
2007
Boundary control of systems of conservation laws : LLyapunov stability with integral actions
2007
Lyapunov stability analysis of networks of scalar conservation laws DOI : 10.3934/nhm.2007.2.751
2005
Boundary control for exact cancellation of boundary disturbances in hyperbolic systems of conservation laws DOI : 10.1109/CDC.2005.1582302
2005
Global vehicle control using differential braking torques and active suspension forces DOI : 10.1080/004231104123331327841
2004
A strict Lyapunov function for boundary control of hyperbolic systems of conservation laws DOI : 10.1109/CDC.2004.1428994
2003
Boundary feedback control in networks of open channels DOI : 10.1016/S0005-1098(03)00109-2
2003
Collaboration between braking torques and active suspension forces to control a vehicle DOI : 10.23919/ecc.2003.7085239
2002
On boundary control design for quasilinear hyperbolic systems with entropies as Lyapunov functions
2001
An optimal control methodology for braking in a corner with stability DOI : 10.23919/ecc.2001.7076497
2001
Tracking with stability for a vehicle braking in a corner
2001
A comparison study of two kinds of observers for a vehicle DOI : 10.23919/ecc.2001.7076056
2000
Exponential stabilization of an overhead crane with flexible cable via a back-stepping approach DOI : 10.1016/S0005-1098(99)00182-X
2000
Control of unicycle-type robots in the presence of sliding effects with only absolute longitudinal and yaw velocities measurements DOI : 10.1016/S0947-3580(00)71120-4
1999
Modelling and control of wheeled mobile robots not satisfying ideal velocity constraints: The unicycle case DOI : 10.1016/S0947-3580(99)70165-2
1998
Stabilization of a rotating body beam without damping DOI : 10.1109/9.668828
1997
Joystick velocity control of the `high performance econo' vehicle
1997
Observer-based controllers for fractional differential systems
1997
Vibrational control of wheeled mobile robots not satisfying ideal velocity constraints: The unicycle case DOI : 10.23919/ecc.1997.7082125
1996
Modeling and feedback control of mobile robots equipped with several steering wheels DOI : 10.1109/70.499820
1996
Structural properties and classification of kinematic and dynamic models of wheeled mobile robots DOI : 10.1109/70.481750
1996
Modeling and control of wheeled mobile robots not satisfying ideal velocity constraints: The unicycle case
1995
Control of Nonholonomic Wheeled Mobile Robots by State Feedback Linearization DOI : 10.1177/027836499501400602
1995
Control of wheeled mobile robots not satisfying ideal velocity constraints: A singular perturbation approach DOI : 10.1002/rnc.4590050403
1995
Transformation of the kinematic models of restricted mobility wheeled mobile robots with a single platform into chain forms
1994
Feedback stabilization of a hybrid PDE-ODE system: Application to an overhead crane DOI : 10.1007/BF01211483
1994
Smooth stabilizing feedback for a class of mechanical systems with a pitchfork bifurcation DOI : 10.1016/0167-6911(94)90083-3
1994
Nonlinear control of a hydraulic robot using singular perturbations
1993
Structural properties and classification of kinematic and dynamic models of wheeled mobile robots
1993
Smooth stabilizing time-varying control laws for a class of nonlinear systems. Application to mobile robots DOI : 10.1016/b978-0-08-041901-5.50073-7
1993
Nonlinear dynamic output feedback for an equilibrist robot
1992
Adaptive control of a class of mechanical systems using linearization and Lyapunov methods: A comparative study on the overhead crane example
1992
Dynamic feedback linearization of nonholonomic wheeled mobile robots
1992
Adaptive control of non‐completely controlled mechanical systems using dynamic feedback linearization and estimation design DOI : 10.1002/acs.4480060606
1992
Adaptive control of an overhead crane using dynamic feedback linearization and estimation design
1991
Modelling and control of non holonomic wheeled mobile robots
1991
Lyapunov Design of Stabilizing Controllers for Cascaded Systems DOI : 10.1109/9.90230
1991
Modelling and state feedback control of nonholonomic mechanical systems
1991
Adaptive stabilization for nonlinear systems in the plane
1991
Controllability and state feedback stabilizability of non holonomic mechanical systems DOI : 10.1007/bfb0039268
1989
Lyapunov design of stabilizing controllers

Enseignements

Période d'enseignement d'option (octobre+janvier)

Responsable

Mathématiques appliquées : robotique, vision, automatique (MAREVA) option

Responsable

Contenu de la 2ème année Les enseignements et activités pédagogiques dispensés en seconde année sont communs à tous les élèves ayant choisi MAREVA et se déroulent à Paris. L’organisation de la période de 2ème année est centrée sur l’étude des Systèmes Complexes : systèmes dynamiques en temps discret, filtrage et identification, capteurs embarqués et fusion de données, traitement d’images et imagerie médicale. Ce bloc est complété par des conférences d'introduction à la Robotique et aux ITS, d'introduction à la réalité virtuelle et réalité augmentée, des séances de programmation en C++ et programmation graphique ainsi que des séances de mini-projets réalisés en binôme, encadrés par les chercheurs des centres et mettant en application les concepts vus en cours. Voici quelques exemples de mini-projets réalisés ces dernières années : asservissement latéral (Lane Keeping, ESP) et longitudinal d'un véhicule (ACC); asservissement par capteurs de couleurs d'une petite voiture sur ligne blanche; évaluation d’un système de capture de mouvement grand public (la Wiimote); mise en correspondance de nuages de points 3D pour cartographie numérique ; modélisation et stabilisation d’un plongeur ; édition d'image basée sur une segmentation hiérarchique ; modélisation et contrôle de grues de chantiers ; algorithmes d'estimation et de contrôle d'un robot mobile développé par SAGEM ; développement d'algorithmes de parking, validation et tests sur logiciel graphique 3D ; mise en place d'interactions homme/environnement dans une cuisine virtuelle. Contenu de la 3ème année En 3ème année, les activités du mois d'octobre restent communes. Les deux premières semaines à Paris sont consacrées à des cours notamment en vision et traitement d'images dans le contexte automobile, sur le contrôle non linéaire et ses applications en robotique, sur les robots humanoïdes, sur les systèmes à événements discrets, les systèmes à retards .... Un ES en vision et morphologie mathématique sur une semaine bloquée en novembre complète la formation des spécialités Vision et Robotique. Les deux dernières semaines d'octobre sont dédiées aux mini-projets (d’un niveau plus approfondi que ceux de 2ème année), ainsi qu'au voyage d'option durant lequel les étudiants visitent des laboratoires et des entreprises. Ces quatre dernières années le voyage a été organisé respectivement en Italie et Rhône-Alpes (STMicroelectronics, ISPRA, INRIA Rhône-Alpes, LAG ...), dans la région de Nice et Monaco (INRIA Sophia-Antipolis, Thalès Alénia Space, musée des automates ...), en Allemagne à Stuttgart et Munich (Bosch, Mercedes, German Aerospace ...), à Toulouse (CNES, LAAS, Laboratoires Pierre Fabre ...), à Bordeaux (LABRI, LAPS, Laser MégaJoule, Thalès, EvTronic, BeTomorrow ...). Ces voyages sont de bonnes occasions de nouer des contacts intéressants pour les stages d’option en 3ème année. Les sujets de stage pour la 3ème année sont mutualisés et proposés indifféremment par les enseignants chercheurs de différents centres de mathématiques appliquées de l’école (CAOR, CAS, CMA, CMM) souvent en relation avec leurs activités en partenariat avec les industriels. Notons que chaque année, le nombre de stages proposés est largement supérieur au nombre d’optionnaires ! Quelques sujets d'option représentatifs traités ces dernières années : Automatique : Guidage exoatmosphérique d’Ariane V – EADS (Automatique) ; Traitement du signal par bancs de filtres (IFP) Développement d’une méthode d’analyse de signaux ECG par inverse scattering (INRIA) Simulation et commande de robots humanoïdes (ATR Computational Neuroscience Laboratory. Kyoto) Synthèse de correcteur de pilotage d’un véhicule aérobie supersonique (ONERA) Validation de modèles de véhicules pour le contrôle-commande (PSA) Quantification des perturbations maximales admissibles sur les organes de pilotage d’un véhicule aile en phase de rentrée atmosphérique (EADS) Estimation de paramètres sur des systèmes quantiques (Princeton University) Ooptimisation de production électrique, (EDF, Clamart) Dimensionnement des réseaux de transport gaziers, (GdF Suez, Saint-Denis) Robotique : Conduite automobile assistée par vision artificielle (INRIA/CAOR) Amélioration de la sécurité routière et du confort via le Contrôle Global de Châssis (PSA) Identification de l’adhérence disponible pour un véhicule (NEXYAD, projet ARCOS) Configuration d’un système à retour d’effort en réalité virtuelle (CEA/CAOR) Communication véhicule/infrastructure dans le domaine autoroutier (ASFA) Accrochage virtuel de véhicules pour la conduite en convoi (INRIA) Développement d’un éditeur de comportement de robot humanoïde (Aldebaran Robotics) Planification de mouvement pour robot humanoïde (Joint Research Laboratory Tsukuba) Développement d’un robot social (Advanced Telecommunications Research, Kyoto) Les olympiades des Cybercars : compétition de véhicules intelligents sur la route du futur à Saint-Brieuc (Conseil général des Côtes d’Armor) Simulation et estimation de position d'un drone quadricoptère, (Parrot, Paris) Préparation du pavillon français à l'exposition universelle de Shangaï sur les ITS Modélisation du trafic routier, projet Millenium (Université de Berkeley) Algorithmes neuronaux pour la perception (MIT, Cambridge) Capteur de vision sphérique pour la robotique mobile autonome, (INRIA Sophia-Antipolis) Vision : Annotation automatique d’images (LTU, Paris) Indexation d’images médicales (CEA, Fontenay aux Roses) Capteur d’environnement destiné à un service télématique (PSA, Vélizy) Segmentation d’images médicales pour la radiothérapie (Institut Gustave Roussy, Villejuif) Analyse d’images d’empreintes digitales (SAGEM, Eragny Sur Oise) Analyse de séquences d’images sportives (Thomson Broadcast, Breda, Pays-Bas) Optimisation compression/déconvolution (Alcatel Space Industries, Cannes) Cytologie quantitative et recherche de médicaments (CSIRO, Sydney, Australie) Morphogenèse 3D du rein de souris (Université de Monash, Clayton, Australie) Interprétation de scènes vidéo (Bosch, Hildesheim, Allemagne) Géolocalisation d'un paysage (Google Earth, USA) Contrôle qualité de verre photo-voltaïque (Saint-Gobain, Chine) Analyse d'images pour l'étude des propriétés mécaniques de l'os (Université d'Adélaïde, Australie) Particularités de l'option : La réalisation des mini-projets est très appréciée des étudiants. C’est un excellent moyen d’approfondir et d’appliquer les notions déclinées en cours mais aussi une très bonne occasion de rencontrer les chercheurs des différents laboratoires de l’école et de toucher à une première expérience, même limitée, dans le milieu de la recherche.

Direction(s) de thèse(s)

2025 Génération automatique d'animations visuelles à partir de sources musicales BUGUET Romain
2025 Pilotage d'un Essaim de Drones pour Exploration Collaborative COLOMBINI-LJUNGBERG Oliver
2017 Modélisation et contrôle d'un véhicule tout-terrain à deux trains directeurs LI Laëtitia
2015 Cohérence et stabilité de systèmes hiérarchiques de planification et de contrôle pour la conduite automatisée POLACK Philip