Médaille d’argent pour Christophe Prieur : l’automatique au service des énergies d’avenir
De la fusion nucléaire à la navigation en intérieur, Christophe Prieur développe des algorithmes de contrôle pour différents types de systèmes dynamiques non-linéaires. Pour ses recherches à l’interface entre automatique et mathématiques appliquées, le directeur de recherche CNRS au laboratoire Grenoble image, parole, signal, automatique (GIPSA-lab – CNRS/Université Grenoble Alpes) est récompensé par la médaille d’argent du CNRS.
L'automatique est une discipline fondamentale qui façonne notre avenir technologique et industriel. Elle englobe la conception, l'analyse et le contrôle de systèmes dynamiques tels que la robotique autonome ou le pilotage de réseaux énergétiques. Le contrôle vise plus particulièrement à mettre en œuvre des mécanismes qui permettent de guider le fonctionnement d'un système vers un état souhaité.
Un domaine dans lequel s’épanouit pleinement Christophe Prieur, directeur de recherche CNRS au GIPSA-lab, spécialiste du contrôle des équations aux dérivées partielles et du contrôle de systèmes non-linéaires. Alors qu’ils évoluent dans le temps, ces systèmes complexes peuvent exhiber des comportements inappropriés, tels que des oscillations ou des points d'équilibre multiples. Dans ce cadre, il s’est intéressé à diverses applications pour l’aéronautique et l’énergie.
Depuis son arrivée au GIPSA-lab en 2010 il travaille notamment sur le contrôle de la fusion nucléaire. Cette dernière consiste à produire de l’énergie en combinant des petits noyaux atomiques. « Je trouve ce cas d’étude très stimulant, car il pose des questions de contrôle sur des équations aux dérivées partielles non-linéaires encore non-résolues tout en s’attaquant à une application importante pour notre société », témoigne Christophe Prieur. Son objectif est de trouver les conditions menant à des réactions en chaîne longues et stables autour de certains régimes de fonctionnement. « Autrement dit, nous devons trouver les paramètres d’entrée du tokamak pour avoir une haute énergie de fusion, un bon confinement du plasma et une stabilité magnéto-hydro-dynamique sur le long terme. », explique Christophe Prieur.
Pour cela, il élabore des algorithmes de contrôle en temps réel de plusieurs paramètres magnétiques et électriques du plasma. Ce travail théorique a donné lieu à une validation expérimentale avec des physiciens de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). « Ce lien avec la réalité est important, car il impose de trouver des solutions adaptées aux contraintes des physiciens. Nous devons, par exemple, calculer numériquement l’état du plasma. Cela ne prend que 5 millisecondes, ce qui peut sembler négligeable, mais c’est l’efficacité de l’ensemble du système qui est affectée si nous ne prenons pas en compte ce retard de calcul », précise-t-il.
En parallèle, Christophe Prieur a encadré plus d’une vingtaine d’étudiants en thèse avec qui il aborde d’autres applications de l’automatique comme la navigation en intérieur. « L’objectif est d’estimer l’altitude et la position d’un objet dans un environnement tridimensionnel où le signal GPS est mauvais ou dangereux », ajoute l’automaticien. Le directeur de recherche et ses étudiants ont alors recours à des caméras et des données produites par des accéléromètres, des gyroscopes ou encore des magnétomètres. Problème ? Ces données sont souvent bruitées ou peu fiables. « L’intelligence artificielle nous aide à traiter et déduire des informations à partir de ces mesures et, in fine, à améliorer la géolocalisation », explique Christophe Prieur. Ces travaux alimentent notamment les solutions de l’entreprise Sysnav pour la localisation de véhicules dans les parkings souterrains ou les zones aéroportuaires.
Pour l’ensemble de sa carrière, Christophe Prieur est récompensé par la médaille d’argent du CNRS. « C’est une belle reconnaissance pour cette discipline et le caractère pluridisciplinaire de mes travaux », conclut-il.