Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés
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Pour une approche complète de l’évaluation de fiabilité dans les Microsystèmes
Get PDFLa complexité des microsystèmes, leur multidisciplinarité, l’hétérogénéité des matériaux utilisés et les interfaces avec l’environnement extérieur rendent difficiles l’évaluation et la maîtrise de leur fiabilité indispensables pour l’exploitation des nombreuses possibilités innovantes qu’ils offrent. L’approche que nous avons proposée dans ce travail, afin de prédire la fiabilité des microsystèmes, se fonde sur l’usage intensif de la modélisation et de la simulation, dans les conditions d’usage du microsystème (profil de mission), en associant donc l’évaluation de la fiabilité à la démarche de conception : avant d’entreprendre une modélisation fonctionnelle de type VHDL-AMS, les objectifs de fiabilité sont exprimés explicitement dans le cahier des charges du microsystème, au même titre que les objectifs plus habituels de performances. Afin de supporter nos travaux, nous avons appliqué cette démarche de prédiction de la fiabilité sur deux types de microsystèmes :des micro-actionneurs électrothermiques, des commutateurs RF capacitifs à actionnement électrostatique.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------The complexity of microsystems, their multidisciplinarity, the heterogeneity of materials and interfaces with the external environment makes difficult the assessment and control of reliability, which is indispensable for the exploitation of the several innovative opportunities that they offer. The approach we proposed, in this work, to predict the reliability of microsystems is based on the intensive use of modelling and simulation, in the use and environmental conditions of micro-system (mission profile), thus by combining the reliability evaluation in the design process: before undertaking any type of functional modelling VHDL-AMS, reliability objectives are expressed explicitly in the specification of the micro-system, as well as the most common performance goals. To support our work, we applied this approach for predicting the reliability for two types of microsystems:Electro-thermal micro-actuators, Capacitive RF MEMS switches
Détection et isolation de pannes basées sur la platitude différentielle. Application aux engins atmosphériques.
No full textCe travail de thèse aborde le problème de la détection et de l’isolation des pannes à base de modèle du système dynamique non linéaire. Les techniques de détection et d’identification de pannes sont déjà appliquées aux systèmes industriels et elles jouent un rôle important pour assurer les performances attendues des systèmes automatiques. Les différentes approches du diagnostic des systèmes dynamiques semblent être souvent le résultat de contextes différents notamment en ce qui concerne les applications visées et le cahier des charges qui en résulte. Ainsi, la nature des informations disponibles sur le système ou le type de défauts à détecter conduit à la mise en œuvre de stratégies spécifiques. Dans cette étude on suppose disposer d’un modèle de fonctionnement du système et les pannes considérées sont celles qui conduisent le système à ne plus suivre ce modèle. \ud
Après avoir introduit la notion de platitude différentielle pour un système dynamique non linéaire continu, plusieurs exemples de systèmes dynamiques différentiellement plats sont introduits. Les redondances analytiques mises en évidence par cette propriété sont dans une première étape utilisées pour détecter des pannes. Ceci conduit à développer des estimateurs d’ordre supérieurs pour les dérivées des sorties plates du système et des estimateurs non linéaires de l’état du système. Cette approche est mise en œuvre dans le cadre de la détection de pannes des moteurs d’un Quadri-Rotor.\ud
La notion de platitude pour les systèmes dynamiques discrets est alors introduite. Il est alors possible de développer une nouvelle approche pour la détection des pannes, fondée sur la redondance temporelle entre les informations résultant des mesures directes de composantes du vecteur d’état du Quadri-Rotor et les estimations des sorties plates à chaque instant d’échantillonnage. Cette approche qui est illustrée ici aussi dans le cas du Quadri-Rotor, permet aussi de développer une méthode d’identification en ligne des pannes en se basant sur la chronologie de la propagation de leurs effets.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------This PhD is submitted in model-based faults detection and isolation in nonlinear dynamic system. The techniques of faults detection and isolation are already being applied to industrial systems and have played an important role to ensure the expected performance of automated systems. The differences in approaches to diagnosis of dynamic systems often seem to be the result of different contexts including in respect of applications and referred the specification that follows. Thus, the nature of information available on the system or the type of fault detection leads to the implementation of specific strategies. In this study we have assumed a model of system operation and faults considered are those that lead the system to no longer follow this model.\ud
After introducing the concept of differential flatness for a nonlinear dynamical system continued, several examples of differentially flat systems dynamics are introduced. The analytical redundancy highlighted by this property is a first step used to detect faults. This leads to develop estimators for higher order derivatives of the outputs flat of the system and estimator plate for nonlinear system state. This approach is implemented in the context of fault detection engine of a Quadri-Rotor.\ud
The notion of flatness for discrete dynamical systems is introduced. It is then possible to develop a new approach for fault detection based on temporal redundancy between the information from direct measurements of components of the state vector of Quadri-Rotor and estimates of output flat at each sampling instant. This approach is illustrated here as in the case of the Quadri-Rotor, can also develop a method for online identification of fault based on the chronology of the spread of their effects.\ud
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Contribution à la compréhension du mécanisme de formation de dextranes ou gluco-oligosaccharides ramifiés en alpha-(1→2) par l’enzyme GBD-CD2 : études cinétique et structurale
Get PDFIssue de la troncature de la dextrane-saccharase DSR-E, l’alpha-(1→2) transglucosidase recombinante GBD-CD2 catalyse à partir de saccharose le branchement de molécules acceptrices tels que les dextranes, les isomalto-oligosaccharides ou les gluco-oligosaccharides (GOS ; [6)- alpha -D-Glcp-(1→]n- alpha -D-Glcp-(1→4)-D-Glcp, avec 1<n<9). L’objet de cette étude a porté sur la compréhension des relations structure-activité de GBD-CD2 afin d’investiguer les facteurs structuraux responsables de la synthèse des liaisons osidiques de type alpha -(1→2). La troncature rationnelle du domaine de liaison au glucane (GBD) de l’enzyme GBD-CD2 (192 kDa) a abouti à l’isolement de trois formes tronquées actives, de masses moléculaires égales à 180, 147 et 123 kDa. Après purification de GBD-CD2 et de DeltaN123-GBD-CD2 (123 kDa), des études cinétiques ont permis de mettre en évidence que les enzymes présentent la même régiospécificité. L’activité d’hydrolyse du saccharose peut être modélisée par le modèle de Michaelis – Menten (kcat respectifs de 109 et 76 s-1). En présence de dextrane accepteur, ces enzymes sont activées. L’activité d’ alpha -(1→2) glucosylation suit un modèle Ping Pong Bi Bi (kcat respectifs de 970 et 947 s-1). En modulant le ratio molaire entre le donneur d’unités glucosyle et l’accepteur de ces unités ([saccharose]/[dextrane]), il est possible de synthétiser des dextranes dont le pourcentage de liaisons alpha -(1→2) est contrôlé et varie de 10% à 40%. La caractérisation des produits de la réaction menée en présence de saccharose et de GOS a permis d’isoler et de caractériser pour la première fois des GOS arborant des unités glucosyle branchées en alpha -(1→2) sur les unités glucosyle adjacentes de la chaîne principale. Enfin, la résolution de la structure de DeltaN123-GBD-CD2 à 3,2 Å révèle que cette enzyme adopte le repliement original « en U » similaire à celui décrit pour GTF180-DeltaN. La comparaison des gorges catalytiques des deux dextrane-saccharases cristallisées apporte des éléments pouvant expliquer la régiospécificité singulière de DeltaN123-GBD-CD2, et ouvre la voie à des travaux de mutagenèse visant à investiguer le rôle de résidus potentiellement clés.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------GBD-CD2 is a recombinant alpha -(1→2) transglucosidase constructed by truncation of the DSR-E dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1299. From sucrose, GBD-CD2 catalyses the alpha -(1→2) branching reaction onto acceptor molecules such as dextrans, isomalto-oligosaccharides or gluco-oligosaccharides (GOS; [6)- alpha -D-Glcp-(1→]n- alpha -D-Glcp-(1→4)-D-Glcp, 1<n<9). This work has been focused on structure activity relationship studies. Rational truncations of the glucan binding domain (GBD) led to the expression in E. coli of three active enzymes, showing molecular masses of 180, 147 and 123 kDa. After purification of the recombinant GBD-CD2 and N123-GBD-CD2, we showed that both enzymes display the same regiospecificity. Steady-state kinetics revealed that the activity of sucrose hydrolysis displays a Michaelis Menten type of kinetics (kcat 109 s-1 and 76 s-1, respectively). In the presence of dextran acceptor, these enzymes are activated. The alpha-(1→2) transglucosidase activity from sucrose onto dextrans was modelled by a Ping Pong Bi Bi mechanism (kcat 970 s-1 and 947 s-1, respectively). When varying the molar ratio between the glucosyl donor and the acceptor ([sucrose]/[dextran]), the percentage of alpha -(1→2) linkages in dextrans can be controlled from 10% to 40%. Additionally, from reactions in the presence of GOS and sucrose, we isolated and characterized new alpha -(1→2) branched GOS with contiguous alpha -(1→2) branchings along linear GOS chains. Finally, the X-ray structure of DeltaN123-GBD-CD2 at 3.2 Å resolution revealed that this enzyme has a very original “U folding” similar to that described for GTF180-DeltaN. Study of the residues lining the catalytic gorges of the two crystallized enzymes revealed the structural determinants possibly involved in the singular regiospecificity of DeltaN123-GBD-CD2. Our work opens the way to mutagenesis work for discovering key structural determinants of DeltaN123-GBD-CD2
ETUDE EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE DE LA REPONSE DE LACTOCOCCUS LACTIS NCDO2118 AUX CONDITIONS HYDRODYNAMIQUES LOCALES EN REACTEUR COUETTE
Get PDFCette thèse présente les résultats de travaux visant à étudier les interactions entre les conditions hydrodynamiques et le comportement bactérien en bioréacteur. En s'intéressant plus particulièrement aux phénomènes agissant aux petites échelles, nous avons cherché à identifier, caractériser et quantifier les couplages hydro-bio à l'échelle de la cellule. Ici, la souche Lactococcus lactis a été choisie comme modèle microbiologique, alors qu’un réacteur de type Couette a été préféré afin d’engendrer des contraintes hydrodynamiques connues et définies. Il a été démontré que dans des conditions spécifiques d’écoulement (Modulated Wavy Vortex Flow), les bactéries lactiques s’agrègent au sein d’une matrice riche en polysaccharides. Le lien entre ce phénotype atypique et les contraintes locales liées à l’écoulement a été étudié { l’aide de simulation numérique directe de l’écoulement combiné { un suivi de particule. Cette approche permet d’établir les profils temporels des contraintes subies et de comparer la nature des forces disruptives subies au mécanisme d’agrégation séparation des cellules bactériennes au sein de leur matrice. Ce travail de recherche donne ainsi d’autres exemples d’interactions cellule – environement en bioreacteurs, mettant en exergue des effets mécaniques.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------The aim of this work is to reach a better understanding of environmental effects on bacterial behaviour in bioreactors. Particular attention has been paid to hydrodynamically-induced stresses at the cell scale, with a view to characterizing and quantifying these local interactions. As a “model experiment”, Lactococcus lactis NCDO2118 has been cultivated in a Couette\ud
Bioreactor, a device generating a known and defined flow field. Under specific flow regime (Modulated Wavy Vortex Flow), the cells end up being entrapped in a polysaccharidic matrix. The phenotype of the cells has been demonstrated to be strongly affected by the flow conditions. The stress signal encountered by the cells has been characterized, through umerical simulation (Direct Numerical Simulation) and lagrangian particle tracking, and linked to the phenotypic expression. These studies provide further examples of bacterial response to local hydrodynamic conditions
Transposition en architecture des connaissances d’ingénierie environnementale et des savoirs relatifs au choix des matériaux
Get PDFLes démarches environnementales s’accompagnent de plus en plus d’approches et d’outils d’aide à la conception. Toutefois, ces savoir-faire techniques s’avèrent peu exploités dans les projets architecturaux. Partant de ce constat, notre recherche porte sur la qualité environnementale des matériaux et procédés de mise en œuvre. Elle vise à alimenter, par la mise au jour de savoirs et de méthodes innovantes, les pratiques opérationnelles en architecture. \ud
La mise au jour d'outils d'aide à la conception simplifiée informant un public non spécialiste sur différents champs d'études explicites et relatifs à la qualité des matériaux, est une évolution importante dans le domaine de l’architecture.Nous avançons différentes propositions innovantes pour l’intelligibilité et la cohérence de futurs outils d’aide à la conception. Nous les illustrons par la mise en place d’un prototype d’outil MaTerre’iO renseignant globalement les concepteurs en architecture sur les savoirs liés aux matériaux et plus spécifiquement sur les connaissances de l’ingénierie environnementale.\ud
La principale retombée de notre travail de recherche est de contribuer à édifier une passerelle innovante entre les disciplines-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Nowadays, environmental proceedings can use more and more methods and design tools to start with the conception. However, these technical methods turn out to be untapped into architectural projects. This question orientated our research towards environmental quality of materials and processes of implementation. Through the update of the knowledge and innovative methods, our work tends to increase the capacity of operational practice in architecture. \ud
The implementation of a design assistance tool - easy to use for non experts and providing several clearly configuration fields, based on caseworks and linked to quality of materials - is a significant evolution in architectural communities. \ud
We point up several innovative propositions for future design assistance tools. We illustrate it by the setting up of a prototype named MaTerre’iO. This mock up informs architectural designers about the knowledge upon materials, and more specifically on the environmental engineering knowledge.\ud
The main repercussion of our researched work is to contribute to initiate an innovating interface between environmental engineering topics and expectations of architectural design.\ud
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Méthodes à divergences pour la résolution de problèmes de satisfaction de contraintes et d'optimisation combinatoire
No full textLe formalisme « Problème de Satisfaction de Contraintes » (ou CSP pour Constraint Satisfaction Problem) peut être considéré comme un langage de représentation formelle qui couvre l'ensemble des problèmes dont la modélisation fait intervenir des contraintes. L'intérêt de ce formalisme réside dans l'exploitation de la généricité d'algorithmes de résolution puissants mais également dans la performance d'algorithmes dédiés à des problèmes particuliers.\ud
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Dans ce travail de thèse, nous étudions la résolution de CSP par des méthodes de recherche arborescente basées sur la notion de « divergence » (une divergence est relative à la contradiction d’une décision proposée par une heuristique de référence). Dans ce cadre, nous proposons de nouveaux mécanismes d'amélioration des méthodes de recherche générales qui exploitent les échecs rencontrés pendant la résolution, en adoptant des heuristiques de pondération des variables et des valeurs. Nous proposons également d'autres techniques spécifiques aux méthodes à base de divergences qui conditionnent l’exploration de l’arbre de recherche développé, notamment la restriction des divergences, les différents modes de comptage ainsi que le positionnement des divergences. Ces propositions sont validées par des expérimentations numériques menées sur des problèmes de satisfaction de contraintes réels et aléatoires. Des comparaisons sont effectuées entre variantes de méthodes à divergences intégrant différentes combinaisons des améliorations et d’autres méthodes connues pour leur performance.\ud
\ud
Dans une seconde partie, nous étendons nos propositions à un contexte d'optimisation en considérant la résolution de problèmes d'ordonnancement avec contraintes de délais (time lags). Nous traitons l'adaptation d'une méthode de « recherche par montée de divergences » (Climbing Discrepancy Search) pour la résolution de ces problèmes. Nous validons les performances de certaines variantes de cette méthode intégrant les mécanismes proposés dans ce travail sur des problèmes-test de la littérature.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------The CSP (Constraint Satisfaction Problem) formalism can be considered as a simple example of a formal representation language covering all problems including constraints. The advantage of this formalism consists in the fact that it allows powerful general-purpose algorithms as much as useful specific algorithms.\ud
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In this PhD thesis, we study several tree search methods for solving CSPs and focus on ones based on the discrepancy concept (a discrepancy is a deviation from the first choice of the heuristic). In this context, we propose improving mechanisms for general methods. These mechanisms take benefits from conflicts and guide the search by weighting the variables and the values. We propose also special mechanisms for methods based on discrepancies as the discrepancies restriction, the discrepancies counting, and the discrepancies positions. All propositions are validated by experiments done on real and random CSPs. We compare variants of methods based on discrepancies integrating several combinations of improvements and other methods known for their efficiency.\ud
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In a second part, we extend our propositions to an optimisation context considering scheduling problems with time lags. In this purpose, we adapt a discrepancy-based method, Climbing Discrepancy Search, to solve these problems. Efficiency of some improved variants of this method is tested on known benchmarks.\ud
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TRANSFERT DE MATIERE GAZ/LIQUIDE EN MILIEUX COMPLEXES
Get PDFL’opération de transfert de matière gaz/liquide est une étape essentielle en génie des procédés. Elle conditionne directement les performances des contacteurs gaz/liquide en représentant bien souvent l’étape limitant l’efficacité du procédé. L'objectif de cette étude est de proposer de nouvelles investigations afin d'étudier l'effet de la présence dans l'eau pure, de certains composés généralement rencontrés dans les procédés biologiques, sur les coefficients de diffusion de l'oxygène et de quantifier leurs conséquences sur les coefficients de transfert de matière côté liquide. Les coefficients de diffusion de l'oxygène DO2 ont été mesurés dans diverses phases liquides contenant du sel (NaCl), du sucre (glucose) ou des tensio-actifs (laurylsulfate de sodium). Comparé à l'eau pure, des réductions de coefficient de diffusion DO2 ont été observées, la variation de DO2 avec la concentration C de composé a été modélisée, elle dépend de la nature du composé ajouté. Ensuite, des expériences réalisées sur un train de bulles et sur les mêmes phases liquides ont permis la détermination des coefficients de transfert de matière côté liquide kL. Quelle que soit la solution aqueuse étudiée, une diminution des valeurs de kL est observée avec l'augmentation de C. Ces résultats mettent en évidence que, même si les propriétés de l'eau pure (densité, viscosité, tension superficielle) ne sont pas significativement modifiées par l'ajout de sels (NaCl), les coefficients de transfert de matière côté liquide kL peuvent être modifiés. Pour les solutions aqueuses de glucose, la réduction de kL avec DO2 est bien corrélée, et principalement due à la variation de viscosité avec la concentration. Pour les solutions de tensio-actif, les nombres de Reynolds restent presque constants pour toutes les concentrations. Le seul responsable de la réduction du coefficient de transfert de matière côté liquide kL est donc le coefficient de diffusion de l’oxygène qui diminue avec la concentration. La présente étude a clairement confirmé la nécessité de compléter et/ou rendre compte des données liées aux coefficients de diffusion de l’oxygène DO2 et aux coefficients de transfert de matière côté liquide kL dans des milieux complexes (solution électrolytique, solution organique et tensioactif). Ces informations sont nécessaires pour décrire et modéliser correctement les phénomènes de transfert de matière gaz/liquide.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------The gas/liquid mass transfer is an essential step in process engineering. It directly affects the performance of gas/liquid reactor in being often limiting process efficiency. The objective of this study is to propose new investigations in order to study (i) the effect on oxygen diffusion coefficients under the presence in clean water of some compounds usually found in biological process and (ii) quantify their consequences on liquid-side mass transfer coefficients. The oxygen diffusion coefficients DO2 were measured in various synthetic liquid phases containing either salt (NaCl), sugar (glucose) or surfactant (sodium laurylsulphate). When compared to clean water, reductions of DO2 were observed; the variation of DO2 with the compound concentration C was modeled and found dependent on the nature of the compound added. Then, to determine the liquid side mass transfer coefficient kL, experiments on a train of bubbles rising in a quiescent liquid phase were carried out by the same synthetic liquid phases. For all cases, whatever the aqueous solutions, a decrease of kL with increasing C was clearly observed. These results firstly showed that, even if the properties of clean water (density, viscosity, surface tension) were not significantly changed by the addition of salts (NaCl), the liquid-side mass transfer coefficients could be modified. For the aqueous solutions of glucose, the reduction of kL with DO2 was well correlated, and mainly due to the change in viscosity with concentration. For surfactants, the hydrodynamic conditions (i.e. bubble Reynolds number) being almost kept constant for all concentrations, only the change in DO2 was thus responsible for the decrease of kL. The present study clearly confirmed the need to complete and/or account for the database related to oxygen diffusion coefficients and liquid side mass transfer coefficient in complex media (electrolytic solution, organic solution and surfactant). This condition is imperatively required to describe and to model appropriately the gas-liquid mass transfer phenomena
Optimisation du rendement de production de bioéthanol chez Saccharomyces cerevisiae par minimisation de la synthèse du glycérol : approche intégrée de génie métabolique et microbiologique
Get PDFCes travaux visaient à étudier la possibilité de réduire la production de glycérol chez Saccharomyces cerevisiae, afin d’améliorer le rendement éthanol, tout en préservant les capacités de croissance et de production des levures. La production minimale de glycérol nécessaire à la croissance a été déterminée à l'aide d'un modèle de calcul des flux métaboliques. Des souches présentant une activité des enzymes de la voie de production du glycérol modulée, afin de s'approcher au plus près de l'activité minimale nécessaire estimée in silico, ont été utilisées. \ud
Cette stratégie d’ajustement de l’activité de la voie de synthèse du glycérol a permis, en condition aérobie, de réduire de 88 % le rendement glycérol et d'améliorer le rendement éthanol de 4,7 % sans modifier la tolérance des mutants à l'éthanol, mais au détriment de la vitesse spécifique de croissance, légèrement réduite. En condition anaérobie, une diminution de 61 % du rendement glycérol et une amélioration de 7 % du rendement éthanol ont pu être obtenues, mais au détriment de la vitesse spécifique de croissance,qui subit une sévère diminution, et de la tolérance à l'éthanol,qui est réduite.\ud
L'analyse fine des résultats, grâce à un modèle métabolique, a permis de mettre en évidence, chez les souches mutantes, un besoin accru en énergie, interprété comme la traduction d'une plus grande difficulté à gérer le stress du procédé et une réorganisation du métabolisme oxydo-réductif, interprétée comme l'impact de la réduction du glycérol sur les voies de réoxydation du cofacteur NADH dans les cellules. \ud
Ces résultats ont permis de valider la pertinence de la stratégie de réajustement des flux métaboliques, assistée par modélisation stoechiométrique pour l'amélioration des souches, mais aussi d'accroître la compréhension du rôle physiologique du glycérol et son intégration au métabolisme cellulaire.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------This work aimed to assess the possibility of reducing Saccharomyces cerevisiae's glycerol production, in order to improve ethanol yield, without altering the abilities of yeasts to grow and produce ethanol. Minimum glycerol production required for growth was found, thanks to a metabolic flux calculation model. Strains showing a fine tuned activity in the glycerol synthesis pathway enzymes were used, to get close to the minimum activity established in silico.\ud
This fine tuning strategy lead, in aerobiosis, to a 88 % glycerol yield decrease together with a 4.7 % ethanol yield increase, with no reduction of mutants'ethanol tolerance, but there is a slight decrease of the growth rate. In anaerobiosis, a 61 % glycerol yield decrease, together with a 7 % ethanol yield increase were obtained, but mutant strains suffered of a sharp growth rate reduction and a decrease in their ethanol tolerance. \ud
A close analysis of the results, with the help of a metabolic model, highlighted both an increase of mutants' energy requirements, interpreted as an increased difficulty to cope with osmotic stress, and a reorganisation of their oxydo-reductive metabolism, interpreted as glycerol reduction's impact on the NADH cofactor reoxydation pathway. These results validated the relevance of metabolic fine-tuning, assisted with in silico stoichiometric model for strains improvement and they increased the understanding of the integration of glycerol in cell metabolism as well as its physiological role.\ud
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Modulation and detection schemes based on chaotic attractors properties : application to wideband transmissions
Get PDFAu cours des vingt dernières années, les systèmes de communications basés sur le chaos ont été étudiés, avec pour objectif la possibilité de générer les signaux large-bande par des circuits électroniques simples, permettant une faible complexité des circuits émetteurs-récepteurs. Cette thèse concerne l’étude de systèmes de transmissions large-bande basés sur le chaos, en utilisant certaines propriétés des attracteurs chaotiques. Tout d’abord, un système dynamique a été choisi et étudié, permettant de générer des signaux chaotiques qui possèdent des composantes périodiques. L’analyse de ces attracteurs chaotiques cycliques (CCA) met en évidence des propriétés spécifiques en lien avec leur période. Ensuite, deux schémas de modulation basés sur les CCAs sont proposés. Les détections non-cohérentes associées sont réalisées par l’observation des propriétés spécifiques des signaux rec¸us. L’évaluation des performances des systèmes basés sur les CCAs dans le cas d’un canal de bruit additif Gaussien montre des performances meilleures que celles des systèmes dits ”differential chaos shift keying (DCSK)”, en bas débit de symboles. En outre, les performances dans le cas multi-trajet sont comparables dans la bande de 2,4 GHz. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- In the past twenty years, chaos-based communication systems have been studied, considering the possibility of generating wideband signals by simple electronic circuits, hence low complexity in transceiver. The aim of this thesis is to study the chaos-based wideband transmission systems relying on the properties of chaotic attractors. Firstly, a dynamical system is selected and studied, allowing to generate the chaotic signals with a periodic component. The analysis of such chaotic cyclic attractors (CCA) shows the specific properties. Then, two CCA-based modulation schemes are proposed, with the simple noncoherent detections realized by observing the specific properties of the received signals. The performance evaluation of CCA-based systems in the additive white Gaussian noise (AWGN) channel shows a better noise performance with long symbol duration, compared to the one of differentially chaos shift keying (DCSK). In addition, they have a comparable multipath performance in the 2.4 GHz ISM environmen
Accumulation d'acylglycérols par des espèces levuriennes à usage carburant\ud aéronautique : physiologie et performances de procédés
Get PDFL’accumulation d’acylglycérols par des espèces levuriennes induite par la limitation de\ud
l’élément azote a été caractérisée par l’analyse dynamique et systémique des différents états\ud
métaboliques identifiés lors de cultures sous conditions environnementales parfaitement\ud
maîtrisées, à hautes densités cellulaires.\ud
La mise en place d’un procédé de culture original en mode fed-batch a permis de dégager\ud
différents points majeurs :\ud
- la limitation en azote déclenche une accumulation transitoire de polysaccharides de réserve\ud
mobilisables avant l’induction de la synthèse d’acyl-CoA et de l’accumulation lipidique\ud
- pour les cultures de Yarrowia lipolytica, le développement d’un régulateur type ‘PID’ contrôlant\ud
l’apport de substrat basé sur le rapport O N Φ Φ\ud
2\ud
(conduite brevetée) a permis de maintenir\ud
une dynamique d’accumulation lipidique optimale sur substrat osidique sans production\ud
concomitante d’acide citrique\ud
- pour Y. lipolytica, l’utilisation d’une alimentation contrôlée en co-substrat glucose/glycérol\ud
permet d’atteindre des performances en termes de rendement et de productivité lipidique\ud
inégalées (0,37glip.gX\ud
-1, 70gX.L-1 en 75h)\ud
- les potentialités de stockage des acylglycérols sont étroitement dépendantes de la teneur mais\ud
également du profil d’insaturation des acides gras libres accumulés.\ud
La synergie entre génie microbiologique et génie génétique a permis, sur des cultures\ud
contrôlées de souches mutantes démonstratives, une approche intégrative des études macro et\ud
microcinétiques et des réponses transcriptomiques. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Acylglycerols accumulation by yeast species induced by a nitrogen limitation was\ud
characterized by the dynamic and systemic analysis of the different metabolic states in\ud
microbial culture under fully controlled environmental conditions with high cell concentrations.\ud
The setting up of an original process of a fed-batch mode culture allowed identifying several\ud
major points:\ud
- Nitrogen limitation triggers a transient accumulation of reserve polysaccharides before\ud
induction of the acyl-CoA synthesis and lipid accumulation\ud
- For the cultures of Yarrowia lipolytica, the development of a PID-like control regulating the\ud
substrate flow based on the ratio O N Φ Φ\ud
2\ud
(patent) kept an optimal lipid accumulation with\ud
osidic substrate without concomitant citric acid production\ud
- For Y. lipolytica, the use of controlled flow in co-substrate glucose / glycerol culture achieved\ud
unmatched performances of yield and productivity (0,37glip.gX\ud
-1, 70gX.L-1 in 75h)\ud
- The potentialities of acylglycerols storage are closely dependent on the content and also on\ud
the profile of accumulated free fatty acids.\ud
The synergy between microbial engineering and genetic engineering made possible, with\ud
controlled culture demonstrative mutant species, an integrative approach of macro and\ud
microkinetic and transcriptomic response