Sébastien Delprat Professeur des Universités en Automatique

Identifiants chercheurs

IdHAL :

sebastien-delprat

ORCID :

0000-0002-6860-0278

IdRef :

060313080

VIAF :

194869651

ISNI :

0000000357161916

ResearcherID :

A-2528-2010

Présentation

Transition vers l’électrification et les transports durables

Mes travaux de recherche ont historiquement porté sur l’optimisation énergétique des systèmes. Ils couvrent plusieurs applications telles que l’optimisation de trajectoires dans le domaine des transports (gestion énergétique de navires, réduction des émissions liées au freinage pour le ferroviaire) et le contrôle actif de sillage.

En simulation, générer une trajectoire d’état pour la gestion énergétique d’un véhicule hybride revient à résoudre un problème de contrôle optimal sous contraintes d’état (par exemple les limites de l’état de charge de la batterie), avec des actions de commande discrètes (sélection de rapport, activation ou arrêt du moteur thermique) et continues (répartition couple/puissance entre moteur thermique et machine électrique) afin de déterminer la consommation minimale pour un véhicule donné sur un trajet prédéfini. Dans le cadre d’une collaboration avec TU Eindhoven (Pays-Bas), une étude a mis en évidence l’existence d’une infinité de solutions optimales pour un cas particulier mais largement rencontré lors de l’utilisation de modèles par morceaux linéaires, notamment lorsque la consommation de carburant ou la puissance de la machine électrique sont calculées par interpolation sur des cartes de rendement. La thèse de M. Sanchez Pantoja, soutenue en décembre 2020, s’est concentrée sur l’usage de fonctions de pénalité externes.

La transition rapide imposée aux constructeurs vers l’électrification m’a conduit à réorienter mes activités vers des solutions de transport propres localement. Ces travaux sont menés en partie dans le cadre d’activités transversales pluridisciplinaires avec le département de Mécanique.

Contrôle actif de sillage pour l’automobile

Un premier axe de recherche concerne le contrôle actif de sillage pour les automobiles. Ce travail associe des spécialistes de mécanique des fluides et des automaticiens, dans le but de réduire la consommation énergétique des véhicules en diminuant la traînée aérodynamique grâce au contrôle actif. Ma contribution porte principalement sur les techniques de commande et mon expertise en applications automobiles.

Dans ce contexte, un démonstrateur équipé d’actionneurs (jets d’air pulsés) a été développé, comme illustré sur la Figure 3 (véhicule Twingo). Cette illustration présente la démarche adoptée. Les défis scientifiques et technologiques sont nombreux, allant du manque de modèles utilisables pour la commande au développement d’actionneurs spécifiques.

Les premiers travaux ont porté sur la commande sans modèle appliquée au corps d’Ahmed, ainsi que sur des essais en piste et en soufflerie sur le prototype. L’objectif final est de développer des observateurs à entrées inconnues afin d’estimer dynamiquement la traînée et de la réguler en boucle fermée.

Cette collaboration a donné lieu à une thèse en co-encadrement (B. Plumejeau, soutenue en 2020) et à une thèse CIFRE avec ALSTOM (T. Amman).

Contributions au projet CPER Ritmea

Dans le cadre du projet CPER Ritmea (Axe 2), je suis responsable de l’acquisition, dans le programme 2024, d’un véhicule utilitaire léger électrique robotisé. Cette plateforme permettra d’approfondir les recherches sur le contrôle actif de sillage et le contrôle des véhicules autonomes.

Je suis également en charge de l’acquisition d’un banc d’essais hybride pile à combustible, dédié à la fois à la commande bas niveau (régulation pression, température) et à la gestion énergétique (couplage pile à combustible ↔ batterie). Ce banc complétera nos moyens expérimentaux et s’inscrit dans une collaboration avec le département de Mécanique (C. Morin) sur la gestion thermique et son intégration avec la gestion énergétique (ANR Altos).

ANR Reactive (Real world Enhanced Assistance and Control for Intermediate Vehicles)

Les véhicules hybrides légers à propulsion humaine (Human Hybrid Lightweight Vehicles, HHLV) constituent une alternative efficace et à faibles émissions pour les déplacements courts et moyens, en particulier dans les zones urbaines denses où l’espace est limité et où les véhicules conventionnels sont moins adaptés. En tant que solution de mobilité active, ils permettent le pédalage tout en étant assistés électriquement ; certains peuvent ainsi atteindre des vitesses de 50 km/h ou plus. Leurs performances et leurs conceptions variées leur permettent de remplir de nombreux usages, allant du transport individuel ou de type taxi à l’intégration dans des systèmes logistiques pour la livraison du dernier kilomètre. Ils sont déjà utilisés par plusieurs grands acteurs du secteur (Amazon, DHL, UPS).

Le projet REACTIVE étudie trois aspects couplés de ces véhicules : gestion énergétique, aérodynamique et contrôle latéral.

Responsabilités administratives

CNRS FRA TTM 3733

J'occupe actuellement le poste de directeur de la FRA TTM. La FRA TTM (Transition dans les Transports et la Mobilité) est une fédération allégée du CNRS dédiée à la recherche dans le domaine de la mobilité et des transportsLa FRA TTM permet de développer des synergies multidisciplinaires, de mutualiser des moyens des moyens et des personnels, de soutenir le ressourcement scientifique indispensable pour développer des connaissances nouvelles et plus génériques, de pouvoir répondre ensemble, sous la même bannière, aux appels régionaux, nationaux et européens.Plus d'informations sur le site web.

Publications

Article dans une revue (34)

Cost-Effective Estimation of Vehicle Lateral Tire-Road Forces and Sideslip Angle via Nonlinear Sampled-Data Observers: Theory and Experiments Anh-Tu Nguyen,Luciano Frezzatto,Thierry-Marie Guerra,Sébastien Delprat IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2024, 29 (6), pp.4606-4617. ⟨10.1109/TMECH.2024.3382777⟩ Article dans une revue hal-05481594v1
Cost-Effective Estimation of Vehicle Lateral Tire-Road Forces and Sideslip Angle via Nonlinear Sampled-Data Observers: Theory and Experiments Anh-Tu Nguyen,Luciano Frezzatto,Thierry-Marie Guerra,Sébastien Delprat IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, In press, ⟨10.1109/TMECH.2024.3382777⟩ Article dans une revue hal-04553950v1
Underbody flow control for base drag reduction of a real car model Laurent Keirsbulck,Olivier Cadot,Marc Lippert,David Boussemart,Jérémy Basleyet al. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2024, 252, pp.105822. ⟨10.1016/j.jweia.2024.105822⟩ Article dans une revue hal-04819727v1
Wall pressure control of a 3D cavity with lateral apertures and wall proximity Tarek Ammam,Laurent Keirsbulck,Jérémy Basley,Etienne Grappein,Sebastien Delpratet al. Experiments in Fluids, 2024, 65 (12), pp.177. ⟨10.1007/s00348-024-03900-2⟩ Article dans une revue hal-04978805v1
Drag mitigation by steady blowing and Coanda effect on a square back Ahmed body Baptiste Plumejeau,Laurent Keirsbulck,Jérémy Basley,Marc Lippert,Sébastien Delpratet al. European Journal of Mechanics - B/Fluids, 2023, 98, pp.80-91. ⟨10.1016/j.euromechflu.2022.11.006⟩ Article dans une revue hal-04819733v1
Discrete reference tracking control to swing up an electric wheelchair Michael Gray,Thierry Marie Guerra,Sébastien Delprat,S. Mohammad Asian Journal of Control, 2023, 25 (5), pp.3369-3383. ⟨10.1002/asjc.3053⟩ Article dans une revue hal-04819751v1
Neural-Network-Based Fuzzy Observer with Data-Driven Uncertainty Identification for Vehicle Dynamics Estimation under Extreme Driving Conditions: Theory and Experimental Results Cuong Nguyen,Anh-Tu Nguyen,Sébastien Delprat IEEE Transactions on Vehicular Technology, In press, 72 (7), pp.1-11. ⟨10.1109/TVT.2023.3249832⟩ Article dans une revue hal-04017564v1
Cascade Takagi–Sugeno fuzzy observer design for nonlinear uncertain systems with unknown inputs: A sliding mode approach Cuong Nguyen,Anh‐tu Nguyen,Sebastien Delprat International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2022, 33 (15), pp.9066-9083. ⟨10.1002/rnc.6371⟩ Article dans une revue hal-03930955v1
A Tighter Exact Convex Modeling for Improved LMI-Based Nonlinear System Analysis and Design Sebastien Delprat,Jorge Alvarez,Marcelino Sanchez Pantoja,Miguel Bernal IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 2021, 29 (9), pp.2819-2824. ⟨10.1109/TFUZZ.2020.3005345⟩ Article dans une revue hal-03424448v1
Reducing the Computation Effort of a Hybrid Vehicle Predictive Energy Management Strategy Sebastien Delprat,Mohamed Riad Boukhari IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2021, 70 (7), pp.6500-6513. ⟨10.1109/TVT.2021.3082624⟩ Article dans une revue hal-03424936v1
A novel parameter-dependent polynomial approach for robust automated lane keeping Marcelino Sanchez Pantoja,Jorge Alvarez,Sebastien Delprat,Miguel Bernal International Journal of Fuzzy Systems, 2021, 23 (5), pp.1370-1378. ⟨10.1007/s40815-020-01042-1⟩ Article dans une revue hal-03426249v1
Control of an automated wheelchair Michael Gray,Thierry-Marie Guerra,Sebastien Delprat,Sami Mohammad IFAC-PapersOnLine, 2020, 53 (2), pp.7971-7976. ⟨10.1016/j.ifacol.2020.12.2202⟩ Article dans une revue hal-03691507v1
Behavior of the square-back Ahmed body global modes at low ground clearance Baptiste Plumejeau,Laurent Keirsbulck,Sebastien Delprat,Marc Lippert,Wafik Abassi Physical Review Fluids, 2020, 5 (8), ⟨10.1103/PhysRevFluids.5.084701⟩ Article dans une revue hal-03342285v1
Eco-Driving of Metro Trains Considering Variable Efficiency of Propulsion System Arun Kumar Kantheti,Denis Berdjag,Sébastien Delprat,Aamir Kamran IEEE Transactions on Control Systems Technology, In press, 6 (5), pp.25-30. ⟨10.1109/TCST.2025.3549274⟩ Article dans une revue hal-04978646v1
Computational Reduction of Optimal Hybrid Vehicle Energy Management Carlos Armenta,Sebastien Delprat,Rudy R Negenborn,Ali Haseltalab,Jimmy Lauberet al. IEEE Control Systems Letters, 2020, 6, pp.25-30. ⟨10.1109/LCSYS.2020.3046609⟩ Article dans une revue hal-04556682v1
Energy management of hybrid vehicles with state constraints: A penalty and implicit Hamiltonian minimization approach Marcelino Sanchez Pantoja,Sebastien Delprat,Theo Hofman Applied Energy, 2020, 260, pp.114149. ⟨10.1016/j.apenergy.2019.114149⟩ Article dans une revue hal-03642865v1
Energetic and exergetic investigations of an innovative heat recovery exhaust system using a double acting type Stirling engine based on theoretical analysis Houda Hachem,Ramla Gheith,Fethi Aloui,Sebastien Delprat,Sebastien Paganelli International Journal of Exergy, 2019, 28 (3), pp.273-300. ⟨10.1504/IJEX.2019.098615⟩ Article dans une revue hal-03605901v1
Ultra-local model-based control of the square-back Ahmed body wake flow Baptiste Plumejeau,Sebastien Delprat,Laurent Keirsbulck,Wafik Abassi Physics of Fluids, 2019, 31 (8), pp.085103. ⟨10.1063/1.5109320⟩ Article dans une revue hal-03341963v1
Brake and velocity model-free control on an actual vehicle Philip Polack,Sebastien Delprat,Brigitte D’andréa-Novel Control Engineering Practice, 2019, 92, pp.104072 -. ⟨10.1016/j.conengprac.2019.06.011⟩ Article dans une revue hal-03488312v1
Model free active flow control of a simplified car model Baptiste Plumejeau,Sebastien Delprat,Laurent Keirsbulck IFAC-PapersOnLine, 2019, 52 (5), pp.115-120. ⟨10.1016/j.ifacol.2019.09.019⟩ Article dans une revue hal-03679783v1
Hybrid Vehicle Energy Management: Singular Optimal Control Sebastien Delprat,Theo Hofman,Sebastien Paganelli IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2017, 66 (11), pp.9654-9666. ⟨10.1109/TVT.2017.2746181⟩ Article dans une revue hal-03429438v1
Nested backward compensation of unmatched perturbations via HOSM observation Alejandra Ferreira de Loza,E. Punta,Leonid Fridman,Georgio Bartolini,Sebastien Delprat Journal of The Franklin Institute, 2014, 351 (5), pp.2397-2410. ⟨10.1016/j.jfranklin.2013.12.011⟩ Article dans une revue istex hal-03644604v1
Optimized Hybrids Sebastien Delprat,Christian Fontaine,Sebastien Paganelli DSpace Magazine, 2014, 2, pp.35-37 Article dans une revue hal-03644634v1
Predictive energy management for hybrid vehicle Saida Kermani,Sebastien Delprat,Thierry-Marie Guerra,Rochdi Trigui,Bruno Jeanneret Control Engineering Practice, 2012, 20 (4), pp. 408-420. ⟨10.1016/j.conengprac.2011.12.001⟩ Article dans une revue istex hal-00877628v1
High order sliding mode control for hybrid vehicle stability Sebastien Delprat,Alejandra Ferreira de Loza International Journal of Systems Science, 2012, 45 (5), pp.1202-1212. ⟨10.1080/00207721.2012.745241⟩ Article dans une revue hal-03648938v1
Hybrid vehicle energy management using the optimal control problem Sebastien Delprat,Saida Kermani,Thierry-Marie Guerra,Rochdi Trigui,Bruno Jeanneret Mediterranean Journal of Measurement and Control, 2011, 9 p Article dans une revue hal-01357545v1
PHIL Implementation of Energy Management Optimization for a Parallel HEV on a Predefined Route Saida Kermani,Rochdi Trigui,Sebastien Delprat,Bruno Jeanneret,Thierry-Marie Guerra IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2011, 60 (3), pp. 782-792. ⟨10.1109/TVT.2011.2107534⟩ Article dans une revue hal-00992846v1
Fuel-Cell Hybrid Powertrain: Toward Minimization of Hydrogen Consumption J. Bernard,Sebastien Delprat,F.N. Buchi,Thierry-Marie Guerra IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2009, 58 (7), pp.3168-3176. ⟨10.1109/TVT.2009.2014684⟩ Article dans une revue hal-02446436v1
An alternative to inverse dynamics joint torques estimation in human stance based on a Takagi-Sugeno unknown inputs observer in the descriptor form Kevin Guelton,Sebastien Delprat,Thierry-Marie Guerra Control Engineering Practice, 2008, 16 (12), pp.1414-1426. ⟨10.1016/j.conengprac.2008.04.002⟩ Article dans une revue hal-00793233v1
Vehicle spacing control using robust fuzzy control with pole placement in LMI region P.-F. Toulotte,Sebastien Delprat,Thierry-Marie Guerra,Jacques Boonaert Engineering Applications of Artificial Intelligence, 2008, 21 (5), pp.756-768. ⟨10.1016/j.engappai.2007.07.009⟩ Article dans une revue hal-04819771v1
Joint torques estimation in human standing based on a fuzzy descriptor unknown inputs observer Kevin Guelton,Sebastien Delprat,Thierry-Marie Guerra IFAC Proceedings Volumes, 2006, 39 (18), pp.405 - 410. ⟨10.3182/20060920-3-FR-2912.00073⟩ Article dans une revue hal-01736811v1
Simulation and assessment of power control strategies for a parallel hybrid car Gino Paganelli,Thierry-Marie Guerra,Sebastien Delprat,Jean-Jacques Santin,M Delhomet al. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 2005, 214 (7), pp.705-717. ⟨10.1243/0954407001527583⟩ Article dans une revue istex hal-02446405v1
A Class of Non Linear Observers in Descriptor Form: LMI Based Design with Application in Biomechanics Thierry-Marie Guerra,Kevin Guelton,Sebastien Delprat IFAC Proceedings Volumes, 2004, 37 (16), pp.73 - 78. ⟨10.1016/S1474-6670(17)30853-4⟩ Article dans une revue hal-01736813v1
Equivalent Consumption Minimization Strategy For Parallel Hybrid Powertrains Sebastien Delprat,J. Lauber,Thierry-Marie Guerra,J. Rimaux IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2004, 53 (3), pp.872-881. ⟨10.1109/TVT.2004.827161⟩ Article dans une revue hal-02446383v1

Communication dans un congrès (17)

Optimal Control for Friction Brake Emissions Minimization and Improved Air Quality Arun Kumar Kantheti,Denis Berdjag,Francesco Paolo Fumarola,Sébastien Delprat IECON 2023- 49th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Oct 2023, Singapore, France. pp.1-6, ⟨10.1109/IECON51785.2023.10312103⟩ Communication dans un congrès hal-04556768v1
ECMS for energy management of hybrid vessels via quasi-LPV control Carlos Armenta,Rudy R Negenborn,Sébastien Delprat,G Hawksley International Ship Control Systems Symposium 2022, Nov 2022, Delft, Netherlands Communication dans un congrès hal-03845055v1
Computational reduction of optimal hybrid vehicle energy management Carlos Daniel Armenta Moreno,Sebastien Delprat,Rudy R. Negenborn,Ali Haseltalab,Jimmy Lauberet al. 2021 American Control Conference (ACC), May 2021, New Orleans, LA, United States. pp.1444-1449, ⟨10.23919/ACC50511.2021.9483437⟩ Communication dans un congrès hal-03710650v1
Control of an automated wheelchair Michael Gray,Thierry-Marie Guerra,Sebastien Delprat,Sami Mohammad The proceedings of the 21th IFAC World Congress 2020, Jul 2020, Berlin, Germany. pp.7971-7976 Communication dans un congrès hal-03406102v1
Model free active flow control of a simplified car model Baptiste Plumejeau,Sebastien Delprat,Laurent Keirsbulck 9th IFAC Symposium on Advances in Automotive Control, AAC 2019, Jun 2019, Orléans, France. pp.115-120, ⟨10.1016/j.ifacol.2019.09.019⟩ Communication dans un congrès hal-03679780v1
Optimal Hybrid Vehicle Energy Management and Active Damping of the Side-Shaft Oscillations Marcelino Sanchez Pantoja,Sebastien Delprat,Walter Lhomme,Florian Tournez 15th IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, VPPC 2018, Aug 2018, Chicago, IL, United States. pp.1-5, ⟨10.1109/VPPC.2018.8605037⟩ Communication dans un congrès hal-03677956v1
Hybrid Vehicle Energy Management: Avoiding the Explicit Hamiltonian Minimization Marcelino Sanchez Pantoja,Sebastien Delprat IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), Aug 2018, Chicago, IL, United States. pp.1-5, ⟨10.1109/VPPC.2018.8604992⟩ Communication dans un congrès hal-03409234v1
State constrained hybrid vehicle optimal energy management: an interior penalty approach Tariq Kareemulla,Sebastien Delprat,Ludwig Czelecz 20th World Congress of the International Federation of Automatic Control, Jul 2017, Toulouse, France. pp.10040-10045, ⟨10.1016/j.ifacol.2017.08.1774⟩ Communication dans un congrès hal-03413125v1
Active Side Shafts Torsion Damping Control for Hybrid Electric Vehicles Walter Lhomme,Florian Tournez,Sebastien Delprat,Sebastien Paganelli 2017 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), Dec 2017, Belfort, France. ⟨10.1109/VPPC.2017.8330984⟩ Communication dans un congrès hal-01877344v1
Hybrid Vehicle Optimal Control: Linear Interpolation and Singular Control Sebastien Delprat,Theo Hofman 2014 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), Oct 2014, Coimbra, Portugal. pp.1-6, ⟨10.1109/VPPC.2014.7007080⟩ Communication dans un congrès hal-03418646v1
Automotive fuel economy improvement by micro hybridization Clément Fontaine,Sebastien Delprat,Sebastien Paganelli,Jérome Bodelle TRA2014 Transport Research Arena 2014, Apr 2014, Paris, France Communication dans un congrès hal-03470184v1
Optimal Control of a parallel hybrid vehicle equipped with a dual electrical storage system Clément Fontaine,Sebastien Delprat,Sebastien Paganelli,Thierry-Marie Guerra 7th international symposium on advances in automotive control, International Federation of Automatic Control (IFAC), Sep 2013, Tokyo, Japan. ⟨10.3182/20130904-4-JP-2042.00165⟩ Communication dans un congrès hal-03469019v1
Real time control of hybrid electric vehicle on a prescribed road Saida Kermani,Sebastien Delprat,Thierry-Marie Guerra,Rochdi Trigui 17th World Congress - The International Federation of Automatic Control, Jul 2008, Séoul, South Korea. pp.3356-3361, ⟨10.3182/20080706-5-KR-1001.00570⟩ Communication dans un congrès hal-01354184v1
Predictive energy management of hybrid vehicle Saida Kermani,Sebastien Delprat,Rochdi Trigui,Thierry-Marie Guerra IEEE VPPC 2008, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, Sep 2008, HARBIN, China. 6 p Communication dans un congrès hal-01354153v1
MEGEVH project: graphical modeling for energy management of hybrid electric vehicles Alain Bouscayrol,Sebastien Delprat,Daniel Hissel,Rochdi Trigui EET-2007 European Ele-Drive Conference, May 2007, BRUXELLES, Belgium. 9 p Communication dans un congrès hal-01354255v1
A comparison of two global optimization algorithms for hybrid vehicle energy management Saida Kermani,Sebastien Delprat,Rochdi Trigui,Thierry-Marie Guerra IFAC IEEE 2007 International conference on Advances in Vehicle Control and Safety AVCS'07, Feb 2007, BUENOS AIRES, Argentina. 6 p Communication dans un congrès hal-01354262v1
Convergence d'observateurs flous sous formes descripteurs : application à l'homme en station debout Kevin Guelton,Thierry-Marie Guerra,Sebastien Delprat 3ème Conférence Internationale Francophone d'Automatique (CIFA'04), Nov 2004, Douz, Tunisie Communication dans un congrès hal-02291500v1

Thèse (1)

Evaluation de stratégies de commande pour véhicules hybride paralleles Sebastien Delprat Automatique / Robotique. Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2002. Français. ⟨NNT : ⟩ Thèse tel-00007966v1