Identifiant pérenne de la notice : 259633623
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Ce travail de thèse a permis de développer une approche originale de commande pour
les systèmes de télé-opération bilatérale maître-esclave. Cette stratégie de commande
bilatérale est basée sur une combinaison judicieuse de l’ingénierie de la commande
prédictive et du concept de platitude. Une telle approche est principalement caractérisée
par sa capacité de prendre en compte explicitement le retour d’effort pour garantir
un meilleur compromis entre la stabilité du système de commande et sa transparence.
Deux problèmes de commande ont été traités pour mieux appréhender les performances
en poursuite de la commande prédictive bilatérale proposée et sa capacité de recouvrir
les bonnes propriétés de robustesse de la régulation prédictive. Le premier problème
concerne le cas des systèmes linéaires. Des résultats fondamentaux de robustesse par
rapport aux retards de transmission ont été obtenus et une attention particulière
est réservée à la spécification des paramètres de synthèse, en l’occurrence les dynamiques
de prédiction, et à l’étude du dilemme stabilité-transparence du système de commande
global. Le second problème concerne le cas d’un système esclave opérant dans un environnement
non linéaire. La conception du système de commande est faite en deux étapes. La première
étape est une synthèse d’un système de commande en boucle ouverte effectuée conformément
au concept de platitude. Ce système de commande en boucle ouverte permet au système
esclave de suivre la trajectoire du système maître en réalisant une compensation adéquate
des forces de contact entre le robot esclave et son environnement extérieur. La seconde
étape est une synthèse d’un système de commande prédictive bilatérale dans le but
de réaliser une stabilisation robuste du système esclave autour de sa trajectoire
désirée. Ceci requiert une extension adéquate de la commande prédictive via une sortie
plate au cas où la trajectoire de référence n’est pas connue a priori. En effet, la
trajectoire de référence est affectée par la présence du retour d’effort. Quant au
problème de minimisation, il est résolu par une prise en compte explicite de l’aspect
bilatérale dans la loi de commande. Des validations expérimentales de l’approche de
commande prédictive bilatérale ont été réalisées sur des plates-formes de télé-opération
bilatérale avec un réseau de communication local d’une part, et un réseau de communication
entre deux stations maître et esclave respectivement situées à Bourges et Vicenza
d’autre part. L’utilisation de l’Internet comme réseau de communication a particulièrement
permis de mettre en évidence la problématique des retards variables et aléatoires.
Les résultats de robustesse en stabilité, de performances en poursuite et de transparence
obtenus en simulation ont été validés en temps réel aussi bien dans le cas linéaire
que dans le cas d’un environnement extérieur non linéaire. Plusieurs configurations
de facteurs d’échelle ont été considérées pour montrer que les conditions de stabilité
dépendent fortement de l’environnement extérieur et que la stabilité du système de
commande et sa transparence constituent des propriétés antagonistes. Les résultats
d’une méthode commande PID ont été données pour mieux apprécier ses limitations pour
la télé-opération bilatérale.
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