Identifiant pérenne de la notice : 247846872
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Cette thèse porte sur la conception de l'architecture informatique embarquée pour
la commande de deux objets volants miniatures ou drones: un hélicoptère à quatre rotors
et un avion. Les modèles dynamiques de chaque véhicule sont obtenus en utilisant la
méthodologie de Newton-Euler prenant en compte les forces et moments aérodynamiques.
Trois approches de commande sont utilisées pour le quadri-rotor, la première est linéaire
et les deux autres sont non linéaires. Concernant l'avion, nous avons proposé seulement
un contrôleur linéaire pour la stabilisation d'attitude. Les lois de commande non
linéaires sont basées sur l'approche de Lyapunov appelée technique de saturations
emboîtées. Un nouvel outil pour l'analyse de robustesse est présenté. Cet outil est
basé sur l'approche de la caractérisation du value-set du modèle mathématique du système
de commande en boucle fermée. Ce modèle mathématique est représenté par une fonction
de transfert à paramètres intervalle. Pour le quadri-rotor, la marge de robustesse
pour maintenir la stabilité dans le système de commande est calculée, en tenant en
compte de l'incertitude paramétrique et du retard existant dans les actionneurs. Pour
l'avion miniature, la propriété de stabilité absolue robuste est vérifiée prenant
en compte seulement l'incertitude paramétrique. Dans les deux cas le value-set transforme
le problème analytique en un problème du type numérique-graphique. La validation des
lois de commande proposées pour chaque véhicule a été réalisée en utilisant la plate-forme
expérimentale qui exécute les algorithmes en temps réel avec une bonne performance.
Note publique d'information : This thesis presents the embedded architecture design of an autopilot for the control
of two miniature flying machines called drones: a quad-rotor helicopter and a miniature
aeroplane. The dynamic models of each vehicle are obtained using the Newton-Euler
method taking into account the aerodynamic forces and moments. Three control approaches
are used for the quad-rotor, one linear and two nonlinear. For the airplane only a
linear controller is proposed for the attitude stabilisation. The nonlinear controls
are based on one Lyapunov approach called nested saturation. A new tool for the robustness
analysis is presented. This tool is based on the value set characterization approach
of the mathematical model for the closed-Ioop control system, which is represented
by an interval plant. For the quad-rotor, the robustness margin to keep stability
in the control system is calculated. This is done taking into account the parametric
uncertainty and the time-delay in the actuators. For the miniature airplane the robust
absolute stability property is verified considering only the parametric uncertainty.
ln both cases the value set method transforms the analytical problem into a computational-graphic
problem. This report describes with detail the validation of the control laws proposed
for each vehicle in the experimental platform which executes the algorithms in real-time
with a good performance.
paprika.idref.fr
data.idref.fr
Documentation
