Contribution à la Commande Robuste des Systèmes Volants. Théorie et Applications à la Commande d’un Drone
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Date
2018
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Abstract
Les systèmes volants présentent un enjeu principal pour le développement et la
recherche. Durant ces dernières années, ces véhicules aériens sont devenus indispensables
dans les secteurs civil et militaire, tels que la surveillance, les opérations de sauvetage,
l’agriculture…etc.
Un drone à voilure fixe est un aéronef dont la portance est assurée par des forces
aérodynamiques appliquées sur des surfaces fixes.
Malgré leurs avantages, ces engins sont connus par la complexité et l’incertitude de leurs
modèles non linéaires couplés ainsi que les perturbations qu’ils peuvent subir en vol telles
que le vent et les effets aérodynamiques.
Ces inconvénients présentent un défi dans la conception de lois de commande capables
de prendre en charge de tels systèmes.
Dans ce projet de thèse nous utilisons des stratégies de commandes multi variables et
robustes pour des modèles aérodynamiques d’un UAV à ailes fixes. Ces lois de commandes
sont basées sur la commande à structure variable générant des modes glissants. La
discontinuité de ces algorithmes contraint le système à évoluer sur une surface de
glissement prédéfinie où il devient insensible aux variations paramétriques et à certaines
perturbations extérieures. Malgré ces avantages, ces commutations génèrent des oscillations
indésirables qui peuvent nuire au système, ce phénomène connu par le chattering est
l’inconvénient majeur de la commande à structure variable.
Pour le réduire, nous utilisons les modes glissants d’ordre supérieur qui consistent à
confiner les commutations dans les dérivées supérieures de la surface de glissement ce qui
produit un contrôleur plus lisse et apte à satisfaire les qualités de vol désirées.