Commande robuste par approche géométrique application aux systèmes aérodynamiques robotisés

Abstract

Ce travail de thèse traite la modélisation et la commande d’un robot volant, en particulier le quadrotor. Le modèle dynamique ainsi que les méthodes de contrôles ont été directement développés dans les ensembles SO(3)(Special Orthogonal Group)et SE(3)(Special Euclidean Group) respectivement pour l’attitude et la position. Cela nous a permis d’éviter la singularité et l’ambigüité, associées à d’autres représentations d’attitude, lors de manœuvres complexes du quadrotor. Dans ce contexte, une commande sous le nom «PID géométrique» a été proposée, tout en garantissant la simplicité des lois et la stabilité du comportement. Cette méthode de contrôle pertinente permet au drone de poursuivre sa trajectoire, même en présence de perturbations internes et externes. Cette technique a été évaluée non seulement par simulation mais aussi en temps réel par des tests expérimentaux sur l’AR Drone2.0. Les résultats obtenus ont été comparés, à ceux obtenus avec d’autres méthodes, et ont bien prouvé leur validité. Notez que nous avons réussi à implémenter notre algorithme de commande d'attitude dans le AR. Drone 2.0 en remplaçant son propre algorithme (boîte noire), chose qui était inaccessible jusqu'à récemment. De plus, nous avons élaboré une autre nouvelle commande, en introduis ant le principe de la logique floue dans notre commande géométrique, afin d'augmenter sa propriété de robustesse. Cette technique, que nous avons surnommée «CGF ou Commande Géométrique Floue», a été également testée par simulation et expérimentalement en temps réel; Les résultats ont révélé son efficacité et sa supériorité vis-à-vis des autres méthodes, aussi bien pour la commande d’attitude que pour celle de la position . Langues : Français (fre)