Commande à base d'observateur d'état : application au simulateur d'hélicoptère TRMS

Abstract

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la synthèse de différentes stratégies de commande (linéarisation par retour d'état, modes glissants) et observateurs (Thau, glissant) pour stabiliser un simulateur d'hélicoptère à base d'observateurs: Ce système est MIMO, non linéaire avec un couplage important et une dynamique instable en boucle ouverte. L’objet du présent travail fait partie du même axe de recherche, qui consiste en la validation de différentes techniques de commandes non linéaires robustes sur un simulateur d’hélicoptère appelé TRMS (Twin Rotor Mimo System). Ce manuscrit est structuré en six chapitres de la manière suivante: - Le premier chapitre est consacré à la présentation du système à commander, après avoir donné le principe du vol des hélicoptères, ensuite nous passons en revue les différents constituants du simulateur TRMS ainsi que son principe de fonctionnement, nous nous focalisons ensuite sur son environnement de développement. - Dans le deuxième chapitre, nous procédons à la modélisation analytique du simulateur, en premier lieu, un modèle couplé non linéaire sera développé, puis nous dérivons deux modèles à un degré de liberté qui seront utilisé ensuite pour la synthèse, ensuite nous essayerons de valider ces modèles et de les adapter au modèle réel, en procédant avec une identification statique des paramètres. - Dans le troisième chapitre, nous procéderons à des simulations en boucle ouverte du modèle mathématique obtenue dans le deuxième chapitre, par la suite, nous analyserons les propriétés du système d’équations. - Le quatrième chapitre, quant à lui, est consacré au développement et synthèse des lois de commandes qui seront appliqués sur le modèle du simulateur, la stratégie de commande adoptée est la commande décentralisée, on terminera ce chapitre, par la proposition d’une commande hybride, à savoir « la commande flou-glissante », qui sert à éliminer un inconvénient de la commande par mode de glissement. - On procède, dans la chapitre V, à la synthèse d’observateurs non-linéaire qui se trouve être l’objet principal de notre travail, nous donnerons des généralités sur les observateurs non-linéaire avant d’entamer la synthèse des différents observateurs proposés, on terminera ce chapitre par la proposition d’une certaine structure d’observateur. - Le chapitre VI, fera le lien entre les chapitres, en exposant les résultats expérimentaux de l’implémentation temps réel des lois de commandes synthétisées dans le chapitre IV et des observateurs en V, sur le simulateur d’hélicoptère présenté et modélisé dans les chapitres I et II. Sans oublier de donner quelques considérations pratiques. Le travail s’achèvera par une conclusion générale avec des perspectives pour continuer sur le même objectif.