Commandes non linéaires hybrides d'un pendule inversé doté d'une carte Dspace

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire porte sur la synthèse, la simulation puis l’implémentation de lois de commandes non linéaires hybrides sur une maquette pendule inversé munie d’une carte dSPACE. L’un des objectifs principaux était de changer la plateforme initiale de commande (DSP_TMS320C32/CEMtool) par une autre plus pratique (DSP_dSPACE/ControlDesk). En premier lieu, on applique une commande de basculement sur le pendule, ensuite on switch vers une autre commande de stabilisation et cela tout en respectant les limites de la course de chariot. A cette fin, nous avons appliqué différentes technique de commandes comme le flou, le glissement, le flou glissant…etc en simulation, et le mode de glissement, en expérimentation. Pour cela nous avons organisé ce mémoire en cinq chapitres comme suit: Le premier chapitre est consacré à l’état de l’art où nous avons parlé des systèmes sous actionnés en générale puisque le pendule inversé appartient à cette classe des systèmes en plus on a donné d’autres exemples de ce genre des systèmes, et enfin nous avons illustré l’intérêt de l’étude du pendule inversé à travers des exemples d’application de son principe dans différents domaines. Le second chapitre porte sur la modélisation de pendule inversé et la simulation en boucle ouverte et montrer ainsi la nature instable de ce système. Le troisième chapitre est consacré à des rappels théoriques des méthodes de commandes utilisées. Nous avons divisé ce chapitre en deux parties: la première est un rappel sur les commandes standards (non hybrides) comme la commande floue ou on a parlé sur sa théorie et les différentes étapes pour la construction d’un régulateur flou et la commande par modes glissants et enfin la synthèse par Lyapunov. La seconde partie est consacrée à la présentation des différentes méthodes d’hybridation des techniques de commandes et les gains qu’on y peut tirer, comme la technique d’hybridation floue-glissant pour éliminer le phénomène indésirable de réticence qui caractérise les modes glissants, puis la technique d’optimisation du système d’inférence de du régulateur flou par de réseaux de neurones ce qu’on appel ANFIS. Le quatrième chapitre est consacré à la synthèse des lois de commandes hybrides que nous avons exposées au chapitre précédent puis la simulation et l’interprétation des graphes résultants.