Titre :	Dimensionnement d'un Système de Mesure et Commande d’Attitude d’un Satellite Manoeuvrant
Type de document :	document électronique
Auteurs :	ADNANE Akram, Auteur
Année de publication :	2018 / 2019
Importance :	193 p.
Accompagnement :	CD
Langues :	Français (fre)
Catégories :	Electronique:Automatique, Robotique et Productique
Mots-clés :	: microsatellite  magnétomètre  filtrage d’attitude  contrôle d’attitude  configuration des roues à réaction  contrôle adaptatif  estimation tolérante aux défauts. microsatellite  magnetometer sensor  attitude filtering  attitude control  reaction wheels configuration  adaptive control, fault tolerant estimation. جهاز الاستشعار المغناطيسي، ترشيح الوضعية، التحكم في الوضعية، هياكل عجلات التفاعل، التحكم التكيفي، التقدير المتسامح مع العيوب
Résumé :	Ce travail de thèse porte sur la conception d’un système de filtrage et de commande d’attitude d’un corps rigide. L’application « microsatellite en orbite terrestre basse » est le support pour analyser les apports de nos approches. Dans un premier temps, on s'intéresse à la conception d’un système de filtrage d’attitude permettant de choisir le meilleur algorithme d’extraction d’attitude en termes de précision et de temps de calcul. Deux approches de filtrage sont proposées dans ce cadre, la première se base sur les algorithmes de détermination d’attitude et la deuxième sur les algorithmes d’estimation d’attitude, dotés d’un ensemble de capteurs de mesure. Dans la deuxième partie, nous abordons le problème de la stabilisation en attitude d'un microsatellite. Nous développons pour cela deux lois de commande non linéaires (technique de backstepping et commande par mode glissant) et nous proposons trois configurations du l’emplacement des actionneurs (configuration orthogonale standard à trois roues, configuration tétraèdre et la configuration pyramidale), afin de trouver la façon la plus adéquate pour minimiser la consommation d’énergie des actionneurs sans affecter la stabilisation de l’attitude. Dans la dernière partie de ce travail, nous allons traiter les problèmes du filtrage et du contrôle d’attitude tenant compte les défauts, les incertitudes et les défaillances qui peuvent affecter le système de filtrage et de contrôle d’attitude d’un microsatellite. This thesis focuses on the design of filtering and attitude control system of a rigid body. The application "microsatellite low Earth orbit" is the support to analyze the contributions of our approaches. Firstly, we are interested in designing an attitude filtering system to choose the best attitude extraction algorithm in terms of precision and computation time. Two filtering approaches are proposed in this context, the first is based on the attitude determination algorithms and the second on the attitude estimate algorithms, equipped with a set of sensors of measurement. In the second part, we address the attitude stabilization problem of a microsatellite. We develop for this purpose two nonlinear control laws (backstepping technique and sliding mode control) and we propose three configurations of actuators location (standard orthogonal configuration with three reaction wheels, tetrahedron configuration and pyramidal configuration), in order to find the most appropriate way to minimize the energy consumption of the actuators without affecting the stabilization of the attitude. In the last part of this work, we will deal with the problems of attitude filtering and control taking into account the faults, uncertainties and failures that can affect the filtering and attitude control system of a microsatellite. يركز هذا البحث على تصميم أنظمة الترشيح والتحكم في وضعية القمر الصناعي عند المدار الأرضي المنخفض لاجل تحليل مساهمات مناهجنا. في البداية، نحن مهتمون بتصميم نظام ترشيح وضعية القمر صناعي واستخلاص أفضل خوارزمية من حيث الدقة ومدة الحساب. نقترح في هذا الإطار طريقتان للترشيح، الأولى تعتمد على خوارزميات تحديد وضعية القمر صناعي والثانية على خوارزميات تقدير الوضعية ،مدعمتان بمجموعة من أجهزة الاستشعار والقياس. في الجزء الثاني، نتعامل مع مشكلة استقرار وضعية القمر الصناعي. نطور لهذا الغرض اثنين من قوانين التحكم الغير خطية (تقنية الرجوع المرحلي،وتقنية النمط الانزلاقي) ونقترح ايضا ثلاث هياكل لمواقع المحركات (الهيكل المتعامد التقليدي ذات ثلاث عجلات، الهيكل رباعي السطوح والهيكل الهرمي)، من أجل إيجاد الطريقة الأنسب لتقليل استهلاك الطاقة للمشغلين دون التأثير على استقرار وضعية القمر صناعي . في الجزء الأخير من هذا العمل، سوف نتعامل مع مشاكل الترشيح والتحكم مع الأخذ بعين الاعتبار العيوب والارتيابات والإخفاقات التي يمكن أن تؤثر على نظام الترشيح والتحكم في الوضعية بالنسبة الميكروستلات.
Directeur de thèse :	AHMED FOITIH Zoubir

Dimensionnement d'un Système de Mesure et Commande d’Attitude d’un Satellite Manoeuvrant [document électronique] / ADNANE Akram, Auteur . - 2018 / 2019 . - 193 p. + CD.
Langues : Français (fre)

Catégories :	Electronique:Automatique, Robotique et Productique
Mots-clés :	: microsatellite  magnétomètre  filtrage d’attitude  contrôle d’attitude  configuration des roues à réaction  contrôle adaptatif  estimation tolérante aux défauts. microsatellite  magnetometer sensor  attitude filtering  attitude control  reaction wheels configuration  adaptive control, fault tolerant estimation. جهاز الاستشعار المغناطيسي، ترشيح الوضعية، التحكم في الوضعية، هياكل عجلات التفاعل، التحكم التكيفي، التقدير المتسامح مع العيوب
Résumé :	Ce travail de thèse porte sur la conception d’un système de filtrage et de commande d’attitude d’un corps rigide. L’application « microsatellite en orbite terrestre basse » est le support pour analyser les apports de nos approches. Dans un premier temps, on s'intéresse à la conception d’un système de filtrage d’attitude permettant de choisir le meilleur algorithme d’extraction d’attitude en termes de précision et de temps de calcul. Deux approches de filtrage sont proposées dans ce cadre, la première se base sur les algorithmes de détermination d’attitude et la deuxième sur les algorithmes d’estimation d’attitude, dotés d’un ensemble de capteurs de mesure. Dans la deuxième partie, nous abordons le problème de la stabilisation en attitude d'un microsatellite. Nous développons pour cela deux lois de commande non linéaires (technique de backstepping et commande par mode glissant) et nous proposons trois configurations du l’emplacement des actionneurs (configuration orthogonale standard à trois roues, configuration tétraèdre et la configuration pyramidale), afin de trouver la façon la plus adéquate pour minimiser la consommation d’énergie des actionneurs sans affecter la stabilisation de l’attitude. Dans la dernière partie de ce travail, nous allons traiter les problèmes du filtrage et du contrôle d’attitude tenant compte les défauts, les incertitudes et les défaillances qui peuvent affecter le système de filtrage et de contrôle d’attitude d’un microsatellite. This thesis focuses on the design of filtering and attitude control system of a rigid body. The application "microsatellite low Earth orbit" is the support to analyze the contributions of our approaches. Firstly, we are interested in designing an attitude filtering system to choose the best attitude extraction algorithm in terms of precision and computation time. Two filtering approaches are proposed in this context, the first is based on the attitude determination algorithms and the second on the attitude estimate algorithms, equipped with a set of sensors of measurement. In the second part, we address the attitude stabilization problem of a microsatellite. We develop for this purpose two nonlinear control laws (backstepping technique and sliding mode control) and we propose three configurations of actuators location (standard orthogonal configuration with three reaction wheels, tetrahedron configuration and pyramidal configuration), in order to find the most appropriate way to minimize the energy consumption of the actuators without affecting the stabilization of the attitude. In the last part of this work, we will deal with the problems of attitude filtering and control taking into account the faults, uncertainties and failures that can affect the filtering and attitude control system of a microsatellite. يركز هذا البحث على تصميم أنظمة الترشيح والتحكم في وضعية القمر الصناعي عند المدار الأرضي المنخفض لاجل تحليل مساهمات مناهجنا. في البداية، نحن مهتمون بتصميم نظام ترشيح وضعية القمر صناعي واستخلاص أفضل خوارزمية من حيث الدقة ومدة الحساب. نقترح في هذا الإطار طريقتان للترشيح، الأولى تعتمد على خوارزميات تحديد وضعية القمر صناعي والثانية على خوارزميات تقدير الوضعية ،مدعمتان بمجموعة من أجهزة الاستشعار والقياس. في الجزء الثاني، نتعامل مع مشكلة استقرار وضعية القمر الصناعي. نطور لهذا الغرض اثنين من قوانين التحكم الغير خطية (تقنية الرجوع المرحلي،وتقنية النمط الانزلاقي) ونقترح ايضا ثلاث هياكل لمواقع المحركات (الهيكل المتعامد التقليدي ذات ثلاث عجلات، الهيكل رباعي السطوح والهيكل الهرمي)، من أجل إيجاد الطريقة الأنسب لتقليل استهلاك الطاقة للمشغلين دون التأثير على استقرار وضعية القمر صناعي . في الجزء الأخير من هذا العمل، سوف نتعامل مع مشاكل الترشيح والتحكم مع الأخذ بعين الاعتبار العيوب والارتيابات والإخفاقات التي يمكن أن تؤثر على نظام الترشيح والتحكم في الوضعية بالنسبة الميكروستلات.
Directeur de thèse :	AHMED FOITIH Zoubir