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MODELISATION ET COMMANDE D’UN DRONE A QUATRE HELICES. / Mohammed TAHAR 

Public ISBD Titre : MODELISATION ET COMMANDE D’UN DRONE A QUATRE HELICES. Type de document : document électronique Auteurs : Mohammed TAHAR, Auteur Année de publication : 29/09/2013 Importance : 133 p. Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Automatique Mots-clés : Drone, quadrirotor, commande par mode glissant, commande par backstepping, commande hybride, stabilité quadrocopter drone, sliding mode control, backstepping control, hybrid control, stability and robustness. : طائرة ، طائرة ذات أربع دوارات ، تحكم حصين من نوع حالات الانزلاق ، تقنیة الباكستیبن Résumé : L’intérêt scientifique de la thèse est l’étude de stabilisation avec planification de trajectoire pour un drone à quatre hélices. Après la modélisation du système, plusieurs commandes ont été réalisées pour la poursuite de trajectoires simples telles que le suivi de lignes droites, et complexes. La stabilité des contrôleurs utilisés a été vérifiée ainsi que la robustesse en présence des perturbations. Dans la première partie, nous nous somme penchés sur la synthèse d’un contrôleur par mode glissant (SMC) pour la stabilisation du drone X4. Cependant le signal de commande obtenu par cette technique, présente des variations brusques dues au phénomène de broutement. Afin de réduire les effets de ce phénomène et d’améliorer davantage les performances de contrôle du X4, une hybridation entre la logique floue et le mode de glissement a été proposée. Par la suite, nous avons présenté la technique de commande du backstepping pour la stabilisation du drone. Ce régulateur est basée sur une récente méthodologie faisant appel à la fonction da lyapunov. Le contrôleur backstepping dont la conception est de type PD présente l’inconvénient de la persistance de l’erreur statique en présence de perturbation. Pour y remédier des solutions ont été proposées à savoir : la commande Intégral Backstepping, la commande backstepping adaptatif et une hybridation entre le mode glissant a été proposée afin d’améliorer les performances de réglage. The scientific interest of this thesis work can be mainly seen in the study of the stabilization with path planning for a four propellers UAV type. Starting with dynamical modeling the system, several controllers were designed for the tracking of simple trajectories such as the follow-up of straight lines, and more complex ones. The stability of the proposed controllers was checked as well as their robustness in the presence of various disturbances. In the first part, we focused on the synthesis of a sliding mode controller (SMC) for the stabilization of an X4 UAV. However, the control signal obtained from this technique shows sudden undesirable variations due to the phenomenon of chattering. To reduce the effects of this phenomenon and to further improve the control performance applied to the X4, hybrid technique between fuzzy logic and sliding mode has been proposed. Subsequently, we introduced the backstepping control technique to stabilize the drone. This controller design relies on a recent methodology using the Lyapunov function. The backstepping controller’s structure which is of PD type has the disadvantage of the persistence of the static error in the presence of disturbances. To overcome this drawback, some solutions have been proposed namely: Integral Backstepping control, the adaptive backstepping technique and its hybridization with the sliding mode control has been applied to improve the control performances. في عمـلنا ھذا تطرقـنا إلى دراسـة النمـذجة و التحـكم في طائـرة عمودیـة التي یتم رفعـھا ودفعـھا بأربع دوارات و بدون طیار،استعملنا قانون نیوتن لاستخراج النموذج ، و قد اعتمدنا على تقنـیتین غیر خطیتین للتحكم ، واحدة تستند إلى اسـتخراج إظھار التحكم في النموذج حصين من نوع حا لات الإنزلاق ،و الأخرى إلى إجراءات باكیستیبن، والھدف من ھذا ھو تحقـیق الاستقرارو طائرة بدون طیار أثناء اشتغالھا و رصد مسارھا. وقد بیّنت نتائج التجارب فعالیة و متانة التقنـیات المعتـمدة في حالة رصد مسار معین و حالة تأثیر الریاح Directeur de thèse : OMARI Abdelhafid MODELISATION ET COMMANDE D’UN DRONE A QUATRE HELICES. [document électronique] / Mohammed TAHAR, Auteur . - 29/09/2013 . - 133 p. + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Automatique Mots-clés : Drone, quadrirotor, commande par mode glissant, commande par backstepping, commande hybride, stabilité quadrocopter drone, sliding mode control, backstepping control, hybrid control, stability and robustness. : طائرة ، طائرة ذات أربع دوارات ، تحكم حصين من نوع حالات الانزلاق ، تقنیة الباكستیبن Résumé : L’intérêt scientifique de la thèse est l’étude de stabilisation avec planification de trajectoire pour un drone à quatre hélices. Après la modélisation du système, plusieurs commandes ont été réalisées pour la poursuite de trajectoires simples telles que le suivi de lignes droites, et complexes. La stabilité des contrôleurs utilisés a été vérifiée ainsi que la robustesse en présence des perturbations. Dans la première partie, nous nous somme penchés sur la synthèse d’un contrôleur par mode glissant (SMC) pour la stabilisation du drone X4. Cependant le signal de commande obtenu par cette technique, présente des variations brusques dues au phénomène de broutement. Afin de réduire les effets de ce phénomène et d’améliorer davantage les performances de contrôle du X4, une hybridation entre la logique floue et le mode de glissement a été proposée. Par la suite, nous avons présenté la technique de commande du backstepping pour la stabilisation du drone. Ce régulateur est basée sur une récente méthodologie faisant appel à la fonction da lyapunov. Le contrôleur backstepping dont la conception est de type PD présente l’inconvénient de la persistance de l’erreur statique en présence de perturbation. Pour y remédier des solutions ont été proposées à savoir : la commande Intégral Backstepping, la commande backstepping adaptatif et une hybridation entre le mode glissant a été proposée afin d’améliorer les performances de réglage. The scientific interest of this thesis work can be mainly seen in the study of the stabilization with path planning for a four propellers UAV type. Starting with dynamical modeling the system, several controllers were designed for the tracking of simple trajectories such as the follow-up of straight lines, and more complex ones. The stability of the proposed controllers was checked as well as their robustness in the presence of various disturbances. In the first part, we focused on the synthesis of a sliding mode controller (SMC) for the stabilization of an X4 UAV. However, the control signal obtained from this technique shows sudden undesirable variations due to the phenomenon of chattering. To reduce the effects of this phenomenon and to further improve the control performance applied to the X4, hybrid technique between fuzzy logic and sliding mode has been proposed. Subsequently, we introduced the backstepping control technique to stabilize the drone. This controller design relies on a recent methodology using the Lyapunov function. The backstepping controller’s structure which is of PD type has the disadvantage of the persistence of the static error in the presence of disturbances. To overcome this drawback, some solutions have been proposed namely: Integral Backstepping control, the adaptive backstepping technique and its hybridization with the sliding mode control has been applied to improve the control performances. في عمـلنا ھذا تطرقـنا إلى دراسـة النمـذجة و التحـكم في طائـرة عمودیـة التي یتم رفعـھا ودفعـھا بأربع دوارات و بدون طیار،استعملنا قانون نیوتن لاستخراج النموذج ، و قد اعتمدنا على تقنـیتین غیر خطیتین للتحكم ، واحدة تستند إلى اسـتخراج إظھار التحكم في النموذج حصين من نوع حا لات الإنزلاق ،و الأخرى إلى إجراءات باكیستیبن، والھدف من ھذا ھو تحقـیق الاستقرارو طائرة بدون طیار أثناء اشتغالھا و رصد مسارھا. وقد بیّنت نتائج التجارب فعالیة و متانة التقنـیات المعتـمدة في حالة رصد مسار معین و حالة تأثیر الریاح Directeur de thèse : OMARI Abdelhafid

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Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
3597	02-10-413	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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