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Commande avancée des systèmes non-linéaires, Application à la commande d’un drone Quadrotor / AYAD Redouane 

Public ISBD Titre : Commande avancée des systèmes non-linéaires, Application à la commande d’un drone Quadrotor Type de document : document électronique Auteurs : AYAD Redouane, Auteur Année de publication : 2019-2020 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Electronique:AUTOMATIQUE Mots-clés : Nonlinear-Control  Fractional Order control  FOC  Autonomous systems  UAV  aerial robotics  VTOL-UAV  FOPID  Quadrotor Résumé : Cette thèse dans le domaine de l’automatique porte sur la conception de lois de commande pour le contrôle d’un drone VTOL ( : vertical take off and landing) de type Quadrotor. Ces lois de commande sont soumises à plusieurs contraintes liées à la conception matérielle et à l’environnement. Les drones Quadrotors sont des systèmes non-linéaires, fortement couplées et sous-actionnés. Une nouvelle stratégie de contrôle est présentée, basée sur un FOPID (Fractional Order PID) : PID d’ordre fractionnaire (PIλDµ), qui permet le contrôle complet du quadrotor (attitude et position), et assurer la stabilité en vol stationnaire ainsi que durant les différentes manœuvres (tangage, roulis, et lacet). L’objectif de notre thèse est double. Il s’agit tout d’abord de mener une conception pour la synthèse et le réglage des paramètres du FOPID (PIλDµ) en utilisant une méthode de Black-Nichols modifiée. Ensuite, il comprend l’implémentation du système de commande, ainsi développé, sur un simulateur developpé sous Matlab-Simuink, puis sur un drone réel. Les indices ISE (Integral Square Error) et ISCI (Integral Squared Control Input) sont utilisés pour la quantification des résultats. Les résultats sont comparés à un contrôleur PID d’ordre entier (IOPID) et à un contrôleur hybride Fuzzy-PID dans deux scénarios réalistes, en tenant compte des incertitudes paramétriques, de la charge utile supplémentaire et du bruit des capteurs. Selon les indices de performance, le FOPID présente les meilleures per- formances en termes de précision et de consommation d’énergie par rapport aux autres techniques non linéaires. Deux Drones Quadrotor ont été réalisés pour l’implémentation de la commande. Le premier est à base du Lynxmotion Quadrino (Contrôleur de Vol pour Drone/UAV Nano, avec GPS) et le deuxième à base de la RASPBERRY 3 et la centrale inertielle NAVIO+. Il a été démontré qu’il est possible d’améliorer significativement la robustesse et les performances de la commande. Ainsi, les contrôleurs linéaires basés sur des techniques FOC (Fractional Order control) peuvent obtenir des résultats similaires ou meilleurs que les autres techniques non linéaires traditionnelles pour les drones. Directeur de thèse : NOUIBAT Wahid Commande avancée des systèmes non-linéaires, Application à la commande d’un drone Quadrotor [document électronique] / AYAD Redouane, Auteur . - 2019-2020 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Electronique:AUTOMATIQUE Mots-clés : Nonlinear-Control  Fractional Order control  FOC  Autonomous systems  UAV  aerial robotics  VTOL-UAV  FOPID  Quadrotor Résumé : Cette thèse dans le domaine de l’automatique porte sur la conception de lois de commande pour le contrôle d’un drone VTOL ( : vertical take off and landing) de type Quadrotor. Ces lois de commande sont soumises à plusieurs contraintes liées à la conception matérielle et à l’environnement. Les drones Quadrotors sont des systèmes non-linéaires, fortement couplées et sous-actionnés. Une nouvelle stratégie de contrôle est présentée, basée sur un FOPID (Fractional Order PID) : PID d’ordre fractionnaire (PIλDµ), qui permet le contrôle complet du quadrotor (attitude et position), et assurer la stabilité en vol stationnaire ainsi que durant les différentes manœuvres (tangage, roulis, et lacet). L’objectif de notre thèse est double. Il s’agit tout d’abord de mener une conception pour la synthèse et le réglage des paramètres du FOPID (PIλDµ) en utilisant une méthode de Black-Nichols modifiée. Ensuite, il comprend l’implémentation du système de commande, ainsi développé, sur un simulateur developpé sous Matlab-Simuink, puis sur un drone réel. Les indices ISE (Integral Square Error) et ISCI (Integral Squared Control Input) sont utilisés pour la quantification des résultats. Les résultats sont comparés à un contrôleur PID d’ordre entier (IOPID) et à un contrôleur hybride Fuzzy-PID dans deux scénarios réalistes, en tenant compte des incertitudes paramétriques, de la charge utile supplémentaire et du bruit des capteurs. Selon les indices de performance, le FOPID présente les meilleures per- formances en termes de précision et de consommation d’énergie par rapport aux autres techniques non linéaires. Deux Drones Quadrotor ont été réalisés pour l’implémentation de la commande. Le premier est à base du Lynxmotion Quadrino (Contrôleur de Vol pour Drone/UAV Nano, avec GPS) et le deuxième à base de la RASPBERRY 3 et la centrale inertielle NAVIO+. Il a été démontré qu’il est possible d’améliorer significativement la robustesse et les performances de la commande. Ainsi, les contrôleurs linéaires basés sur des techniques FOC (Fractional Order control) peuvent obtenir des résultats similaires ou meilleurs que les autres techniques non linéaires traditionnelles pour les drones. Directeur de thèse : NOUIBAT Wahid

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1757	02-09-595	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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Conception et réalisation d’un drone quadrirotor. / AYAD Redouane 

Public ISBD Titre : Conception et réalisation d’un drone quadrirotor. Type de document : document électronique Auteurs : AYAD Redouane, Auteur ; NOUIBAT W., Directeur de thèse Année de publication : 2010 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Electrotechnique:automatique Mots-clés : modélisation  drone quadrirotor  simulation  commande  DSpic  PID  LBVIEW Résumé : Ce projet traite de la modélisation, de la conception et de la réalisation d’un drone quadrirotor. Le mémoire introduit un modèle mathématique pour la simulation et la synthèse des lois de commande. Basé sur le modèle, deux techniques de commande ont été utilisées pour concevoir divers contrôleurs. Le modèle dynamique et la simulation ont évolué d’un simple set d’équations des lois de physique du mouvement, seulement valide en vol stationnaire. Deux cartes ont été réalisées l’une pour l’acquisition des données issues des différents capteurs, et l’autre de puissance pour booster le signale de commande générée par le DSpic. Deux techniques de contrôle ont été utilisées le long de cette thèse. La première est basée sur le PID, et la deuxième sur la commande LQ. Des résultats de simulation ont été données montants Leurs performances en contrôle d’assiette. Un drone quadrirotor a été réalisé à base de quatre moteurs électriques, fixés sur l’extrémité de quatre tubes en aluminium. Une centrale inertielle a été réalisée, et une acquisition de donnée est faite à l’aide d’une interface graphique sous LBVIEW. Finalement, nous donnons les différentes étapes de construction, et la réalisation de notre quadrirotor. This project treats the modeling, design and realization of a UAV quadrirotor. The thesis introduces a mathematical model for simulation and synthesis of control laws. Based on the model of the quadrotor, two control techniques have been used to design various controllers. The dynamic model and the simulator have evolved from a simple set of equations of physical laws of motion, valid only in hovering. Two maps were produced one for the acquisition of data from different sensors, and the other to boost the power control signals generated by the dsPIC. Two control techniques have been used along this thesis. The first is based on the PID, and the second on the LQ control. The simulation results were given amounts their performance attitude control. A drone quadrirotor was created using four electric motors mounted on the end of four aluminum tubes. An inertial measurement unite was realized, and data acquisition is done using a graphic interface explored in LBVIEW. Finally, we give the different stages of construction, and achieving our quadrirotor. Conception et réalisation d’un drone quadrirotor. [document électronique] / AYAD Redouane, Auteur ; NOUIBAT W., Directeur de thèse . - 2010 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Electrotechnique:automatique Mots-clés : modélisation  drone quadrirotor  simulation  commande  DSpic  PID  LBVIEW Résumé : Ce projet traite de la modélisation, de la conception et de la réalisation d’un drone quadrirotor. Le mémoire introduit un modèle mathématique pour la simulation et la synthèse des lois de commande. Basé sur le modèle, deux techniques de commande ont été utilisées pour concevoir divers contrôleurs. Le modèle dynamique et la simulation ont évolué d’un simple set d’équations des lois de physique du mouvement, seulement valide en vol stationnaire. Deux cartes ont été réalisées l’une pour l’acquisition des données issues des différents capteurs, et l’autre de puissance pour booster le signale de commande générée par le DSpic. Deux techniques de contrôle ont été utilisées le long de cette thèse. La première est basée sur le PID, et la deuxième sur la commande LQ. Des résultats de simulation ont été données montants Leurs performances en contrôle d’assiette. Un drone quadrirotor a été réalisé à base de quatre moteurs électriques, fixés sur l’extrémité de quatre tubes en aluminium. Une centrale inertielle a été réalisée, et une acquisition de donnée est faite à l’aide d’une interface graphique sous LBVIEW. Finalement, nous donnons les différentes étapes de construction, et la réalisation de notre quadrirotor. This project treats the modeling, design and realization of a UAV quadrirotor. The thesis introduces a mathematical model for simulation and synthesis of control laws. Based on the model of the quadrotor, two control techniques have been used to design various controllers. The dynamic model and the simulator have evolved from a simple set of equations of physical laws of motion, valid only in hovering. Two maps were produced one for the acquisition of data from different sensors, and the other to boost the power control signals generated by the dsPIC. Two control techniques have been used along this thesis. The first is based on the PID, and the second on the LQ control. The simulation results were given amounts their performance attitude control. A drone quadrirotor was created using four electric motors mounted on the end of four aluminum tubes. An inertial measurement unite was realized, and data acquisition is done using a graphic interface explored in LBVIEW. Finally, we give the different stages of construction, and achieving our quadrirotor.

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Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
3437	02-10-254	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Mémoire de Magister	Exclu du prêt

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