Analyse comparative de différentes lois de commande en vue du contrôle global du chassis

Comparative analysis of different control law for the in view of the global chassis control

• Auteur / Autrice : Luca Palladino
• Direction : Gilles Duc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Contrôle latéral

Contrôle roulis

Assistance à la conduite

Synthèse H-infini

Synthèse LPV

Mu-analyse

Réduction de modèle

Répartition du freinage

Braquage actif

Résumé

On constate de plus en plus fréquemment la présence de systèmes électroniques dans les véhicules fabriqués aujourd’hui. Leur implantation et leur commercialisation sont dictées par la nécessité pour les constructeurs automobiles de fournir à leur clientèle un produit permettant d’avoir des performances au sommet du segment du véhicule, accompagnées par une sécurité et un confort accrus. C’est en raison de ce besoin que des systèmes pour contrôler le comportement latéral ont vu le jour. Dans cette thèse différentes stratégies de commande ont été envisagées afin de pouvoir asservir les dynamiques latérales du véhicule : des contrôleurs asservissant la dynamique de lacet et celle de roulis y sont présentés. Les actionneurs retenus sont ceux associés aux braquages des roues, au freinage ainsi qu’aux efforts des suspensions. Dans une première partie, une analyse utilisant un seul actionneur à la fois pour piloter la dynamique latérale est effectuée. Suite à ces résultats, des stratégies pilotant plusieurs actionneurs en même temps ont été développées. Vue la nécessité de garantir des performances très contraignantes tout en assurant la robustesse des contrôleurs et en prenant en compte l’évolution du comportement dynamique du véhicule, les méthodologies de commande utilisées ont été choisies parmi celles typiques de la commande robuste, à savoir l’approche H-infini/LPV, complétées par des techniques de réduction d’ordre. Les résultats obtenus nous ont permis de conclure que les méthodologies choisies sont bien adaptées à notre problématique. Nous avons aussi pu fournir des conclusions vis-à-vis des performances et des contraintes industrielles lors de l’utilisation des différentes architectures de commande pour piloter plusieurs actionneurs.

Vehicles equipped with electronics systems are today commonly manufactured. The use and the commercialisation of these systems come from the necessity of the car manufacturers to give to their clients a product capable to have good driving performance together with good safety and comfort. To answer to this customer requirement, it is therefore necessary to put these systems in the new cars. In this thesis different control strategies are proposed to control the lateral dynamics of the vehicle: controllers with good performances for the yaw and roll dynamics are proposed. The proposed actuators are front steering, rear steering, brake pressure repartition and active suspensions. The thesis is divided in two parts. In the first one control laws are proposed using only one of the previous actuators to control the lateral dynamics. In the second part some strategies with two or more actuators are considered. Our control laws are obliged to guarantee good driving performances and robustness while considering the evolution of the vehicle’s dynamics. Therefore we have decided to use typical robust control methodologies like H-infinity/LPV ones completed with order reduction methods. The results obtained allow concluding that the chosen methodology is well adapted to our problem. With these results we can also give some indication about the control architecture to guarantee a good compromise between driving performances and industrialisation criteria in the case of control with two or more actuators.