Design, modeling and control of a convertible UAV

• Auteur / Autrice : Juan Antonio Escareno
• Direction : Rogelio Lozano-Leal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Contrôle de systèmes
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes

Modèles mathématiques

Systèmes embarqués (informatique)

Avionique

Centrales inertielles

Aéronefs à décollage vertical

Systèmes de commande (vol)

Commande non linéaire

Fusion multicapteurs

Drones

Mots clés libres

Drone convertible

Vol vers l'avant

Système sous-actionné

Electronique embarquée

Résumé

Le but de cette thèse est de développer un véhicule convertible non piloté. Le projet est divisé en trois objectifs : la conception, la modélisation et la commande du véhicule. La conception de l'aéronef est un compromis entre un véhicule à voilure fixe (de type avion) et un véhicule à voilure tournant (de type hélicopte��re), grâce à cette combinaison il offre une grande versatilité pour envisager de différents types de taches. La modélisation est obtenue à partir des formulations Newton-Euler et Lagrange. Au niveau des commandes, les aéronefs convertibles exigent des algorithmes spécifiques de commande pour manipuler le décollage, le vol stationnaire, le vol vers l'avant aussi bien que la transition entre les deux modes de fonctionnement.

The goal of this thesis is developing a convertible unmanned aerial vehicle (UAV). The project is divided in three objects : the design, the modeling and the control of the vehicle. The design of the vehicle is a trade-off between a fixed-wing vehicle (airplane) and a rotary-wing vehicle (helicopter), thanks to this combination it offers a great versatility to face different kind of missions. The modeling is obtained through the Newton-Euler and Lagrange formulation. In terms of control, the convertible aircraft require specific algorithms to manipulate the take-off, the haver, the forward flight and the transition between both operation modes.