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Thèse soutenue

Contribution à la commande des systèmes saturés en présence d'incertitudes et de variations paramétriques : application au pilotage de l'avion au sol

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Auteur / Autrice : Clément Roos
Direction : Jean-Marc Biannic
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Systèmes automatiques
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Toulouse, ISAE

Résumé

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Les méthodes d'analyse et de synthèse mises en œuvre dans le milieu industriel aéronautique reposent le plus souvent sur l'application de techniques linéaires à des modèles eux-mêmes linéarisés. Les exigences croissantes en termes de performance et de fiabilité opérationnelle nécessitent cependant d'élaborer des stratégies sans cesse plus complexes afin de remplir les objectifs imposés. Il existe donc un réel besoin de mettre au point de nouveaux outils capables de prendre en compte simultanément des non-linéarités et des variations paramétriques lors du processus de synthèse, mais également de démontrer que les résultats obtenus sur le plan théorique peuvent être appliqués à des problématiques réalistes. Dans ce contexte, les travaux menés au cours de cette thèse portent dans un premier temps sur le développement de méthodes d'analyse de robustesse et de synthèse de lois de commande robustes en présence d'incertitudes linéaires à temps variant (LTV) ou invariant (LTI). Ils montrent notamment que de nombreux systèmes non-linéaires peuvent être étudiés avec de tels outils. Ce n'est toutefois pas le cas des systèmes saturés, qui revêtent une importance pratique considérable, et pour lesquels des techniques de synthèse anti-windup sont élaborées dans un deuxième temps. Ces deux approches ne permettent évidemment pas une prise en compte directe de toutes les non-linéarités, mais l'objectif est tout autre. Il consiste à montrer qu'une utilisation judicieuse d'un nombre limité d'outils développés dans un cadre suffisamment général permet d'apporter des réponses pertinentes à de nombreuses problématiques ambitieuses auxquelles se trouve aujourd'hui confrontée l'industrie aéronautique. À titre d'exemple, une stratégie complète est proposée afin de contrôler la dynamique latérale d'un avion de transport civil lors de la phase de roulage au sol.