Thèse soutenue

Modélisation et commande d'un robot parallèle à câbles suspendus à un dirigeable gros porteur
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Fida Ben abdallah
Direction : Lotfi BejiAzgal AbichouNaoufel Azouz
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Robotique
Date : Soutenance le 12/07/2019
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE) en cotutelle avec École polytechnique de Tunisie (La Marsa)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Informatique, Biologie Intégrative et Systèmes Complexes (Evry, Essonne)
établissement opérateur d'inscription : Université d'Évry-Val-d'Essonne (1991-....)
Jury : Président / Présidente : Pierre Joli
Examinateurs / Examinatrices : Mohamed Djemai, Rabia Sehab, Jamel Neji
Rapporteurs / Rapporteuses : Mohamed Djemai

Mots clés

FR  |  
EN

Mots clés contrôlés

Mots clés libres

Résumé

FR  |  
EN

A l'heure où le monde entier appelle à développer de nouvelles technologies de transport afin de faire face au défi écologique, des projets de dirigeables gros porteurs permettent de relever ce défi. En outre, les dernières avancées technologiques dans le domaine de l'aérospatiale ont permis de résoudre un certain nombre de problèmes responsables de l'hibernation des grands dirigeables pendant plus d'un demi-siècle. Ceci a donné naissance à de nouveaux types de dirigeables gros porteurs. Dans cette thèse, le modèle dynamique du dirigeable gros porteur est défini afin de concevoir un contrôleur efficient.La particularité du dirigeable présenté est sa capacité de charger et de décharger le fret en vol stationnaire, ce qui permet de réduire l'apport logistique et humain par rapport à des scénarios comportant un atterrissage et permet ainsi l'utilisation de cet engin dans des zones ayant peu ou pas d'infrastructure.Ce dirigeable est muni d'une grue formée par un robot parallèle à câbles (RPC) permettant d'optimiser le chargement et déchargement. Cette phase étant la plus sensible, car la charge suspendue peut osciller dangereusement notamment sous l'effet de bourrasques de vent sur le dirigeable. Nous avons concentré nos efforts dans cette thèse à l'analyse de cette phase critique.Le dirigeable gros porteur sera représenté par un système multi-corps composé de plusieurs corps reliés entre eux par des articulations. Les contributions de la thèse sont présentées en deux parties. Dans la première partie, nous supposons qu'il n'y a pas de couplage inertiel entre le dirigeable et le RPC. Ainsi nos recherches ne concernent que le RPC en tenant compte de la mobilité de la base suspendue par des câbles considérés dans un premier temps comme idéaux, puis les phénomènes d'affaissement et de flexibilité des câbles seront pris en compte. La conception de la commande de ce système doit aussi intégrer une répartition optimale de la tension car les câbles doivent à chaque configuration rester tendus. Dans la deuxième partie, nous abordons l'analyse du système global en considérant l'effet de couplage inertiel entre la charge utile suspendue et le dirigeable. Le modèle dynamique de ce système multicorps formé par le dirigeable et le RPC peut être modélisé comme une interconnexion de sous-systèmes d'ordre inférieur. Nous supposons que le dirigeable gros porteur est un sous-système faiblement couplé. En se basant sur cette hypothèse, un contrôleur décentralisé est proposé permettant de contrôler indépendamment le dirigeable et le RPC. Les résultats des simulations numériques sont présentés et montrent la puissance de ce contrôleur.