Contôle homogène de quadrator : théorie et expérience

Homogeneous quadrator control : theory and experiment

• Auteur / Autrice : Siyuan Wang
• Direction : Gang Zheng, Andrey Polyakov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie informatique, automatique et traitement du signal et des images
• Date : Soutenance le 15/12/2020
• Etablissement(s) : Centrale Lille Institut
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - Centre de Recherche en Informatique- Signal et Automatique de Lille (CRIStAL) - UMR 9189 / CRIStAL
• Jury : Président / Présidente : Vincent Cocquempot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard Brogliato
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Isabelle Queinnec, Franck Plestan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Robots -- Systèmes de commande

Commande robuste

Systèmes non linéaires

Mots clés libres

Système homogène

Contrôle de quadrator

Contôle nonlinéaire

Homogeneous system

Quadrotor control

Nonlinear control

Résumé

Au cours des dernières décennies, les problèmes liés au contrôle des quadrotors attirent plus d'attention des chercheurs par rapport aux autres véhicules volants. Cependant, la plupart des produits commerciaux utilisent encore le contrôleur PID linéaire, qui offre une performance suffisamment bonne. Le développement d'un contrôleur, qui pourrait convaincre l'industrie de l'utiliser à la place du contrôleur PID linéaire, reste toujours un défi. L’objectif de cette thèse est de montrer que le contrôleur homogène est une alternative au contrôleur PID linéaire. Pour ce faire, une nouvelle méthode est proposée : mettre à niveau de l'algorithme linéaire vers un algorithme homogène. Elle utilise les avantages du contrôleur / observateur linéaire fournis par le constructeur pour le réglage de l'algorithme homogène. Les résultats expérimentaux soutiennent les développements théoriques et confirment une amélioration significative de la qualité du contrôle du quadrotor: meilleure précision, plus de robustesse et réponse plus rapide

In the past several decades, quadrotor control problems attract more attentions of the researcher comparing withother flying vehicles. However, most of the commercial products still use linear PID controller, which provides sufficientlygood performance. Development of a controller, which would convince theindustry to use it instead of linear PID, is still a challenge. The aim of this thesis is to show that homogeneous controller is a possiblealternative to linear one. For this purpose, a new methodof upgrading linear algorithm to homogeneous one is proposed. It uses the gains of linear controller/observer provided by the manufacturer for tuning of homogeneous algorithm. The experimental results support the theoretical developments and confirm a significant improvement of quadrotor’s control quality:better precision, more robustness and faster response.