Contribution à la modélisation et au contrôle global de la dynamique d’un robot agricole autonome sous-actionné
Auteur / Autrice : | David Vieira Gois Fernandes |
Direction : | Michel Basset |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Automatique |
Date : | Soutenance le 08/12/2022 |
Etablissement(s) : | Mulhouse |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique, Mathématiques, Automatique et Signal (Mulhouse) - Institut de Recherche en Informatique Mathématiques Automatique Signal - IRIMAS - UR 7499 / IRIMAS |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Rodolfo Orjuela |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les défis posés par la croissance démographique et le changement climatique requièrent une transformation de l'agriculture conventionnelle. Les contraintes, telles que le manque d'irrigation, l'appauvrissement des sols et la pénurie de main-d'œuvre, sont abordées par l'académie et l'industrie à travers des solutions novatrices.Une réponse à ces problèmes réside dans l'automatisation agricole, en particulier la robotique. L'objectif consiste à améliorer les conditions de travail en misant sur l'automatisation des véhicules tout-terrain agricoles pour les tâches complexes.La thèse présente trois contributions majeures : un modèle basé sur la théorie de l'élasticité-plasticité est développé pour simplifier le calcul des forces liées à l'interaction entre les roues et les sols déformables. Une architecture de commande est élaborée pour le déplacement longitudinal du véhicule. Elle combine un contrôleur robuste H∞, s'adaptant aux diverses surfaces, et un contrôleur de Sliding Mode pour réduire le glissement des roues motrices. Enfin, l'accent est mis sur le guidage latéral autonome du véhicule sur des sols déformables. L’approche associe un algorithme de Pure Poursuite à une méthode robuste basée sur un modèle dynamique. La précision du guidage est améliorée par un algorithme de fusion de données.Ces développements éclairent l'interaction entre les roues et les sols déformables, fournissant des modèles simplifiés pour la création de lois de commande. Les validations, qu'elles soient en simulation ou sur un prototype, démontrent la pertinence et la robustesse des architectures proposées pour l'automatisation agricole.