Nouvelles stratégies de commandes robustes combinant des approches linéaires et par mode glissant.

New robust control schemes linking linear and sliding mode approaches

• Auteur / Autrice : Elias Tahoumi
• Direction : Franck Plestan, Malek Ghanes, Jean-Pierre Barbot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, productique et robotique
• Date : Soutenance le 09/12/2019
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
• Jury : Président / Présidente : Noureddine Manamanni
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Franck Plestan, Malek Ghanes, Jean-Pierre Barbot, Noureddine Manamanni, Jaime Alberto Moreno Pérez, Florentina Nicolau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Noureddine Manamanni, Jaime Alberto Moreno Pérez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Consommation d'énergie

Commande robuste

Commande en mode glissant

Mots clés libres

Modes glissant d’ordre un

Modes glissants d’ordre deux

Modes glissants d’ordre supérieur

Système électropneumatique

Système éolien

First order sliding mode

Second order sliding mode

Higher order sliding mode

Electropneumatic system

Wind system

Résumé

Ce travail de thèse porte sur la conception des lois de commande pour des systèmes non linéaires, incertains et perturbés; ces lois de commande sont basées à la fois sur des approches par mode glissant, et sur des techniques linéaires. Les commandes par mode glissant (notamment d’ordre supérieur) sont connues pour leur robustesse face aux perturbations et incertitudes ainsi que pour leurs performances en terme de précision. Cependant, elles sont énergivores. Le retour d’état linéaire est connu pour être une commande lisse et à faible consommation d’énergie, mais il est très sensible aux perturbations et incertitudes. Le premier objectif de cette thèse est le développement de lois de commande présentant les avantages à la fois de la commande par mode glissant (robustesse et précision) et du retour d'état linéaire (faible consommation d'énergie). Le deuxième objectif est de montrer l’applicabilité des méthodes proposées aux systèmes physiques réels, notamment le banc électropneumatique de LS2N. Des applications sont également effectuées sur un système éolien.

This work deals with the design of control laws for nonlinear, uncertain and perturbed systems based on sliding mode control and linear state feedback. Sliding mode control is known for its robustness versus perturbations and uncertainties as well as high accuracy tracking; however, it is high energy consuming. The linear state feedback is known to be a smooth control and low energy consuming, but it is highly sensitive to perturbations and uncertainties. The first objective of this thesis is the development of control laws that have the advantages of both sliding mode control (robustness and accuracy) and linear state feedback (low energy consumption). The second objective is to show the applicability of the proposed methods to real physical systems, notably the LS2N electropneumatic bench. Applications are also made on a wind system physical systems, notably the LS2N electropneumatic bench. Applications are also made on a wind system.