Architecture Holistique Écoénergétique pour Véhicules Électriques Autonomes Sur-Actionnés

Holistic Energy-Efficient Architecture for Autonomous Over-Actuated Electric Vehicles

• Auteur / Autrice : Fadel Tarhini
• Direction : Reine Talj, Moustapha Doumiati
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Automatique et robotique
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2022
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Heuristique et diagnostic des systèmes complexes (Compiègne, Oise) (1981-....)

Mots clés

Mots clés libres

Dynamique véhicule

Économie d'énergie

Architecture de contrôle

4-roues motorisées indépendamment

Planification de trajectoire

Véhicule électrique autonome

Vehicle dynamics

Control architecture

Trajectory planning

Energy reduction

Autonomous electric vehicle

Independent in-wheels motors

Résumé

Cette thèse porte sur le développement d'une architecture de commande pour un véhicule électrique autonome. La thèse sera divisée en deux parties principales : la prise de décision et l'architecture de commande. La partie « prise de décision » consiste à planifier une trajectoire locale optimale, dans un environnement dynamique, en temps réel. L'originalité de l'approche consistera à introduire des critères/indicateurs sur l'économie d'énergie pour la sélection de la meilleure trajectoire, en plus des autres critères assurant le respect de la dynamique véhicule (stabilité, confort), l'évitement de collisions et le code de la route. Cette partie s'appuiera sur les travaux antérieurs développés par Heudiasyc sur la planification de trajectoire. La 2ème partie vise à développer une architecture de contrôle multi-entrées multi-sorties, assurant plusieurs objectifs de contrôle par la commande de plusieurs actionneurs. Les objectifs de contrôle du véhicule électrique autonome sont les suivants : ● Améliorer la stabilité, la manœuvrabilité et le confort à bord du véhicule. ● Suivre une trajectoire de référence. ● Optimiser la répartition des couples au niveau des roues motorisées. Les actionneurs considérés sont la direction active et les 4 moteurs des roues motorisées indépendamment.

This thesis considers the development of a control architecture for an autonomous electric vehicle. The thesis will be divided into two main parts: decision making and control architecture. The 'decision-making' part consists of planning an optimal local trajectory, in a dynamic environment, in real time. The originality of the approach will consist in introducing criteria/indicators on energy saving for the selection of the best trajectory, in addition to the other criteria ensuring respect for vehicle dynamics (stability, comfort), collision avoidance and road driving code. This part will be based on previous work developed by Heudiasyc on trajectory planning. The 2nd part aims to develop a multi-input multi-output control architecture, ensuring several control objectives by controlling several actuators. The control objectives of the autonomous electric vehicle are as follows: • Improve stability, maneuverability and comfort on board the vehicle. • Follow a reference trajectory. • Optimize the distribution of torques at the level of the motorized wheels. The considered actuators are the active steering and the 4 independent in-wheels motors.