Chapitre I : Modélisation du quadrirotor PDF

Dans ce chapitre une description du principe de fonctionnement du drone quadrirotor est présentée avec une description détaillée sur ses mouvements

Chapitre3 : Realisation du drone quadrirotor

Le tri-rotor est constitué de deux rotors à l'avant qui tournent dans des sens opposés et un rotor à l'arrière avec orientation réglable. Le fonctionnement est

Etude dun drone quadrirotor Paparazzi

de fonctionnement. Pour la suite de l'étude on retiendra le modèle suivant : 77. 1. 537 p. pU p. +. =

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Chapitre 2- Principe de fonctionnement et Modélisation d'un drone quadrirotor. 2.1 Sens de rotation des voilures tournantes. 2.2 Mouvements possibles.

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SIMULATION DYNAMIQUE ET REALISATION DUN DRONE

Chapitre III : Simulation de la dynamique du drone Quadrirotor. capable de produire la poussée nécessaire au fonctionnement du drone.

Chapitre I : Modélisation du quadrirotor

Le fonctionnement d'un quadrirotor est assez particulier. stabilisation de vitesse et de correction d'assiette pour un drone” CIFA 2004.

Chapitre3 : Realisation du drone quadrirotor

Mots-clés : Drone quadrirotor Arduino

Thème

4 juil. 2017 catégories le modèle dynamique d'un drone quadrirotor et enfin une ... au mode de fonctionnement de gyroscope qui indique un appareil de ...

Thème:

Simulation et commande d'un drone (Quadrirotor). En utilisant Simulink Lors du fonctionnement en ligne du régulateur une matrice floue permet d'adapter.

Technologie

>Technologiehttps://technologiecollegejulesferry cabanova com/files/downloads · Fichier PDF

Comment fonctionne un drone quadritor ?

Un drone quadrirotor est un drone (appareil sans pilote embarqué), reprenant le principe des aéronefs quadrirotors, et pouvant fonctionner de manière autonome, ou piloté par un pilote au sol. Il en existe de plein de types et tailles, adaptés à différentes utilisations. Ce type de drone peut être utilisé en essaim de drones .

Quelle est l'altitude d'un drone quadrirotor ?

Les hélices tournent dans 2 sens contraire, les hélices placées à l'opposé l'une de l'autre ayant le même sens de rotation, 2 à 2. Les hélices fixées aux moteurs sont en plastique ou matériaux composites[2]. D'un point de vue théorique, un drone quadrirotor, peut, grâce à sa propulsion, atteindre une altitude de plus de 5000 mètres en vol[10].

Qu'est-ce que le drone quadrotor ?

De son modèle cinétique en passant par son modèle dynamique jusqu’à sa mécanique de vol et sa commande, cette ouvrage détaille tous les contraintes et les principes qui régissent ces appareils aériens sans pilote qu’est le drone quadrotor pour finir par la présentation d’un prototype capable de s’adapter à plusieurs types de missions.

UNIVERSITE FERHAT ABBAS DE SETIF

Mémoire de Magister

Présenté

Obtention du Diplôme

Magister en Automatique

Par

Mr. KHEBBACHE Hicham

Thème

Tolérance aux défauts via

Soutenu

Remerciements

Je remercie Dieu, le nné, le courage, la patience, la volonté et la force nécessaire, pour affronter toutes les difficultés et les obstacles, qui je adresse mes sincères remerciements à touts mes enseignants ersité de SETIF, notamment à mon promoteur Mr. Sait Belkacem,d'avoir proposé le sujet sur lequel j'ai travaillé, et qui a assuré la direction et l'encadrement du travail présenté dans ce mémoire. Je tiens aussi à exprimer mes remerciements à Mr. Oucief Nabil (mon encadreur de me faire profiter pleinement de ces compétences scientifiques je tiens notamment, ma sincère reconnaissance aux mem Cette page ne serait être complète sans remercier mes meilleurs collègues et frères : M. Nasri, F. Yacef, Y. Soukkou, sans leurs soutiens je n'aurais sûrement pas pu mener à bien ce mémoire. Enfin, mes remerciements vont à tous ceux qui m'ont soutenu de prés ou de loin à réussir ce travail.

Mes vives salutations.

Table des matières

I.1 Introduction 3

I.2 Notions fondamentales sur le diagnostic de défaut 4

I.2.1 Quelques définitions 4

I.2.2 4

I.2.3 Classification de défauts 5

I.2.4 Comportement des défauts 5

I.3 Détection et identification de défauts 6

I.3.1 Approches de FDI à base de modèle 7

I.3.1.1 Estimation paramétrique 7

I.3.1.2 Equation de redondance (ou espace de parité) 7

I.3.1.3 bservateurs 7

I.4 8

I.4.1 Modélisation des défauts additifs 8

I.4.2 Problème fondamental de génération de résidus 9

I.4.3 Isolation de défaut 9

I.4.3.1 Approche par observateur dédie (DOS) 10 I.4.3.2 Approche par observateur généralisé (GOS) 10 I.5 Systèmes tolérants aux défauts (FTCS) 11

I.6 Classification des approches FTC 11

I.6.1 Approches FTC passives 11

I.6.2 Approches FTC actives 12

I.6.2.1 FTC active pour les systèmes linéaires 12 I.6.2.2 FTC active pour les systèmes non linéaires 14

I.7 Conclusion 16

II.1 Introduction 18

II.2 Description générale du quadrirotor 18

II.3 Les mouvements du quadrirotor 19

II.3.1 Mouvement vertical 20

II.3.2 Mouvement de roulis 21

Table des matières

Chapitre III : Commande par mode glissement et backstepping

Table des matières

Chapitre IV : Commande passive tolérante aux défauts via le backstepping sat Chapitre V : Commande active tolérante aux défauts via le backstepping sat

Conclusion Générale

Références Bibliographiques

Liste de figure

Liste de figures

Figure I.1

Figure I.2

Figure I.3

Figure I.4

Figure I.5

Figure I.7

Figure I.8

Figure II.1

Figure II.2

Figure II.3

Figure II.4

Figure II.5

Figure II.6

Figure II.7

Figure III.1

Figure III.2

Figure III.3

Figure III.4 sat »

Figure III.5 cont »

Figure III.6

Figure III.7

Figure III.8

Figure III.9

Figure III.10

Figure III.11

Figure III.12

Figure III.13

Figure IV.1

Figure IV.2

Figure IV.3

Figure IV.4

Figure IV.5

Liste de figure

Figure IV.6

sat

Figure V.1

Figure V.2

Figure V.3

Figure V.4

Figure V.5

Figure V.6

sat

Liste de tableaux

Tableau I.1 10

Tableau I.2 Signature des différents défauts sur les résidus obteOS. 10 Tableau II.1 Paramètres du modèle du quadrirotor utilisé. 32

Symboles et abréviations

Force de poussée

Vitesse de rotation dans le repère fixe

Vitesse linéaire dans le repère fixe

Matrice de rotation

Matrice de transformation

Vecteur de position

Angle de roulis

Angle de tangage

Angle de lacet

Vitesse de rotation de moteur

Vitesse de rotation désirée des moteurs

Erreur entre

et d u

La commande

x dx

Etat désiré

Erreur de poursuite

Surface de glissement

Variable de temps

Paramètres de la surface de glissement

Fonction de Lyapunov

Paramètres de design de backstepping

Variable de sortie

Trajectoire désirée

Défaut

af sf

Défaut de capteur

Symboles et abréviations

AFTC Active Fault Tolerant Control

BF Boucle Fermée.

DDL Degré de liberté

DOS Dedicated Observer Scheme.

E/S Entrées/Sorties.

FCL Fonction de Lyapunov.

FDI Fault Detection and Isolation.

FTC Fault Tolerant Control

FTCS Fault Tolerant Control Systems

GOS Generalised Observer Scheme.

LTI Linéaires Invariants dans le Temps.

LPV Linéaire à Paramètres Variants

MMAC Multi Model adaptive Control

PFGR Problème Fondamental de la Génération de Résidus.

PFTC Passive Fault Tolerant Control

RRA Relations de Redondance Analytique.

SMC Sliding Mode Control

UAV Unmanned Aerial Vehicle

VSC Variable Structure Control

Introduction générale

très limitées, induisent des comportements non désirés de celui

Cependant la plupart de ces stratégies sont basées seulement sur la surveillance du procédé, sans

HPSrFKHU FHV

désastres. Pour remédier a ce problème, de nouvelles approches de commande incluant le

défauts logi comme un moyen de garantir une sureté de fonctionnement. est active. Dans la première approche on utilise des techniques de informations sur les défauts issues en ligne du système de diagnostic

Introduction générale

défauts et une méthode de reconfigura erformances de ce dernier en présence des défauts mme de aux défauts pour amener et justifier les choix et les orientations de ce mémoire. Nous donnons

fait une description de ce système, structure générale et principe de vol. Puis, nous mettons en

la commande de ce système. techniques de commande robuste. des résultats iss Chapitre I mmande tolérante aux défauts

Chapitre I

ts Ce premier chapitre a pour intérêt de mettre en relief tolérante aux défauts (FTC) les vateurs, en

les différentes méthodes de génération des résidus utilisées pour la détection et

Les procédés physiques

Chapitre I mmande tolérante aux défauts I.2. Notions fondamentales sur le diagnostic de défauts

Le diagno

Défaut

requises avec des performances définies dans les spécifications techniques. DéfaillancePerte partielle ou totale des fonctionnalités du système qui le r Panne défaillance. Une. Reconf Fonction consistant à changer la commande envoyée au système ou la

Résidu Scomportementales.

I.2.2 Différent

Un système présente généralement plusieurs modes de fonctionnement. On peut observer des

Mode de fonctionnement nominal

ind

Mode de fonctionnement dégradé C

termes, il y a eu une dégradation dans le système mais pas de défaillance.

Mode de défaillanceCorrespond à des mauvais

y a eu défaillance soit après dégradation soit défaillance brusque. Chapitre I mmande tolérante aux défauts

I.2.3.

Une commande tolérante aux défauts est nécessaire dès l'apparition de certains types ionneurs agissent au niveau de la partie opérative

Défauts de capteurs

physique du système. Un défaut capteur partiel produit un signal avec plus Défauts composants ou systèmesCe type de défaut provient du système lui

manière arbitraire dans cette catégorie. Néanmoins, un défaut composant résulte de la casse

I.2.4. Comportement des défauts

La première question que l'on doit se poser lorsque l'on conçoit un système Biais Un biais correspond à un saut brutal du s

Figure I.1 :

Chapitre I mmande tolérante aux défauts Dérive se manifeste par une croissance lente et continue du signal, et do Valeurs aberrantes Les valeurs aberrantes sont des défauts dit défauts dé déterminer son amplit

Figure I.3 :

Figure I.4 :

Figure I.2 :

Chapitre I mmande tolérante aux défauts

I.3.1 approches de diagnostic

Les diagnostic avoir le modèle mathématique le plus précis que possible du procédé à surveiller.

I.3.1.

Les méthodes d'estimation paramétriques ont pour principe d'estimer les paramètres du

les constantes physiques du système (masse, coefficient de I.3 Les équations du modèle sont projetées dans un espac

font intervenir que des variables mesurables (les entrées et les sorties du système) sur une fenêtre

est de tester la cohérence des mesures par rapport à leurs es I.3 L'idée fondamentale du diagnostic basé sur les obse Chapitre I mmande tolérante aux défauts I.4. L syst I.4.1 le système non linéaire suivant x t g x t u t 1. rs

2. Défauts de composants

3. Défauts de capteursModélisés comme

p df u r y ye

Figure I.5 :

Chapitre I mmande tolérante aux défauts ac x t g x t u t f t d t H x u f t , et a c sf f f et les défauts de capteurs, H et sdd les incertitudes du modèle. I.4.2. Problème fondamental de génération de résidus Un système de apable de déceler la présence de Fo. z t T z t u t

Lorsque

0sdd

0, ( )a c sf f f r t

0, et u y x

r(t et sdd r(t) est affecté par , et a c sf f f servateurs

I.4.3. Isolation de défauts

observateurs excités par une combinaison judicieusement choisie des entrées et des sorties du Chapitre I mmande tolérante aux défauts

I.4.3.1. Appr [43

Il est possible de concevoir des observateurs dont chacun est sen 1()ft 2()ft 3()ft 1()rt 1 0 0 2()rt 0 1 0 3()rt 0 0 1

I.4.3.2. Approche

défauts sauf un, qui est considéré comme une entrée inconnue. Dans ce cas, chaque résidu est

1()ft 2()ft 3()ft 1()rt 0 1 1 2()rt 1 0 1 3()rt 1 1 0 Signature des différents défauts sur les résidus obtenus u y 1r sr

Figure I.7 :

Chapitre I mmande tolérante aux défauts I.5. Dans le domaine de la commande des systèmes, la complexité des systèmes est accompagnée défauts et du matériel), I.6.

L'objectif

1.6

Dans le cadre de

système en boucle fermée s- de Chapitre I mmande tolérante aux défauts 1.6 performances de celui système 1.6

Dans le cas des systèmes linéaires

Méthode de pseudo inverse

citées (voir x t Ax t Bu t Chapitre I mmande tolérante aux défauts ,n n n mAB pnC ( ) ( ), mnu t Kx t K x t A BK x t cation du modèle décrit maintenant par f f f f f x t A x t B u t , , n n n m p n A B C f indique la situation en défaut du fK f f f u K x ()f f fK B A BK A fB fB sa simplicité ce qui la rend convenable à une implémentation en ligne inconvénient ( , , )f f fA B C fK

Méthode

A Chapitre I mmande tolérante aux défauts ( ) ( )u t Kx t , 1,2,...,iin ()A BK iv fK 2

Trouver

f f K iW fK moment que la solution analy 1.6

Méthode

régulateurs pré Chapitre I mmande tolérante aux défauts ynthétiser en ligne la loi de commande à appliquer au

Méthode

nes, ont aussi reçu une grande attention

de Lyapunov, un schéma d'apprentissage a été également proposé. Cette approche est valable

difficile.

Méthode

Chapitre I mmande tolérante aux défauts

Méthode

()fK

stabilité et les performances d'un système représenté par un modèle LPV noté

()fP q f f w z u y I.7. u w ()fP ()fK z y f

Figure I.8 :

quotesdbs_dbs12.pdfusesText_18

[PDF] Chapitre I : Modélisation du quadrirotor

Comment fonctionne un drone quadritor ?

Quelle est l'altitude d'un drone quadrirotor ?

Qu'est-ce que le drone quadrotor ?

UNIVERSITE FERHAT ABBAS DE SETIF

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Thème

Tolérance aux défauts via

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Remerciements

Mes vives salutations.

Table des matières

Table des matières

I.1 Introduction 3

I.2.1 Quelques définitions 4

I.2.2 4

I.2.3 Classification de défauts 5

I.2.4 Comportement des défauts 5

I.3.1 Approches de FDI à base de modèle 7

I.3.1.1 Estimation paramétrique 7

I.3.1.3 bservateurs 7

I.4 8

I.4.1 Modélisation des défauts additifs 8

I.4.3 Isolation de défaut 9

I.6 Classification des approches FTC 11

I.6.1 Approches FTC passives 11

I.6.2 Approches FTC actives 12

I.7 Conclusion 16

II.1 Introduction 18

II.2 Description générale du quadrirotor 18

II.3 Les mouvements du quadrirotor 19

II.3.1 Mouvement vertical 20

II.3.2 Mouvement de roulis 21

Table des matières

Table des matières

Conclusion Générale

Références Bibliographiques

Liste de figure

Liste de figures

Figure I.1

Figure I.2

Figure I.3

Figure I.4

Figure I.5

Figure I.7

Figure I.8

Figure II.1

Figure II.2

Figure II.3

Figure II.4

Figure II.5

Figure II.6

Figure II.7

Figure III.1

Figure III.2

Figure III.3

Figure III.4 sat »

Figure III.5 cont »

Figure III.6

Figure III.7

Figure III.8

Figure III.9

Figure III.10

Figure III.11

Figure III.12

Figure III.13

Figure IV.1

Figure IV.2

Figure IV.3

Figure IV.4

Figure IV.5

Liste de figure

Figure IV.6

Figure V.1

Figure V.2

Figure V.3