Plusieurs nouvelles missions spatiales exigent que le satellite puisse accomplir des manoeuvres de façon autonome. Ces missions nécessitent souvent des satellites plus volumineux pour intégrer tous les instruments de mesure nécessaires. L'utilisation de matériaux légers pour diminuer la masse ainsi que de panneaux solaires de grande envergure pour permettre de fournir à la demande électrique rendent le satellite très flexible. Cette flexibilité peut intéragir avec le système de commande et amener le système à être instable. Cette thèse a pour objectif de proposer des techniques de commande innovatrices permettant le positionnement précis de façon autonome d'un satellite flexible lors des manoeuvres en orientation. Afin de diminuer la masse du satellite et augmenter le volume disponible à l'intérieur de ce dernier, toutes les manoeuvres doivent se faire en utilisant uniquement des propulseurs chimiques de type tout-ou-rien. De plus, la puissance limitée de l'ordinateur de bord exige que les différents systèmes de commande soient suffisamment petits pour pouvoir être implantés à l'intérieur de celui-ci. Le candidat propose trois approches pour améliorer la commande d'un satellite flexible : une amélioration des techniques de modulation des actionneurs tout-ou-rien, une mise en forme des signaux de consigne, ou input shaping , afin d'éviter d'exciter les modes flexibles et une technique de découplage de la dynamique rigide qui permet d'atténuer simultanément l'excitation des modes flexibles. Chacune des contributions est présentée séparément et appliquée à des exemples simples afin de bien démontrer l'amélioration qui en découle. Par la suite, elles sont appliquées sur un modèle d'un satellite très flexible afin d'en démontrer l'efficacité.

La majorité des systèmes physiques sont soumis à des limitations de fonctionnement. En effet, ces contraintes peuvent entraîner une dégradation des performances et même une instabilité des systèmes en boucle fermée. Dans ce contexte se situent les travaux de cette thèse qui ont pour objectif de développer des lois de commande adaptative floue à mode glissant pour les systèmes non linéaires avec contraintes de saturation et les appliquer sur le système moteur Diesel. Il s'agit de contrôler les trois actionneurs de la boucle d'air, à savoir: la vanne EGR (Exhaust Gas Recirculation), la vanne VGT (Variable Geometry Turbine) et la vanne papillon pour une poursuite de trajectoires de référence qui sont choisies afin d'optimiser les émissions des polluants et la consommation du carburant. Dans ce mémoire, deux modèles ont été adoptés, à savoir un modèle à deux entrées deux sorties pour lequel la vanne papillon est supposée totalement ouverte et un modèle trois entrées trois sorties. Ces modèles permettent de décrire l'évolution des paramètres les plus significatifs du système : la pression dans le collecteur d'admission, la pression dans le collecteur d'échappement et la puissance du compresseur. Les algorithmes proposés sont validés par simulation et à l'aide du simulateur AMESim / Most physical systems are subject to control constraints. Indeed, these constraints can lead to the degradation of performances and even instability of closed-loop systems. In this context, the main objective of this thesis is to develop adaptive fuzzy control laws for nonlinear systems in the presence of saturation constraints and applying them to the diesel engine system. The objective is to control the three actuators of the air loop of the diesel engine, namely: the Exhaust Gas Recirculation (EGR), the Variable Geometry Turbine (VGT) and the Throttle. The idea is to track a given reference signals which are chosen in order to optimize the pollutant emissions and the fuel consumption. In this thesis, two models have been adopted, a model with two inputs and two outputs in which the Throttle is assumed to be totally opened and a three input three output model. These models describe the significant parameters of the system, such that: the pressure of the intake manifold, the pressure of the exhaust manifold and the compressor power. The proposed algorithms are validated by simulation and using the AMESim simulator

Les exigences des normes de raccordement des sources de production décentralisées au réseau électrique français imposent au système de conversion une qualité des grandeurs électriques en sortie des convertisseurs. Leur rendement est également une exigence de premier plan étant donné les puissances mises en jeu. L’enjeu est ici d’évaluer et améliorer le compromis qualité/rendement de ces systèmes de conversion par leur stratégie de commande MLI. Pour répondre à ces exigences, des stratégies à hystérésis triphasé (contrôle direct), appliquées sur une structure d’onduleur de tension triphasé deux niveaux, ont été développées garantissant un comportement comparable des trois courants de ligne. Des contrôles sur les courants de ligne, ainsi que sur les courants polygonaux fictifs ont été mis en œuvre. Ces deux types de contrôle sont basés sur les mêmes règles et critères simples de modulation, afin de pouvoir être implantés simplement sur des systèmes temps réel et pouvoir être ensuite étendus à des structures de convertisseur entièrement commandés plus complexes. La plupart de ces contrôles ont fait apparaître des familles d’harmoniques dans le spectre de tension produit, traduisant une régularité naturelle dans les commutations produites de ces contrôles directs. Dans ce travail, la largeur des bandes d’hystérésis a été considérée fixe, mais ce paramètre de réglage pourrait être exploité dans le but de jouer également sur le rendement. Les performances électriques et énergétiques de ces nouveaux contrôles directs ont été évaluées et certains se sont révélés meilleurs sur ces deux critères que les contrôles directs bibliographiques. / The standards connections requirements of the decentralized generating sources to the French electricity network impose on conversion system to take into account the quality of the electric magnitudes in the converter output. Their efficiency is also a requirement leading given the powers brought into play. The challenge is to assess and improve the quality / efficiency compromise of these conversion systems by their PWM control strategy. To answer to these requirements, three phase hysteresis strategies (direct control), applied on a two- levels inverter structure have been developed to ensure a similar behavior of the three line currents. Controls on the line currents together with the fictitious polygonal currents were implemented. These two types of control are based on the same rules and simple modulation criteria to be implanted simply on real-time systems and can then be extended to converter structures fully controlled more complex. Most of these controls showed harmonic families in the produced voltage spectrum, reflecting a natural regularity in the produced switching of these direct controls. In this work, the width of the hysteresis band was considered fixed, but this parameter setting could be exploited in order to play also on the performance. Electrical and energy performances of these new direct control was evaluated and some proved better on these two criteria than the bibliographic direct controls.

Ce travail concerne la modélisation et la commande non-linéaire d'un hélicoptère drone à modèle réduit (VARIO Benzin-Trainer) en présence de rafales de vent. En ce qui concerne la modélisation, un modèle général et lagrangien à 7 DDL (degrés de liberté) extrait de [Avila Vilchi, 2001] pour l'hélicoptère en mode de vol libre en basse vitesse est utilisé. Ce système sous-actionné possède 4 entrées de commande. Nous avons développé un modèle lagrangien à 3 DDL de l'hélicoptère perturbé monté sur une plate-forme expérimentale. Le nouveau modèle perturbé présente un grand défi à cause du fort couplage entre les entrées de commande et les états du système, de plus ce modèle est sous-actionné. Différentes stratégies de commande sont utilisées pour commander le modèle réduit de l'hélicoptère perturbé à 3 DDL. Des résultats de simulation montre l'efficacité de la commande backstepping qui stabilise le système en suivant une trajectoire et qui rejete parfaitement la perturbation. Une étude en simulation de la robustesse est faite pour cette commande. Pour le modèle général à 7 DDL, une étude de l'équilibre de l'hélicoptère pendant le vol stationnaire est faite. Nous avons ensuite développé le modèle à 7 DDL de l'hélicoptère perturbé par deux types de rafale de vent, verticale et latérale. Contrairement au modèle à 3 DDL, la dynamique de zéros du modèle à 7 DDL est instable. Toutefois, en négligeant les forces de translation d'amplitude faible et les rafales de vent, on peut obtenir un modèle à minimum de phase. Ce dernier nous permet d'utiliser une loi de commande linéarisante approchée AFLC. Pour améliorer la robustesse et la précision de cette commande linéarisante AFLC, on utilise un observateur non linéaire à état étendu et approché AADRC que nous avons développé en se basant sur la méthode de rejet actif de perturbation ADRC et en utilisant le modèle approché. Plusieurs simulations sur le modèle complet montrent alors que l'ajout de cet observateur permet de compenser l'effet des forces de translation d'amplitude faible et des rafales de vent. / The work concerns the modeling and nonlinear control of a scale helicopter model (VARIO Benzin-Trainer) in presence of wind gusts. Regarding modeling, a general 7 DOF (degrees of freedom) lagrangian model extracted from (these_avila) for the free flight mode of a helicopter in low speed is used. This system is underactuated and has 4 control inputs. We have developed a 3 DOF lagrangian model of a helicopter disturbed mounted on an experimental platform. The new disturbed model has a major challenge because the strong coupling between the control inputs and the system states, furthermore this model is underactuated. Different strategies of control are being proposed to control the 3 DOF of disturbed scale model helicopter. Simulation results show the effectiveness of backstepping control which stabilizes the system following a path and completely rejectes the disturbance. A simulation study of robustness is made for this control. For the 7 DOF general model, an equilibrium study of the helicopter is carried out when it is in hovering mode. Then, we developed the 7 DOF disturbed model of the helicopter by two types of wind gust, in vertical or lateral direction. In contrary to the 3 DOF model, the zero dynamics of the 7 DOF model is unstable. However, neglecting the small body forces and the wind gusts, we can obtain a minimum phase model. The latter allows us to use an approached and linearized control laws AFLC. To improve the robustness and precision of this linearized control AFLC, we develope a nonlinear observer with an extended and approached state AADRC based on an active disturbance rejection control. Several simulations on the complete model demonstrates that the addition of the observer compensates the small body forces and the wind gusts.

Ce mémoire est consacré à la mise en œuvre de commandes d'un train de véhicules intelligents sur autoroute ayant pour objectifs principaux de réduire la congestion et d'améliorer la sécurité routière. Après avoir présenté l'état de l'art sur des systèmes de conduite automatisée, des modèles de la dynamique longitudinale et latérale du véhicule sont présentés. Ensuite, des stratégies de contrôle longitudinal et latéral sont étudiées.D'abord, le contrôle longitudinal est conçu pour être hiérarchique avec un contrôleur de niveau supérieur et un contrôleur de niveau inférieur. Pour celui de niveau supérieur, une régulation d'inter-distance SSP (Safety Spacing Policy) est proposée. Nous avons constaté que la SSP peut assurer la stabilité de la chaîne et la stabilité des flux de trafic et augmenter ainsi la capacité de trafic. Puis, pour celui de niveau inférieur, une loi de commande floue coordonnée est proposée pour gérer l'accélérateur et le freinage. Ensuite, une loi de commande multi-modèle floue est conçue pour le contrôle latéral. De plus, pour réaliser des transformations lisses entre les différentes opérations latérales, une architecture de contrôle hiérarchique est proposée. Puis, l'intégration des commandes longitudinale et latérale est étudiée. Enfin, l'estimation des variables d'états du véhicule est discutée. Un filtre de Kalman-Bucy est conçu pour estimer les états du véhicule. En outre, un prototype de véhicule intelligent à échelle réduite est également présenté. Les performances des divers algorithmes de commande proposés ont été testées par simulations, et les résultats ont été confirmés par les premières expériences en utilisant le prototype

Thèse de doctorat--Faculté des sciences économiques et sociales--Université de Genève, 1979. / Bibliogr. p. 274-285.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Dynamique des fluides : Toulouse, INPT : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 134 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Mathématiques : Metz : 1978. / Titre provenant de l'écran-titre. Notes bibliographiques. Index.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Genie des procédés alimentaires : Clermont-Ferrand 2 : 2005. / Thèse avec annexes. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 151-155.

Thèse de doctorat : Informatique : INPL : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.