Commande adaptative par modes glissants d'ordre supérieur PDF Download

Author: Mohammed Taleb
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Languages : fr
Pages : 124

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Author: Ayman Hussain
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Languages : fr
Pages : 141

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Cette thèse a pour objectif le développement d’une famille de commandes adaptatives robustes par modes glissant pour une large classe de systèmes non linéaires incertains et perturbés. Ainsi, deux lois de commande ont été développées. Dans la première, le modèle du système a été reformulé de telle sorte que toutes les dynamiques inconnues soient regroupées dans une seule fonction et ainsi utiliser un seul approximateur. Dans ce contexte, les réseaux d’ondelettes flous ont été d’abord utilisés vus leurs convergences rapides mais ils ne permettent de donner de bons résultats en présence des informations linguistiques incertaines. Afin de remédier à cela, un système flou de type-2 a été utilisé. Pour assurer la robustesse vis-à-vis des perturbations externes, des incertitudes et erreurs d’approximation, le mode glissant a été proposé. Pour réduire les sollicitations au démarrage au niveau du signal de commande, une surface non-linéaire a été introduite. La loi de commande ainsi construite permet d’assurer la robustesse et la stabilité globale du système bouclé tout en éliminant le phénomène de chattering dans le cas du mode glissant classique. Cependant, le choix des gains de la surface de glissement devient compliqué pour des systèmes d’ordre supérieur à 2. Pour résoudre ce problème, une nouvelle loi de commande par mode glissant a été proposée. L’avantage principal de cette approche réside dans le fait que la surface de glissement a été modifiée de telle sorte que la phase d’approche a été supprimée ce qui rend le système plus robuste et augmente sa vitesse de convergence aux signaux de références...

Author: Vincent Bregeault
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Languages : fr
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Ce travail de thèse propose des solutions pour la commande de systèmes non linéaires incertains en se basant sur la théorie des modes glissants. Ce mémoire présente la théorie des modes glissants et des modes glissants d'ordre supérieur, en distinguant des notions souvent confondues, comme les commandes équivalente et nominale, ou les modes glissants d'ordre supérieur idéal ou réel. Une preuve originale de la convergence de l'algorithme du super twisting est également présentée. Une commande par modes glissants à amplitude adaptative a été proposée dans le but de réduire le chattering. Elle a été testée sur le banc d'essais d'actionneur électropneumatique de l'IRCCyN, dont les modèles de simulation et de synthèse sont exposés. L'autre théorie présentée dans ce mémoire est celle de la commande à temps minimal pour des systèmes parfaitement connus. Des algorithmes de calcul à la surface de commutation à temps minimal sont présentés. Un lien est fait avec la théorie de la commande par modes glissants d'ordre supérieur. Le résultat est une commande ayant la robustesse et la précision asymptotique des modes glissants d'ordre supérieur et la vitesse de convergence héritée de la commande à temps minimal. Une solution au problème du chattering, spécialement délicat pour cette commande, est également, proposée

Author: Salah Laghrouche
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Languages : fr
Pages : 121

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Le travail de thèse présenté dans ce mémoire s'inscrit dans le cadre de la synthèse de lois de commande par modes glissants d'ordre supérieur. Son objectif est double. Tout d'abord, il s'agit de proposer, en utilisant des outils de commande optimale quadratique, des approches de lois de commande par modes glissants d'ordre supérieur constructives et facilement mises en œuvre, malgré les incertitudes et perturbations agissant sur le système, tout en assurant une convergence en temps fini et une précision meilleure que dans le cas de la commande par modes glissants classique. Ces méthodes sont développées pour des systèmes non linéaires incertains affines en la commande. Ensuite, le deuxième objectif est de démontrer l'applicabilité de ces approches à travers leurs applications effectives, c'est à dire expérimentales, dans deux domaines différents : les machines électriques synchrones et les actionneurs pneumatiques.

Author: Faïza Hamerlain
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Languages : fr
Pages : 154

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Ce travail traite le problème de la commande automatique de robots mobiles à roues via l'approche des modes glissants d'ordre supérieur. Après avoir présenté les aspects de modélisation de robots mobiles à roues, ainsi que l'approche de platitude pour la planification de trajectoire, différentes stratégies de commande par modes glissants sont élaborées. Sous l'hypothèse idéale de contraintes de non-holonomie satisfaites, la première stratégie résout le problème de la stabilisation en un point fixe de la voiture par commutation de lois de commande entre différents contrôleurs par modes glissants d'ordre deux et d'ordre trois. Ce dernier est basé sur la propriété d'homogénéité géométrique avec un terme discontinu. La seconde stratégie résout celui de la poursuite de trajectoire. Deux lois de commande par modes glissants d'ordre deux sont établies. La première repose sur l'approche de type Lyapunov, tandis que la deuxième utilise les techniques de linéarisation d'entrée/sortie des systèmes plats. Ces deux lois de commande ont été testées en simulation et validées expérimentalement sur la plate-forme Robucar.Dans le but d'étudier la robustesse de notre approche vis-à-vis des perturbations (effets de glissements et de dérapages des roues), nous avons proposé une troisième stratégie de commande. Dans le cas de pseudo-glissements, nous avons développé pour l'unicycle et la voiture une loi de commande basée sur des surfaces de glissements assurant la convergence asymptotique des erreurs latérales et longitudinales. Néanmoins, dû aux effets de glissements et de dérapages des roues, ces erreurs sont seulement stabilisées dans un voisinage arbitrairement petit de l'origine.

Author: Hussein Obeid
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Languages : en
Pages : 0

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This thesis deals with the development of novel strategies to adapt higher order sliding mode controllers and observers. The implementation of classics first order and higher order sliding mode controllers requires the knowledge of the upper bound of the disturbance or its derivative, which are often not known. The first contribution of this thesis is the design of an adaptive strategy that can ensure the convergence of the sliding variable to a predefined neighborhood of zero without requiring any information of the disturbance or its derivative and without overestimating the adaptive gain. This adaptive strategy is then declined for the design of the first order, second order and integral sliding mode controllers, and for the Levant's differentiator. The second contribution of the thesis is the development of two adaptive strategies for discontinuous higher order sliding mode control. The proposed two algorithms can provide the achievement of n-order sliding mode despite disturbances with unknown upper bounds or with unknown upper bounds of their derivatives. Finally, in order to show the effectiveness of the proposed algorithms, they are successfully applied through simulations to control the wind energy conversion system and the linear induction motor system for cogeneration.

Author: Hadia (1970-....). Cherrid
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Languages : fr
Pages : 272

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Dans la commande des systèmes robotisés, afin de synthétiser des lois de commande, l’état complet du système est souvent nécessaire. Cependant, de manière générale, seules les positions sont mesurées. Leurs dérivés sont le plus souvent non disponibles ou fortement bruités. Ainsi, l’utilisation et l’étude d’observateurs s’avèrent essentielles pour la synthèse de commande. Comme pour les systèmes non linéaires, le principe de séparation n’est plus applicable. Nous nous intéressons à la synthèse de commande et d’observateur qui vont garantir la stabilité du système ainsi que de bonnes performances. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés à la commande de bras manipulateurs à actionneurs électriques et pneumatiques. Nous avons choisi la technique des modes glissants pour assurer la robustesse du système par rapport aux incertitudes paramétriques. Nous avons proposé une amélioration, à l’aide d’une loi d’adaptation supplémentaire, qui nous permet de nous affranchir complètement de la structure du modèle et garantit ainsi une excellente robustesse vis-à-vis des erreurs structurelles. Enfin, pour remédier au problème de réticence rencontré dans les deux schémas proposés, nous avons introduit un ordre supérieur des modes glissants dans la synthèse de commande et d’observateur et ce, dans le cas de systèmes multi-variables. La thèse inclut un tableau récapitulatif comparatif, d’un apport précieux quant au choix de la stratégie de commande et d’observation dédiée à un grand nombre de systèmes lagrangiens. Pour chaque schéma de commande et d’observation proposé, des résultats de simulations et des résultats expérimentaux ont été présentés, validant ainsi l’étude théorique.

Author: Thierry Floquet
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Languages : fr
Pages : 185

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Une premiere serie de resultats traite de la stabilisation par modes glissants pour des systemes perturbes mis sous forme reguliere, sous forme chainee ou sous la forme reguliere de commandabilite generalisee de fliess. Ce dernier cas est en outre l'occasion de discuter, dans le cadre des systemes non lineaires, des problemes de stabilite lorsque la commande est basee sur un observateur. Le dernier chapitre consiste en la validation experimentale d'une commande par modes glissants d'ordre superieur : les experiences ont ete effectuees sur une plate-forme dediee a la machine asynchrone et qui se situe dans les locaux de l'irccyn a nantes.

Author: Pierre Lopez
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3540310037
Category : Mathematics
Languages : fr
Pages : 348

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La première partie de cet ouvrage est une initiation aux modes glissants complétée par divers aspects pratiques, dans le cas des systèmes continus mono-entrée mono-sortie. La deuxième partie propose divers modes glissants généralisés et aspects théoriques, dans le cas des systèmes multi-entrée multi-sortie continus, discrets et hybrides.

Author: Mohamed Harmouche
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Languages : en
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Nonlinear systems are so diverse that generalized tools for control are difficult to develop. Nonlinear control theory requires rigorous mathematical analysis to justify its conclusions. This thesis addresses two distinct, yet important branches of nonlinear control theory: control of uncertain nonlinear systems and control of under-actuated systems.In the first part, a class of Lyapunov-based robust arbitrary higher order sliding mode (HOSM) controllers is developed for the control of uncertain nonlinear systems. This class of controllers is based on a class of controllers for finite-time stabilization of pure integrator chain, and requires the limits of the system uncertainty to be known a-priori. Then, in order to eliminate the dependence on the knowledge of these limits, an adaptive arbitrary HOSM controller is developed. Using this new class, a universal homogeneous arbitrary HOSM controller is developed and it is shown that the homogeneity degree can be manipulated to obtain additional advantages in the proposed controllers, such as bounded control, minimum amplitude of discontinuous control and fixed time convergence. The performance of the controllers has been demonstrated through simulations and experiments on a fuel cell system.In the next part, the control of two under-actuated systems is studied. The first control problem is the global path following of car-type robotic vehicle, using target-point. The second problem is the precise tracking of surface marine vessels. Both these problems are distinct in nature; however, they are subjected to similar physical constraints. The solutions proposed for these control problems use saturated controls, taking into account the physical bounds on the control inputs. Simulations have been performed to demonstrate the performance of these controllers.