Commande robuste des systèmes multivariables discrets soumis à des perturbations paramétriques : application au pilote automatique d'un avion de type Airbus Bourret, Thierry 1993-01-28 Ecole Nationale Supérieure de l'Aéronautique et de l'Espace

Directeur(s) de thèse:  Gauvrit, Michel Laboratoire :  Département d’Etudes et de Recherches en Automatique -DERA (1968-1997) Ecole doctorale :  Ecole doctorale indéterminée Classification : Sciences de l'ingénieur

Accès :  Texte intégral Mots-clés : Systèmes discrets, Robustesse paramétrique, Robustesse en stabilité, Placement robuste de pôles, Liens identification commande Résumé : Dans cette thèse, nous envisageons la synthèse de commandes robustes aux variations paramétriques pour les systèmes multivariables linéaires discrets. Quatre approches sont proposées pour résoudre ce problème. Le placement de pôles robuste par un choix judicieux de vecteurs propres est d'abord décrit. Une approche, utilisant le formalisme de Lyapunov permettant l'optimisation des marges de stabilité du système, est ensuite développée. La synthèse d'une commande robuste fondée sur l'insensibilité du critère de performance aux incertitudes paramétriques constitue la troisième technique proposée. Enfin nous avons décrit une nouvelle technique utilisant comme mesure de robustesse la plus mauvaise qualité de l'identification en boucle fermée des paramètres incertains. Pour chacune de ces méthodes, nous décrivons un algorithme permettant de déterminer une commande par retour dynamique de sortie, prenant en compte simultanément les contraintes de performance et de robustesse. Nous pourrons ainsi choisir un compromis entre ces deux exigences contradictoires. Des liens mathématiques unissant ces différentes techniques sont aussi présentés, permettant de valider chacune de ces approches. Finalement, nous avons appliqué puis comparé tous les algorithmes proposés d'une part sur un exemple mathématique et d'autre part au pilotage automatique d'un avion de type Airbus. Les résultats obtenus sur cette application réaliste, valident les techniques présentées qui permettent d'améliorer les techniques optimales classiques grâce à une robustesse aux incertitudes paramétriques. Résumé (anglais) : In this thesis, we consider the parameter robust feedback design for multivariable discrete-time systems. Four different approaches are presented to solve this type of problems. Robust pole assignment is developed using eigenvectors to reduce pole sensitivity. Then, we consider a technique based on Lyapunov theory, that allows oneself to improve the stability margins. We also study the possibility to design a feedback that reduces the parameter sensitivity of a quadratic performance index. Finally we describe a new technique based on the poor quality of parametric bayesian identification. For each of these approaches, we describe a computational procedure that generate reduce order output feedback controllers. These procedures take into account simultaneously performance and robustness constraints, so that it is possible to choose a desirable balance between these two opposite objectives. Theoretical links between these techniques are also presented. Finally we apply and compare the results from each of the procedure considered, on two applications. A simple example and a more complex aeronautical V application (auto-pilot of an Airbus like plane) is considered. The results given by this application confirm the robustness of several techniques described, and therefore are well suited to improve classical optimal techniques. Langue : Français

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