Etude et commande par mode glissant d'un drone quadri-rotors

Abstract

En premier lieu, nous avons évoqués un aperçue sur l’historique des drones et aussi nous avons rappelés les classifications, les avantages et, inconvénients de chaque type et comme résultats, nous nous sommes intéressés au quadri-rotors. En deuxième lieu nous avons étudiés ses différents mouvements et sa dynamique et nous avons modélisés notre quadri-rotors par des équations mathématiques et dynamiques en utilisant la méthode de Newton Euler, ceci après avoir donné quelques hypothèses simplificatrices. Nous avons constaté que le quadri-rotor est un système sous actionné (quatre entrées et six sorties), et qu’il est très complexe puisque ses mouvements sont liés entre eux et que la sortie n’est pas proportionnelle à l’entrée (système non linéaire). Pour vérifier le modèle obtenu nous avons traduit le modèle en schéma blocs à travers l’outil Simulink de Matlab (version 2015a). Les résultats de simulation en boucle ouverte étaient convaincants mais présentent une instabilité d’où la nécessité d’application d’une commande pour le stabiliser. En troisième lieu, nous nous sommes intéressés à l’application de la commande par mode glissant vue qu’elle présente des avantages par rapport aux autres types de commandes telle que la robustesse et surtout qu’elle est convenable pour En appliquant cette commande nous sommes arrivés finalement à stabiliser notre quadrirotors et nous avons pu avoir les réponses aux trajectoires désirées avec une erreur presque nulle. Ceci est obtenu par l’application de bonnes valeurs des deux paramètres de la surface de glissement ? et K que nous avons déterminés en simulant plusieurs fois pour arriver finalement aux valeurs qui ont donnés les meilleurs résultats (? = 278.1 et K=1e -8). Comme fruit de notre recherche notre système suit les trajectoires désirées (références) puis il retourne en vol stationnaire pour se stabiliser. Enfin, nous avons évoqués la méthodologie à suivre pour le dimensionnement des drones, reste un point critique et une tâche difficile car chaque détail compte pour bien réussir sa construction. L’approche que nous avons suivie reste cohérente et logique. Reste plus qu’à rassembler les composants et entamer la constructionLe domaine de l’automatique et de la technologie robotique ainsi que les systèmesMalheureusement, par manque de temps nous n’avons pas pu construire notre modèle mais cela restera notre principal projet pour l’avenir. Nous envisageons aussi de convertir notre structure en schéma blocs en un programme pour l’implémenter dans le contrôleur de vol pour commander un drone réel embarqués offre une grande variété de thèmes de recherche et de problématiques à traiter. Les robots sont de plus en plus autonomes à travers des programmes et des commandes qui évoluent de plus en plus vite. L’idée principale de notre thème est née dans un contexte de fascination et de curiosité pour ce domaine et pour cette invention. En premier lieu, nous avons évoqués un aperçue sur l’historique des drones et aussi nous avons rappelés les classifications, les avantages et, inconvénients de chaque type et comme résultats, nous nous sommes intéressés au quadri-rotors. En deuxième lieu nous avons étudiés ses différents mouvements et sa dynamique et nous avons modélisés notre quadri-rotors par des équations mathématiques et dynamiques en utilisant la méthode de Newton Euler, ceci après avoir donné quelques hypothèses simplificatrices. Nous avons constaté que le quadri-rotor est un système sous actionné (quatre entrées et six sorties), et qu’il est très complexe puisque ses mouvements sont liés entre eux et que la sortie n’est pas proportionnelle à l’entrée (système non linéaire). Pour vérifier le modèle obtenu nous avons traduit le modèle en schéma blocs à travers l’outil Simulink de Matlab (version 2015a). Les résultats de simulation en boucle ouverte étaient convaincants mais présentent une instabilité d’où la nécessité d’application d’une commande pour le stabiliser. En troisième lieu, nous nous sommes intéressés à l’application de la commande par mode glissant vue qu’elle présente des avantages par rapport aux autres types de commandes telle que la robustesse et surtout qu’elle est convenable pour