"Conception de commande tolérante aux défauts pour les systèmes multi-agents : application au vol en formation d'une flotte de véhicules autonomess aériens"
(Thèse Adel BELKADI)
Résumé :
Les lois de commande développée pour la formation dans la littérature permettent d'accomplir un grand nombre de missions avec un niveau de performance élevé. Toutefois, si un défaut/défaillant apparaît dans la formation, ces lois de commandes peuvent s'avérer très limitées, engendrant un comportement instable du système. Le développement de commandes tolérantes aux défauts devient alors primordial pour maintenir les performances de commande en présence de défauts. Les problématiques traitées dans ce mémoire de thèse concernent le développement et la conception de commandes en formation tolérantes au défaut/défaillant dévolues à une flotte de véhicules autonomes suivant différentes configurations/structurations.Afin de répondre aux objectifs cités précédemment, le manuscrit de thèse est structuré en quatre chapitres :
Le premier chapitre contient les informations essentielles à la compréhension de la commande en formation. Ainsi, les principales classes et approches de commandes de flotte de véhicules autonomes sont illustrées. Ces notions seront ensuite utilisées dans les prochains chapitres pour faciliter leurs compréhensions.
Dans le deuxième chapitre, une loi de commande fondée sur une approche basée consensus est développée sur une flotte de véhicules modélisés par des dynamiques en double intégrateur. L'approche représente une extension du modèle classique fondée sur l'algorithme de consensus en introduisant un terme additif pour la prise en compte des contraintes d'une formation. Les résultats sont ensuite étendus sur une commande d'une flotte de Quadrotors.
Dans le troisième chapitre, une seconde loi de commande reposant sur une approche basée optimisation est conçue et expérimentée sur une plateforme de drones. Un algorithme d'optimisation, PSO (Particle Swarm Optimization), issu des métaheuristiques est considéré dans la génération des trajectoires des , véhicules autonomes aériens, garantissant la commande en formation. Une nouvelle architecture de commande est proposée. Les expérimentations ont été menées l'UTC Compiègne, en collaboration avec les chercheurs du laboratoire Heudiasyc.
Le quatrième et dernier chapitre est lié aux problématiques de commandes tolérantes aux défauts. Les approches développées dans le chapitre II et le chapitre III sont alors étendues dans le cas de présence de défauts. Deux types seront considérés d'une part des défauts liés à la perte d'un ou plusieurs véhicules et d'autres part des défauts liés à la perte de communication.
Jury : | |
- Rapporteurs : | FANTONI Isabelle - Directeur de recherche - université de Technologie de Compiègne |
OULADSINE Mustapha - Professeur - Université Aix-Marseille | |
- Autres membres : | Examinateurs : *CASTILLO Pedro - CNRS - HDR - Université de Compiègne *EI FALLAH Seghrouchni Amal - Professeur - University Pierre and Marie Curie *MORARESCU Constantin - Maître de conférences - UL *Laurent CIARLETTA - Maître de Conf. - Université de Lorraine - LORIA Invité : * Pedro CASTILLO - CNRS - HDR - Iniversité de Technologie de Compiègne - Laboratoire Heudiasyc |