Conception Mod Lisation Et Commande D Un Mini Drone Convertible

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Conception Mod Lisation Et Commande D Un Mini Drone Convertible

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Author : Duc Kien Phung
language : en
Publisher:
Release Date : 2015

Conception Mod Lisation Et Commande D Un Mini Drone Convertible written by Duc Kien Phung and has been published by this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2015 with categories.

There is a growing interest to design convertible aerial vehicles that can hover like helicopters and fly forward efficiently like airplanes. This thesis is devoted to the conception, modeling, and control of such a convertible mini-UAV (Unmanned Aerial Vehicle). The main contributions of this work are threefold. Firstly, we design a novel UAV structure by adding to each side of a quadrotor one wing that can rotate around an axis belonging to the propellers' plane. Our prototype has many advantages over existing convertible structures: simple mechanical concept since inspired by a classical quadrotor, flexibility for selecting different components (wings, propellers), flexibility for the control design, etc. Secondly, we provide an energy modeling of this type of convertible UAVs, taking into account their characteristics as compared to full-scale helicopters (large variation of aerodynamic forces, performance degradation at low Reynolds number, etc.). Finally, as for the control design, the degrees of freedom of the wings permit the decoupling between propellers and wings' orientations. This greatly enhances the control flexibility as compared to traditional aircraft. Relying on this feature, several control approaches are proposed. In particular, using a specific geometrical design, we show that an efficient control of our UAV can be obtained without air-velocity measurements. Simulation results confirm the soundness of our control design even in the presence of strong and varying wind. En route to validate the theory, a mechanical prototype of the UAV was constructed in our laboratory and preliminary flight tests were performed.

Introduction Au Contr Le Des Mini Drones De La Conception La Mise En Uvre Mod Lisation Identification Et Synth Se Des Lois De Commande

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Author : Joël Bordeneuve-Guibé
language : fr
Publisher: Editions Ellipses
Release Date : 2020-09-22

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Le développement des mini-drones dans le secteur civil est aujourd’hui un secteur en pleine expansion. Comment modéliser ces engins ? Comment concevoir les lois de commande permettant de les contrôler ? L’objectif de cet ouvrage est de présenter des méthodes d’ingénierie issues de l’automatique permettant de répondre à ces questions. Plus précisément, cet ouvrage est dédié à la modélisation, à l’identification et à la synthèse de lois de commandes spécifiques à l'avionique des mini-drones.

Conception Mod Lisation Et Commande D Un Drone Convertible

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Author :
language : en
Publisher:
Release Date : 2008

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The goal of this thesis is developing a convertible unmanned aerial vehicle (UAV). The project is divided in three objects : the design, the modeling and the control of the vehicle. The design of the vehicle is a trade-off between a fixed-wing vehicle (airplane) and a rotary-wing vehicle (helicopter), thanks to this combination it offers a great versatility to face different kind of missions. The modeling is obtained through the Newton-Euler and Lagrange formulation. In terms of control, the convertible aircraft require specific algorithms to manipulate the take-off, the haver, the forward flight and the transition between both operation modes.

Conception Mod Lisation Et Commande D Un Nouveau Concept D Avion Convertible

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Author : Aurélien Cabarbaye
language : en
Publisher:
Release Date : 2017

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An innovative concept of convertible aircraft, conceived primarily for tactical UAV applications, is proposed as part of this thesis. The lift in helicopter mode is provided by a rotor located in the nose of the aircraft and driven in rotation by propellers mounted on its blades. The rotor stops in flight to act as a canard and its propellers propel the whole aircraft into airplane mode. A fixed wing is added to the tail, in the rotor flow, to alleviate the latter's load when it is stopped. This removes the previous need for oversized propellers necessary to sustain the aircraft in helicopter mode. The size of the rotor is also no longer limited by airplane operations and almost all the UAV's systems are used in both modes. This has the great advantage of reducing the required power, the weight and the aerodynamic drag. The feasibility of this concept has been demonstrated throughout the thesis work which includes rotor system behaviour analysis, the study of interactions between the different hovering aerodynamic systems and the design of the control during the transition between hover and horizontal flights.The performance gains of this concept over existing tactical drones, in terms of autonomy and on-board payload mass, were evaluated as part of conceptual design study. A model has been produced in order to demonstrate the feasibility of the concept's production. The propeller-driven rotor principle, developed in this thesis, was carried over and implemented in a new patented concept which overcomes the inherent defects of multi-rotor drones.

Introduction Au Contr Le Des Mini Drones De La Conception La Mise En Oeuvre

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Author : Joël Bordeneuve-guibé
language : fr
Publisher:
Release Date : 2020-09-22

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Mod Lisation Et Commande Robuste Des Drones Miniature S

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Author : David Lara Alabazares
language : fr
Publisher:
Release Date : 2007

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Cette thèse porte sur la conception de l'architecture informatique embarquée pour la commande de deux objets volants miniatures ou drones: un hélicoptère à quatre rotors et un avion. Les modèles dynamiques de chaque véhicule sont obtenus en utilisant la méthodologie de Newton-Euler prenant en compte les forces et moments aérodynamiques. Trois approches de commande sont utilisées pour le quadri-rotor, la première est linéaire et les deux autres sont non linéaires. Concernant l'avion, nous avons proposé seulement un contrôleur linéaire pour la stabilisation d'attitude. Les lois de commande non linéaires sont basées sur l'approche de Lyapunov appelée technique de saturations emboîtées. Un nouvel outil pour l'analyse de robustesse est présenté. Cet outil est basé sur l'approche de la caractérisation du value-set du modèle mathématique du système de commande en boucle fermée. Ce modèle mathématique est représenté par une fonction de transfert à paramètres intervalle. Pour le quadri-rotor, la marge de robustesse pour maintenir la stabilité dans le système de commande est calculée, en tenant en compte de l'incertitude paramétrique et du retard existant dans les actionneurs. Pour l'avion miniature, la propriété de stabilité absolue robuste est vérifiée prenant en compte seulement l'incertitude paramétrique. Dans les deux cas le value-set transforme le problème analytique en un problème du type numérique-graphique. La validation des lois de commande proposées pour chaque véhicule a été réalisée en utilisant la plate-forme expérimentale qui exécute les algorithmes en temps réel avec une bonne performance.

Mod Lisation Conception Et Commande De Robots Manipulateurs Flexibles Application Au Lancement Et La R Cup Ration De Drones Voilure Fixe Depuis Un Navire Faisant Route

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Author : Thomas Solatges
language : fr
Publisher:
Release Date : 2018

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Les robots manipulateurs sont généralement des machines rigides, conçues pour que leurflexibilité ne perturbe pas leurs mouvements. En effet, des flexibilités mécaniques importantesdans la structure d'un système introduisent des degrés de liberté supplémentaires dont le comportementest complexe et difficile à maîtriser. Cependant, la réduction de la masse d'un systèmeest bénéfique du point de vue des coûts, de la performance énergétique, de la sécurité et des performancesdynamiques. Afin de faciliter l'accès aux nombreux avantages d'une structure légèremalgré la présence de fortes flexibilités, cette thèse porte sur la modélisation, la conception et lacommande de robots manipulateurs flexibles. Elle est motivée par le projet YAKA, dont l'applicationest le lancement et la récupération de drones à voilure fixe depuis un navire faisant route.Cette application nécessite une importante dynamique sur un vaste espace de travail, bien au-delàdes spécifications des robots rigides classiques. Les outils de modélisation, de conception et decommande proposés prennent en compte la flexibilité des segments et des articulations, pour unnombre quelconque de degrés de liberté et de segments flexibles. Le modèle dynamique flexibleest obtenu par le formalisme de Lagrange, les poutres flexibles sont représentées par le modèled'Euler-Bernoulli. Le schéma de commande proposé se décompose en une inversion de modèledynamique rigide et un bloc de précommande par Input Shaping adapté aux robots manipulateursflexibles. Les outils de conception proposés permettent de baser le processus de conceptionsur des performances prédites du système complet muni de ses actionneurs et de son contrôleuravec une simulation réaliste. Les validations expérimentales effectuées sur le robot YAKA permettentde valider la pertinence de la démarche suivie. Les résultats du projet YAKA confirment lafaisabilité de la mise en oeuvre d'un robot flexible de grande envergure et à forte dynamique dansun contexte industriel, en particulier pour le lancement et la récupération d'un drone à voilurefixe depuis un navire faisant route.

Sur La Conception La G N Ration De Trajectoires Et La Commande D Un Avion Autonome De Faible Dimension

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Author : Djaber Boukraa
language : fr
Publisher:
Release Date : 2006

Sur La Conception La G N Ration De Trajectoires Et La Commande D Un Avion Autonome De Faible Dimension written by Djaber Boukraa and has been published by this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2006 with categories.

Mes travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre des activités de recherche sur les drones; ils portent sur la conception , la planification de trajectoires et la commande d'un drone type avion pour des applications civiles. Ce manuscrit est organisé en trois parties principales dont la première est consacrée au procesus de conception et à la modélisation du drone. La deuxième partie concerne la génération de trajectoires et présente deux algorithmes. Le premier permet de déterminer les conditions d'une trajectoire d'équilibre. Cet algorithme tient compte de la dynamique du véhicule et des différentes contraintes et limitations auxquelles il est soumis. Le deuxième algorithme est générateur de trajectoires basé sur la notion de trajectoires d'équilibre. Ce type de trajectoires a l'avantage de simplifier le modèle mathématique. Dans la génération des trajectoires, l'algorithme utilise une stratégie tout ou rien (Bang-Bang). Dans la dernière partie nous synthétisons une loi de commande non linéaire pour le suivi de trajectoire de référence. Cette technique est basée sur le bouclage de sortie linéarisant.

Mod Lisation Observation Et Commande D Un Drone Miniature Birotor Coaxial

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Author : Arnaud Koehl
language : fr
Publisher:
Release Date : 2012

Mod Lisation Observation Et Commande D Un Drone Miniature Birotor Coaxial written by Arnaud Koehl and has been published by this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2012 with categories.

Les drones miniatures à voilures tournantes tendent aujourd'hui à devenir les nouveaux outils du fantassin, grâce à la polyvalence des missions auxquelles ils peuvent être employés. Leur principal atout concerne leur capacité à combiner le vol stationnaire et le vol de translation rapide, dans des environnements étroits et encombrés. Nous proposons ici l'étude d'un nouveau concept de drone atypique appelé GLMAV (Gun Launched Micro Air Vehicle), qui consiste à amener un véhicule hybride projectile/drone très rapidement sur un site d'intérêt éloigné, en utilisant l'énergie fournie par une arme portable. La première tâche concerne la modélisation aérodynamique du GLMAV. L'identification paramétrique du modèle aérodynamique est alors réalisée à partir de données expérimentales d'efforts, que nous pouvons a priori quantifier par un critère algébrique d'excitabilité persistante. Nous proposons ensuite des techniques de filtrage, afin d'estimer les paramètres anémométriques inconnus mais nécessaires pour connaître l'environnement aérodynamique dans lequel l'engin évolue. De plus, pour palier à la défaillance de capteurs embarqués et qui peuvent affecter l'information de vitesse linéaire après le tir, nous proposons un estimateur d'ordre réduit de la vitesse linéaire. Dans ces deux problèmes d'estimation, nous prouvons la stabilité des observateurs proposés. Enfin, nous proposons une structure de commande pour la stabilisation de l'engin en vol quasi-stationnaire à partir d'un modèle de synthèse linéaire. Les efficacités des méthodes proposées sont illustrées par des résultats de simulations numériques et des essais expérimentaux.

Mod Lisation Et Commande D Un Drone H Licopt Re Tandem

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Author : Frédérick Laliberté
language : fr
Publisher:
Release Date : 2017

Mod Lisation Et Commande D Un Drone H Licopt Re Tandem written by Frédérick Laliberté and has been published by this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2017 with categories.