Modélisation, Estimation et Commande d’un Ballon Dirigeable Autonome

Abstract

Ce travail de thèse porte sur l’étude de stabilisation avec planification de trajectoire pour un ballon dirigeable. Après la modélisation du système, plusieurs commandes ont été réalisées. Pour ce ballon, nous avons proposé un modèle dynamique basé sur le formalisme de Newton. Nous avons élaboré des lois de commande non-linéaires pour la commande des mouvements selon les différents axes. En se basant sur la théorie de Lyapunov, il est possible de concevoir systématiquement et de manière récursive une commande robuste avec les fonctions construites. Cette technique a été utilisée pour élaborer des algorithmes de commande assurant le déplacement du ballon dirigeable d'une position initiale vers une position d'équilibre désirée. Nous avons ainsi réalisé des commandes pour la poursuite de trajectoires simples et complexes en utilisant les techniques développées. Les résultats de simulation ont confirmé les performances des contrôleurs utilisés. La robustesse des contrôleurs utilisés était étudiée en présence des perturbations en utilisant deux types de commande, le PI-backstepping et le backstepping avec estimation des forces.