000 05103clm0 2200397 4500
003 http://www.sudoc.fr/164967176
005 20200612163221.0
009 164967176
090 _9146237
099 _c2012-10-25
_d2019-05-27
_20
100 _a20121024d2012 k y0frey50 ba
101 0 _dfre
_deng
200 1 _aCommande d'un véhicule hypersonique à propulsion aérobie
_emodélisation et synthèse
_fFrançois Poulain
_gsous la direction de Laurent Praly
210 1 _d2012
304 _aTitre provenant de l'écran-titre
328 0 _bThèse de doctorat
_cMathématique et automatique
_eParis, ENMP
_d2012
330 _aLa propulsion aérobie à grande vitesse est depuis longtemps identifiée comme l'un des prochains sauts technologiques à franchir dans le domaine des lanceurs spatiaux. Cependant, les véhicules hypersoniques (HSV) fonctionnant dans des domaines de vitesse extrêmement élevées, de nombreuses contraintes et incertitudes entravent les garanties des propriétés des contrôleurs. L'objet de cette thèse est d'étudier la synthèse de commande d'un tel véhicule.Pour commencer, il s'agit de définir un modèle représentatif d'un HSV exploitable pour la commande. Dans ce travail, nous construisons deux modèles de HSV. Un pour la simulation en boucle fermée, et le second afin de poser précisément le problème de commande.Nous proposons ensuite une synthèse de commande de la dynamique longitudinale dans le plan vertical de symétrie. Celle-ci est robuste aux incertitudes de modélisation, tolérante à des saturations, et n'excite pas les dynamiques rapides négligées. Ses propriétés sont évaluées sur différents cas de simulation. Puis, une extension est proposée afin de résoudre le problème de commande simultanée des dynamiques longitudinale et latérale, sous les mêmes contraintes.Ce résultat est obtenu par une assignation de fonction de Lyapunov, suite à une étude des dynamiques longitudinale et latérale. Par ailleurs, pour traiter les erreurs de poursuite dues aux incertitudes de modélisation, nous nous intéressons au problème de régulation asymptotique robuste par retour d'état. Nous montrons que cette régulation peut être accomplie en stabilisant le système augmenté d'un intégrateur de la sortie. Ceci constitue une extension de la structure de contrôle proportionnel-intégral au cas des systèmes non linéaires.
330 _aHigh speed airbreathing thrust has been known for a long time as one of the next technological step to be overcome in space launchers domain. However, HyperSonic Vehicles (HSV) speed operating ranges being extremely high, numerous constraints and uncertainties restrict the ensuring of control properties. The purpose of this thesis is to study control synthesis for such a vehicle.First, it concern the definition of a HSV model for controlling purpose. In this work is constructed two HSV models. One in order to effect closed loop simulation, and the other in order to precisely establish the control problem.Then, is proposed a control synthesis for the longitudinal dynamics restricted to the symmetric vertical plane. It is robust to modelling uncertainties, allows saturation, and does not excite neglected fast dynamics. Its properties are evaluated on different cases of simulation. Next, an extension is proposed in order to solve the problem of controlling simultaneously longitudinal and lateral dynamics, under the same constraints.This result is obtained by the use of control Lyapunov functions, following the study of longitudinal and lateral dynamics. Furthermore, in order to solve tracking errors due to modelling uncertainties, the problem of robust asymptotic regulation by state feedback has been addressed. It is shown that such a regulation can be achieved by stabilizing the system augmented by an output integrator. This constitutes an extension for nonlinear systems of the proportional-integral control structure.
541 _aControl of a hypersonic airbreathing vehicle
_emodeling and synthesis
_zeng
606 _aModèles mathématiques
_xThèses et écrits académiques
_2rameau
606 _aLiapounov, Fonctions de
_xThèses et écrits académiques
_2rameau
606 _aCommande non linéaire
_xThèses et écrits académiques
_2rameau
700 1 _3162233795
_aPoulain
_bFrançois
_f1983-...
_4070
702 1 _303410139X
_aPraly
_bLaurent
_f1954-....
_cmathématicien
_4727
_4555
712 0 2 _3026375249
_aÉcole nationale supérieure des mines
_cParis
_4295
712 0 2 _3150495099
_aEcole doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
_cParis
_4996
712 0 2 _3151285128
_aCentre automatique et systèmes
_cFontainebleau, Seine et Marne
_4981
856 4 _uhttp://www.theses.fr/2012ENMP0014/document
856 4 _uhttp://www.theses.fr/2012ENMP0014/abes
856 4 _uhttps://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00744985
909 _aTHES