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• W1578773036 abstract "Dans cette these nous adressons le probleme de commande des vehicules marins sous-actionnes. La motivation cle de ce sujet de recherche vient du fait qui les systemes sous-actionnes posent des defis aussi bien theoriques et pratiques pour l'ingenieur automaticien. En fait, ces systemes ne peuvent pas etre stabilises par des commandes lisses invariantes dans le temps. De plus, en depit du nombre de methodes disponibles pour la commande des systemes mecaniques sous-actionnes, peu ont adresse des points pratiques importantes tels que l'inclusion explicite de dynamique dans la formulation de probleme de commande et le besoin de faire face aux perturbations environnementales resultants des courants des vagues, par exemple. Cette these attaque certains de ces problemes, formule et resout les problemes de commande de positionnement dynamique, de la poursuite de trajectoire et du suivie de chemin des vehicules marins sous-actionnes. La premiere partie de cette these (Chapitres 3 et 4) constituent les elements theoriques fondamentaux pour l'analyse du modele et la synthese des commandes pour les vehicules marins sous-actionnes. Particulierement, nous montrons au chapitre 3 que le modele de vehicule marin sous-actionne ne satisfait pas la condition de necessaire Brockett pour la stabilisation des systemes nonlineaires par actions continues et invariantes dans le temps. Cependant, Il sera montre qu'il est possible d'atteindre la stabilisation en utilisant une commande discontinue ou variable dans le temps. Le chapitre 4 consiste a appliquer des resultats recents sur les systemes cascades nonlineaires pour resoudre le probleme de determiner des lois de commande qui stabilisent a l'origine la position et l'orientation d vaisseau sous-actionnes. Deux transformations sont introduites pour representer le systeme dans une forme de cascade. Par quelques proprietes du modele, nous montrons en premier que la stabilisation globale et asymptotique du systeme se reduit a stabiliser une forme en chaine de troisieme ordre. Une approche discontinue par backstepping est ensuite employee pour la stabilisation du systeme de forme en chaine via un retour d'etat partiel. Nous montrons que la loi de commande proposee stabilise exponentiellement le modele reduit dans un ensemble defini, assurant le stabilisation asymptotique, local et uniforme du modele de vaisseau marin sous-actionne. Pour assurer la stabilite uniforme globale cependant, un backstepping et le temps combines variant l'approche de controle est donc employee. Prochain, nous exploitons la structure de cascade pour construire une trajectoire convenable produite par les equations dynamiques d'un veritable sous-actionnes bateau. Nous montrons ensuite que la stabilisation globale peut etre assuree par une par une combinaison de la commande par backstepping et une commande variable dans le temps. Ensuite nous abordons le probleme de poursuite de trajectoire. Dans lequel la trajectoire de reference est generee par un navire sous-actionne virtuel. Nous montrons ensuite qu'il existe une commande qui force exponentiellement le navire a la poursuite de la trajectoire partant d'une condition initiale quelconque. Utilisant une approche des Systems cascades, nous montrons que la dynamique de l'erreur de poursuite peut etre vue comme une cascade d'un systeme lineaire et d'un systeme en chaine de deuxieme ordre. La deuxieme partie de cette these (Chapitre 5, 6 et 7) est consacree au probleme de la manoeuvre du vaisseau sous-actionne le long d'un chemin desire avec une dynamique prescrite. La conception de la loi de commande est abordee par deux approches. La premiere vient d'une observation qu'il est plausible en pratique de manoeuvrer le vehicule tel qu'il soit sur son chemin de reference est que sa vitesse totale soit tangente au chemin. Il sera aussi suppose que le vehicule voyage le long du chemin avec une vitesse directe constante. La seconde approche ne conditionne pas la vitesse directe pour etre constante. Dans le Chapitre 5, nous exploitons l'approche abordee pour le suivi de chemin pour resoudre le probleme de coordinations d'un groupe de vehicules marins. Il est objet de manoeuvrer le mouvement de chaque vehicule tel que le mouvement du groupe est prescrit par un comportement desire. Ainsi, le mouvement independant est coordonne comme une formation selon le comportement desiree. Dans ce chapitre nous considererons le probleme de formation ou plusieurs vehicules sont synchronises de maniere qu'ils soient commandes comme une formation de structure virtuelle. Le chapitre 6, est devouee au probleme general de la commande par retour de sortie pour la stabilisation globale des vehicules marins sous-actionnes. Une application de tel observateur est ensuite faite au probleme de la poursuite de trajectoire d'un vaisseau sous-actionne." @default.
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