Commande des robots manipulateurs par retour d'etat estime

par BRAHIM CHERKI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de W. KHALIL.

Soutenue en 1996

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les travaux developpes dans cette these concernant la commande des robots manipulateurs par retour d'etat estime. Nous nous sommes interesses aux trois grandes classes de robots manipulateurs: les robots rigides, les robots a articulations flexibles et les robots souples. Pour les robots manipulateurs rigides nous proposons un schema de commande utilisant un observateur non lineaire a grands gains, une commande decouplante et linearisante. La commande utilisee linearise exactement l'observateur ce qui rend son implantation tres facile. Nous avons montre que la boucle fermee est semi globalement stable. Nous avons egalement propose une methode pour rejeter les perturbations constantes. Les resultats de simulation et d'experimentation demontrent le bien fonde des schemas de commande proposes. Pour les robots a articulations flexibles, une extension des resultats obtenus sur les robots rigides est faite. A l'aide d'un changement de coordonnees, le modele d'un robot a articulations flexibles se presente sous une forme canonique d'observabilite. Les nouvelles coordonnees representent les positions des bras et leurs derives jusqu'a l'ordre trois. Les derives des positions sont estimees a l'aide d'un observateur a grands gains, la commande linearisante et decouplante est calculee a l'aide de ces memes derives. Dans ce cas aussi la stabilite de la boucle fermee est de nature semi globale. Les resultats de simulation confirment la validite du schema de commande propose. La troisieme classe de robots etudiee est celle des robots souples. Ce type de robot presente des caracteristiques dynamiques compliquees, la dimension de son modele peut etre tres elevee selon le nombre de modes retenu pour sa description. En supposant mesurables les variables de positions articulaires et les amplitudes modales, nous avons propose un schema de commande base sur un observateur a grands gains et une commande non lineaire. Dans ce cas aussi la stabilite est de nature semi globale. Pour amortir les modes souples nous avons inclus dans la commande un retour elastique. Les resultats de simulation confirment la validite de cette demarche. Une validation experimentale sur le robot souple du laboratoire a ete realisee. En conclusion une approche unifiee a ete mise en uvre, a savoir l'utilisation d'observateurs a grands gains couples a des commandes non lineaires decouplantes et linearisantes pour le suivi de trajectoire. Les resultats de simulation et d'experimentation confirment la validite des schemas de commande proposes


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Informations

  • Détails : 146 P.
  • Annexes : 90 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 1595 bis
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 1595
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 96 NANT 2032
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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  • Cote : 96 NANT 2032
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