Contrôle latéral et longitudinal pour le suivi de véhicule

par Ahmed Chaïbet

Thèse de doctorat en Automatique

Sous la direction de Said Mammar.

Soutenue en 2006

à Evry-Val d'Essonne .


  • Résumé

    Cette thèse s’inscrit dans le contexte de l’Automatisation des véhicules à basses vitesses. L'objectif de la thèse est centré sur l'automatisation de la conduite, ce qui permettra une amélioration des conditions de circulation en gardant la sécurité des passagers. La conséquence sera un allégement du trafic avec une réduction du stress affectant les conducteurs. Il s'avère alors nécessaire de disposer de techniques fiables, robustes et performantes. Dans cette optique, ces travaux de thèse sont subdivisés en trois volets. Un premier volet a été consacré à la modélisation (couplage des dynamiques latérale et longitudinale) et au positionnement du véhicule sur la route. Le deuxième volet traite le problème de reconstruction de variables non mesurables dans le véhicule. En effet, la commande des systèmes dynamiques requiert souvent la connaissance de variables qui ne sont pas accessibles directement pour des raisons diverses et variées (techniques et économiques). D'où la nécessité de disposer d'un algorithme pour reconstruire ces variables inconnues à partir de variables mesurables. La technique d'observateurs par modes glissants a été choisie alors pour traiter ce problème. Un tel choix est justifié par sa robustesse et par sa simplicité. Le troisième volet est dédié à la conception et synthèse de lois de commande. Deux approches de commandes non linéaires robustes ont été proposées afin de traiter le problème : les modes glissants d’ordre 1 et 2 et la technique du backstepping ont été adaptés au contrôle combiné latéral et longitudinal du véhicule. Des tests en simulation ont été effectués sur plusieurs scénarios de suivi de véhicule (manœuvre de changement de voie, changement de direction, manœuvre combinée, etc. ) pour évaluer le comportement des lois de commande proposées en termes de performance et de robustesse


  • Résumé

    This work deals with the vehicle low speed automation problem. In order to control problems such as traffic jams, accidents and driver stress, a possible solution is to act on the infrastructure by creating additional lanes, but the cost is very high and the available place is limited. Thus, another possible solution to increase passengers safety, to reduce the driver’s stress and to improve traffic conditions is to adopt an automated driving. Among the various tasks that the vehicle has to perform are coupled lateral and longitudinal controls. The first one consists on the positioning of the vehicle on the road and acts on the steering angle, while the second consists in maintaining a safety distance with respect to the preceding vehicle by generating acceleration or braking. So, it is necessary to have reliable, robust and powerful techniques. This work is organized as follows: A first part is devoted to the non-linear modelling of the vehicle (it includes the coupling of the lateral and longitudinal dynamics) and to the positioning between the vehicle follower and leader both in the lateral and longitudinal directions. The second part is dedicated to the reconstruction of nonmeasurable variables. As a matter of fact, the control of the dynamic systems often requires the knowledge of variables that are not directly accessible. Algorithms to reconstruct these unknown variables starting from measurable ones are then needed. In order to carry out this task, we have chosen to use a sliding mode observer. The adopted choice is justified by its robustness and simplicity. The third part is devoted to the design of control laws. Two robust and non-linear approaches were proposed to treat the problem: the first and second order sliding mode techniques as well

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Informations

  • Détails : 1 vol. (164 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-164

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 629.2 CHA con
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