Attelage virtuel pour véhicules automatisés

par Pierre-Frédéric Toulotte

Thèse de doctorat en Automatique

Soutenue en 2006

à Valenciennes .


  • Résumé

    Ce mémoire est consacré à la réalisation d’un attelage virtuel entre deux véhicules dans des conditions « normales » de conduite et de route (pas de situation d’urgence, route goudronnée et sèche, etc. ). Après une présentation de l’historique et de l’état de l’art de la conduite assistée ou automatisée, un modèle de la dynamique longitudinale et/ou latérale du véhicule est détaillé. C’est un modèle de type « bicyclette » avec une description du pneumatique dans des conditions de faibles glissements. Parmi les techniques de commande non linéaire envisageables, celles basées sur les modèles flous de type Takagi-Sugeno (TS) ont été retenues. Ils sont composés de modèles linéaires interconnectés par des fonctions scalaires non linéaires ayant la propriété de somme convexe. L’étude de la stabilité et de la stabilisation de tels modèles se fait à l’aide de la seconde méthode de Lyapunov. Dans le souci d’adjoindre des notions de robustesses et/ou de performances, plusieurs solutions sont envisageables. Celle retenue dans ce mémoire fait appel à des modèles incertains et à un placement des pôles des modèles linéaires dans des régions convexes pré-spécifiées du plan complexe. Des conditions suffisantes sous forme d’inégalités matricielles linéaires qui permettent de garantir ces propriétés dans le cas général des modèles TS sont proposées. Elles sont ensuite aussi bien utilisées dans le cas d’une régulation d’inter-distance seule que pour l’attelage virtuel complet. Les résultats obtenus sont proposés en simulation et en temps réel sur un véhicule prototype spécialement instrumenté.

  • Titre traduit

    Automatic control of two vehicles virtually linked


  • Résumé

    This document is devoted to the study of vehicle platooning in "normal" driving conditions and roads (without emergency situations, on dry road, etc. ). After a review of the different existing aided or automated driving systems, a model of the longitudinal and/or lateral dynamics of the vehicle is given. It corresponds to a "bicycle" model with a description of the tyre and road contact limited to small sliding conditions. Among the nonlinear control technics, the chosen one is based on the Takagi-Sugeno's (TS) models. They correspond to a collection of linear models blended together with scalar positive nonlinear functions satisfying a convex sum property. The way to cope with stability and stabilization of such models is based on Lyapunov’s direct method. To take into account some robustness and/or performances, this thesis focus on uncertain models and on closed loop poles placement of the linear models of the TS nonlinear model in specified convex regions of the complex plane. New conditions are given in a Linear Matrix Inequality form. They are then applied to vehicle spacing policy and to achieve a virtual link between two vehicles, considering both longitudinal and lateral aspects. Simulation and real time results are presented for a prototype especially equipped for these experiments.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (162 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 140-141

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  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 900314 TH
  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 900315 TH
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