Synthèse de lois de commande optimales pour les systèmes à retard sur l'entrée : application au contrôle actif d'un groupe motopropulseur en vue d'un agrément de conduite amélioré

par Mohamed Berriri

Thèse de doctorat en Automatique et informatique appliquée

Sous la direction de Philippe Chevrel et de Mohamed Yagoubi.

Soutenue en 2008

à Nantes .


  • Résumé

    Le confort et l’agrément de conduite sont devenus une préoccupation centrale pour les constructeurs automobile et ceci dans un contexte concurrentiel particulièrement rude. Sur les véhicules actuels, les fonctions liées à l’agrément sont implantées dans le contrôle moteur et sont calibrés empiriquement, directement sur véhicules. Les performances obtenues sont satisfaisantes, mais la calibration s’avère lourde et coûteuse. Le présent travail s’inscrit dans ce cadre; il porte sur l’amélioration de agrément de conduite par l’élaboration de lois de commande assurant l’atténuation active des oscillations longitudinales, au travers du pilotage du moteur thermique. L’accent est mis sur le raccourcissement du temps de développement et la mise au point. Les travaux entrepris ont débouché sur :- La formalisation d’un problème de commande sous-jacent : la commande à base de prédicteurs (prédicteur de Smith généralisé et prédicteur d’état), le problème de l’implantation de telles lois de commande ont été particulièrement approfondi. - La mise en place d’un cycle générique de développement allant de l’identification à l’expérimentation en passant par la simulation. Le régulateur résultant, à deux degrés de liberté, permet de découpler les objectifs de commande et d’améliorer le ressenti des passagers. Comparée à l'existant, la stratégie conceptuelle y conduisant est particulièrement simple. Elle conduit pourtant à des résultats tout à fait intéressants, aussi bien sur le plan de la robustesse que des performances. Elle est suffisamment générique pour être « portable » sur des GMP différents (diesel, essence, hybride). De plus, la calibration « post-synthèse » sur véhicule s’avère facilitée grâce à un nombre réduit de paramètres de mise au point, ayant des significations claires. De ce fait, le temps de développement et de mise au point est considérablement raccourci. La méthodologie a été validée  avec succès sur véhicules prototypes et séries.

  • Titre traduit

    Optimal control design for time delay systems : application to driveability improvment


  • Résumé

    Driveability is one of most important aspect of customer expectations in the context of intense competition between vehicle manufacturers. At the present, the most common way to improve driveability is by calibrating test vehicles. This procedure is time and cost consuming and not repeatable. The aim of this work is to improve passenger comfort by active damping of driveline oscillations using engine as an actuator. To suit the automotive industry, the cost for the vehicle must be minimized; the control methodology should be cheap in terms of computational requirements and the development time. This work resulted on:-Formalization of one underlying control problem: predictive control for time delay systems (using generalized Smith predictor or state-predictor) and its implementation were particularly studied. - A proposition of a complete generic development cycle. It includes identification, control design, simulation and experimentation steps. The main advantage and originality of the proposed approach consists in the simplicity of the design and the possibility to refine the controller tuning directly on vehicle. As the tuning parameters are few and with a clear meaning, the benefit over previous approach is a reduced development cost and time. Experiments with the resulting control on test cars have are very successful success, showing both good performance and robustness properties; body longitudinal vibrations are greatly reduced thanks to active control.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (213 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 183-192. Index

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008NANT2017
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Technologies.
  • Disponible pour le PEB
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