Les reseaux dynamiques pour la commande application au controle lateral d'un vehicule sur autoroute

Dynamic neural networks for control application to the highway lateral control of a vehicle

• Auteur / Autrice : NATHALIE CHATRY
• Direction : Maurice Milgram
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'objet de cette these est l'elaboration d'un systeme de commande de la direction d'un vehicule sur autoroute par reseaux de neurones. Ce travail etait supporte par psa peugeot-citroen dans le cadre d'une etude comparative de differentes methodes de controle. La premiere partie de ce memoire est consacree a la recherche et a la mise en uvre de structures neuronales permettant de modeliser des systemes dynamiques non lineaires. Deux modeles sont retenus : les tdnn (time delay neural networks), boucles en externe, et les reseaux a memoires, boucles en interne. Pour ces deux types de reseaux, le bouclage interdit tout calcul du gradient par un algorithme classique de retropagation. Aussi, nous avons developpe une extension du calcul du gradient a l'aide d'une approche lagrangienne, que nous qualifions de spatio-temporelle. L'application a l'identification de systemes non lineaires types nous a permis de valider et de comparer les methodes d'apprentissage. La seconde partie de ce travail concerne la synthese proprement dite du controleur neuronal pour la commande du vehicule. L'idee principale, et ce afin d'eviter toute modelisation du vehicule, est d'apprendre a un reseau de neurones a imiter le comportement de la conduite humaine. Une base d'apprentissage a ete constituee a partir des informations sur la commande et la position du vehicule enregistrees pendant une seance de conduite sur circuit. Nous avons ainsi mis en uvre un tdnn boucle a 8 entrees, 6 neurones dans la couche cachee, et une sortie, l'angle au volant. Cette commande neuronale a ete testee sur le vehicule experimental de psa peugeot-citroen. Les resultats obtenus sont excellents, tant au niveau du confort que de la securite pour des parcours autoroutiers ou les courbures sont faibles. Le comportement du controleur est tres proche de celui d'un conducteur.