La commande référencée vision pour le guidage automatique de véhicules

par Djamel Khadraoui

Thèse de doctorat en Vision pour la robotique

Sous la direction de Jean Gallice.

Soutenue en 1996

à Clermont-Ferrand 2 .

mots clés

• Robots mobiles
• Robots -- Mouvements
• Robots -- Dynamique
• Vision artificielle (robotique)
• Vision par ordinateur
• Véhicules autoguidés

Résumé

Le travail presente dans cette these entre dans le cadre de la commande referencee vision robuste, associant etudes theoriques et validations experimentales. Il aborde le probleme du controle lateral d'un vehicule autonome dans l'espace image. La demarche proposee est basee sur l'utilisation d'informations visuelles pour une commande en boucle fermee. Elle est consacree a une approche de l'asservissement visuel basee sur la robustesse des lois de commande en vue de la conduite automatique d'une voiture et d'un engin agricole. Nous pouvons traduire l'un des objectifs du controle lateral d'un vehicule comme etant une minimisation d'une erreur entre la distance separant la trajectoire actuelle du vehicule et la trajectoire desiree. Pour une telle tache, un modele bicyclette cinematique ou dynamique linearise a deux degres de liberte est suffisant. La scene visualisee est representee dans l'espace image par des primitives geometriques de type droite. Dans le contexte autoroutier, le modele de route retenue est assimile a un modele rigide a trois droites se coupant en un point de fuite. Ces differentes modelisations nous servent pour la synthese des lois de commande ainsi que pour la simulation du comportement cinematique ou dynamique du vehicule. La premiere solution retenue pour resoudre le probleme de commande consiste a construire un modele d'etat sous forme d'equations differentielles matricielles du premier ordre. Les variables d'etat constituent essentiellement les parametres relatifs aux informations visuelles de la scene. Grace a ce modele, construit dans le plan image de la camera, nous pouvons elaborer une loi de commande du type retour d'etat. Une technique basee sur le placement de poles, est utilisee dans notre cas. Neanmoins, cette premiere methode n'est pas robuste vis-a-vis des incertitudes liees aux parametres du modele d'etat. Ces incertitudes se traduisent par un mouvement de la camera (tangage par exemple). Par consequent, nous faisons intervenir un autre critere, faisant l'objet de la seconde solution, pour le controle lateral qui doit permettre un meilleur fonctionnement dans toute la plage de variation des parametres incertains. La seconde solution que nous avons adoptee est une approche plus generale, qui consiste a utiliser une technique robuste afin de tenir compte des eventuelles variations des parametres relatifs au modele de commande du vehicule. Une technique robuste est une technique attractive pour plusieurs raisons. Un controleur unique est utilise afin d'eliminer toute necessite d'utilisation d'algorithmes adaptatifs pour regler en permanence les gains. Il garantit aussi une stabilite dans la plage de variation des parametres. La technique retenue dans notre cas est basee sur l'optimisation d'une norme h du modele prealablement etabli dans le domaine frequentiel. Le modele d'incertitude choisi est de type non structure additif

Pas de résumé disponible.