Développement de méthodologies de synthèse de loi de commande pour le pilotage des lanceurs

par Olivier Voinot

Thèse de doctorat en Systèmes automatiques

Sous la direction de Daniel Alazard et de Pierre Apkarian.

Soutenue en 2002

à École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007) .

mots clés

• Forme Standard de Passage
• Synthèse multi-objectif
• Séquencement de gain
• Lanceurs (astronautique) -- Thèses et écrits académiques
• Égaliseurs (électronique) -- Thèses et écrits académiques
• Commande électronique -- Thèses et écrits académiques
• Véhicules spatiaux -- Pilotage -- Thèses et écrits académiques
• Modèles mathématiques -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans un contexte de recherche sur le pilotage des lanceurs en phase de vol atmosphérique. Le comportement dynamique des lanceurs est alors caractérisé par la présence de couplages dynamiques entre modes flexibles et modes rigides et par une évolution non-stationnaire. La maîtrise de ce comportement du point de vue de la synthèse de lois de commande s'exprime par des spécifications de nature différente : spécifications temporelles (rejet de rafale de vent), fréquentielles (robustesse aux phénomènes dynamiques négligés) et paramétriques (robustesse à la méconnaissance des paramètres dynamiques). Cette diversité des objectifs nous a conduit à définir une méthodologie de synthèse multi-objectif pour les systèmes LTI basée sur la Forme Standard de Passage. Nous définissons la Forme Standard de Passage comme solution des problèmes H₂et H[indice∞] inverses et nous la caractérisons grâce à la paramétrisation de Youla sur la structure Estimation/Commande des correcteurs. Et nous montrons son intérêt en tant qu'outil méthodologique simple et efficace pour la construction de forme standard pour la résolution de problèmes de synthèse multi-objectif. D'autre part, nous développons une technique de calcul de la structure Estimation/Commande pour les correcteurs H[indice∞] utilisant la synthèse H₂ sous jacente. Cette technique, basée sur les points communs entre synthèse H₂ et synthèse H[indice∞], permet de maîtriser la base de la représentation des correcteurs ce qui est nécessaire pour l'interpolation des contrôleurs dans le cadre non stationnaire. L'application au problème complexe du pilotage d'un lanceur ou à d'autres exemples de la littérature a permis d'éprouver ces techniques et de montrer leur simplicité d'utilisation.

Pas de résumé disponible.