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Etienne Servais a le plaisir de vous annoncer la soutenance de sa thèse intitulée « Trajectory planning and control of collaborative systems: Application to trirotor UAVs », effectuée en codirection au Laboratoire des Signaux et Systèmes (UMR8506) et CAOR Mines ParisTech, le vendredi 18 septembre 2015 à 15h00 à Mines Paristech (60 bd St Michel, Paris VI, RER B – Luxembourg), dans l’amphithéâtre L 109.

Photographie du Tricoptère (avec la permission de D. Kastelan)

Photographie du Tricoptère (avec la permission de D. Kastelan)

Le jury sera composé de :

  • Mme Brigitte d’ANDREA-NOVEL, Professeur, Mines ParisTech (Examinateur, directeur de thèse) ;
  • M. Jean-Michel CORON, Professeur, Université Pierre et Marie Curie (Examinateur) ;
  • M. Tarek HAMEL, Professeur, Université de Nice Sophia Antipolis (Rapporteur) ;
  • M. Miroslav KRSTIC, Professeur, Université de Californie à San Diego (Rapporteur) ;
  • M. Hugues MOUNIER, Professeur, Université Paris-Sud (Examinateur, directeur de thèse) ;
  • M. Silviu-Iulian NICULESCU, Directeur de recherche, CNRS (Invité) ;
  • M. Arnaud QUADRAT, Ingénieur, Sagem-DS (Invité) ;
  • M. Joachim RUDOLPH, Professeur, Université de la Sarre (Examinateur) ;
  • M. Claude SAMSON, Directeur de recherche, INRIA (Examinateur).

Résumé :

L’objet de cette thèse est de proposer un cadre complet, du haut niveau au bas niveau, de génération de trajectoires pour un groupe de systèmes dynamiques indépendants. Ce cadre, basé sur la résolution de l’équation de Burgers pour la génération de trajectoires, est appliqué à un modèle original de drone trirotor et utilise la platitude des deux systèmes différentiels considérés.

La première partie du manuscrit est consacrée à la génération de trajectoires. Celle-ci est effectuée en créant formellement, par le biais de la platitude du système considéré, des solutions à l’équation de la chaleur. Ces solutions sont transformées en solution de l’équation de Burgers par la transformation de Hopf-Cole pour correspondre aux formations voulues. Elles sont optimisées pour répondre à des contraintes spécifiques. Plusieurs exemples de trajectoires sont donnés.

La deuxième partie est consacrée au suivi autonome de trajectoire par un drone trirotor. Ce drone est totalement actionné et un contrôleur en boucle fermée non-linéaire est proposé. Celui-ci est testé en suivant, en roulant, des trajectoires au sol et en vol. Un modèle est présenté et une démarche pour le contrôle est proposée pour transporter une charge pendulaire.

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