Interactions identification-commande robuste : méthodes et applications à l'avion souple

Other literature type French OPEN
Demourant, Fabrice (2002)
  • Subject: Schémas identification-commande robuste | Retouche de correcteurs | Falsification de correcteurs | Modèle LFT | Paramétrisation de Youla | Sous espaces fréquentiels | Commande robuste H-infini | Avion souple | 629.8

On s'est intéressé au problème des interactions entre l'identification et la commande robuste. La difficulté est qu'il n'existe pas un "grand" problème d'identification-commande, mais un ensemble de problèmes et d'approches possibles. On part des mesures d'entrées-sorties faites sur le système réel et le but est de synthétiser/réajuster un correcteur à partir de ces données et éventuellement de la connaissance a priori qu'on a du système. On propose diffèrentes approches. Deux techniques seront présentées pour la retouche de correcteurs robustes : l'une cherchant à restaurer les marges MIMO de la synthèse initiale, l'autre, la falsification de correcteurs, utilisant des mesures d'entrées-sorties d'un système nonlinéaire à paramètres variants. Ces deux techniques ont été appliquées au pilotage rigide d'un avion de transport. Les deux schémas d'identification-commande proposés combinent une étape d'identification structurée ou boite noire et une étape de synthèse : le schéma structuré permet d'identifier un modèle LFT, typiquement les coefficients aérodynamiques du modèle latéral d'un avion rigide, offrant ainsi un cadre commun, la forme LFT, entre l'identification, la commande robuste et la µ-analyse ; le schéma type boite noire permet d'identifier dans un domaine fréquentiel limité un modèle, d'y associer une erreur fréquentielle et de synthétiser une loi de commande robuste H ∞ prenant en compte explicitement l'erreur d'identification. Cette approche a été appliquée à la commande d'un avion souple avec un cahier des charges complexe. The problem of interactions between identification and robust control is interested. The difficulty is that there does not exist a “big” identification-control problem, but a set of problems and possible approaches. Input-output data are measured on the real system and the goal is to synthesize/retune a controller from these data and possibly from a priori acknowledge on the system. Different approaches are proposed. Two techniques are presented to retune robust controllers. The first one consists in recovering MIMO margins of the initial synthesis and the second one, controllers falsification, uses input-output data of a non linear parameter varying system. These techniques are applied to a rigid transport aircraft. The two proposed identification-control schemes combine a structured or black box identification step and synthesis step: A structured scheme allows to identify an LFT model, typically stability derivatives of a rigid lateral aircraft model, offering a common background, the LFT form, between identification, synthesis and µ-analysis. The black box scheme allows to identify models in a limited frequency domain, to compute a frequency domain error and to synthesize an Hm robust control law taking explicitly into account the identification error. This approach has been applied to a flexible aircraft with numerous and complex design specifications.
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