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Commande de vol non-linéaire en temps réel d’un drone à voilure fixe

Landry, Mario (2012). Commande de vol non-linéaire en temps réel d’un drone à voilure fixe. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Dans ce mémoire nous avons étudié la réalisation et la conception d’un drone de recherche à voilure fixe et configuration classique avec pour objectif ultime le test en vol d’une technique de contrôle avancée. Cet objectif fut réalisé à travers l’atteinte de plusieurs objectifs
intermédiaires qui sont aussi le sujet de chacun des chapitres de ce mémoire. Parmi ceux-ci on peut compter : la modélisation du drone et de ses paramètres expérimentaux pour la réalisation d’une simulation non-linéaire fidèle à la réalité, la conception de la commande de vol non-linéaire, le développement de la carte de contrôle et de ses logiciels, la programmation du logiciel de la station au sol avec LabVIEW et finalement la réalisation des tests en vol.

L’objectif ultime qui était l’application d’une technique avancée de contrôle dans un vol expérimental fut rempli avec succès. En effet, l’expérimentation de l’inversion de la dynamique rapide du drone a donné de très bons résultats et ce sans avoir recourt à la technique classique du découplage des mouvements longitudinaux et latéraux suivi d’un échelonnement de gains (gain scheduling). De plus, le système final demeure facile d’utilisation et élimine complètement le temps entre la fin de la conception d’une technique de contrôle à l’aide de la simulation et son implantation dans le drone réel pour un test en vol.

Titre traduit

Real-time non-linear flight control of a fixed-wing uav

Résumé traduit

In this thesis we studied the implementation and design of a typical configuration fixed-wing research UAV. The ultimate goal being the flight test of an advanced control technique. This objective was achieved through the achievement of several milestones that are also the subject of each chapter of this thesis. Among these include: modeling of the UAV and its experimental parameters for the realization of a non-linear simulation close to reality, the design of the non-linear flight control, the development of the control card and its software, development of the ground station’s software with LabVIEW and ultimately the achievement of the flight tests.

The ultimate goal which was the application of an advanced control technique in an experimental flight was successfully completed. Indeed, the experimentation of the UAV’s fast dynamics inversion yielded very good results without using the classic longitudinal and lateral movements decoupling technique along with a gain scheduling based controller. Furthermore, the final system remains easy to use and completely eliminates the time between a control technique design’s completion with the non-linear simulation and its implementation in the real UAV for a flight test.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l’école de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise en génie concentration génie aérospatial". Bibliogr. f. [197]-203.
Mots-clés libres: Drones Systèmes de commande Commande en temps réel Essais en vol inversion dynamique, modélisation, non-linéaire, prototype, expérimentation, voilure-fixe.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Saad, Maarouf
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 28 juin 2012 15:24
Dernière modification: 04 mars 2017 01:49
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1010

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