Dynamique, contrôle et simulation d’un UAV

Abstract

Résumé Dans notre travail, nous nous sommes intéressés à l’évaluation de la stabilité dynamique d’un UAV utilisé pour la conservation écologique. Le modèle mathématique d'un drone en boucle ouverte a été élaboré par les principes de la dynamique du vol afin de déduire les équations de mouvement qui ont été ensuite linéarisées pour établir les modèles longitudinal et latéral directionnel du drone ANCE. Les lois de commande linéaire quadratique LQR par retour d’état et avec action intégrale ont été utilisé pour le control du modèle linéaire, tandis que la résolution des équations non-linéaires a été faite par la méthode numérique de Runge-Kutta d’ordre 4. Les lois de commande envisagées sont utilisées pour suivre une consigne désirée, augmenter la stabilité et examiner la robustesse du modèle proposé. Pour vérifier la conception des systèmes de contrôle, des simulations des systèmes en boucle ouverte et en boucle fermée ont été effectuées et chaque système de contrôle a été testé.

Summary In our work we were interested in evaluating the stability of an UAV used for ecological conservation. The mathematical model of a drone in an open loop models to establish the longitudinal and lateral directional applied to the drone ANCE. The mathematical model of an aircraft in the open loop has been defined by the principles of flight dynamics to derive the equations of motion which were then linearized to establish the longitudinal and lateral directional models applied to the drone ANCE. LQR linear quadratic control laws with state feedback and integral action have been used to control the linear model, while solving nonlinear equations was made by the Runge Kutta numerical method of order 4. Proposed control laws are used to track a desired set point, increase stability and examine the robustness of the proposed model. For verifying the design of control systems: systems simulations of open loop and closed loop have been performed, and each control system has been tested.