Étude comparative et amélioration des deux contrôleurs d’attitude : DIC/ESO et OBC appliqués pour un drone

Abstract

Abstract In these work, we are interested to study Two nonlinear controllers. the first control is the optimal backstepping controller for attitude control of an UAV model (X-31) using quaternion. Which offers a none singular overall representation by the use of four element vector (quaternions). The second controller is a Dynamic Inversion and extended state observer. The objective of this controller is to make the roll angle, pitch angle, and yaw angle track the given trajectories(commands) respectively. This design is developed using dynamic inversion and extended state observer (ESO). dynamic inversion is used to linearize and decouple UAV attitude system into three single-input-single-output (SISO) systems, then three proportionalderivative (PD) controllers are designed for these linearized systems. Extended state observers are used to estimate and compensate unmodeled dynamics and extern disturbances.

Résumé Dans notre travail, on s’intéresse à étudier deux commandes non linéaire. la première commande est la commande optimale par backstepping pour Controller l’attitude d’un drone X-31 utilisant les quaternions. La deuxième commande est la commande par inversion dynamique et observateur de l'état étendue. L’objectif de ce contrôleur est de faire en sorte que l'angle de roulis, l'angle de tangage et l'angle de lacet suivent les trajectoires données respectivement. L'inversion dynamique est utilisée pour linéariser et découpler le système d'attitude des UAV en trois systèmes à une entrée et une sortie unique (SISO). Puis trois contrôleurs proportionnels (PD) sont conçus pour ces systèmes linéarisés, l’observateur de l’état étendue est utilisé pour estimer et compenser les dynamiques non modélisées et les perturbations externes.