Contribution à la supervision et au contrôle d’ordre fractionnaire robuste des systèmes mécaniques et robotiques
En cours de chargement...
Fichiers
Date
2026-07-02
Auteurs
Nom de la revue
ISSN de la revue
Titre du volume
Éditeur
Université du 20 Août 1955 Skikda
Résumé
Le travail présenté dans cette thèse s’inscrit à l’intersection des domaines de la mécanique, de la robotique et de la
théorie de la commande. La première étape de la synthèse d’une loi de commande consiste à modéliser le procédé à contrôler
(système mécanique ou robotique), ce qui se fait généralement à l’aide d’équations différentielles.
Afin d’améliorer la qualité des performances et d’accroître la robustesse des systèmes mécaniques, nous nous sommes
intéressés à l’application du calcul d’ordre fractionnaire dans le domaine de la commande. Cette approche consiste à intégrer
des opérateurs fractionnaires dans les algorithmes de contrôle, en mettant en évidence leurs avantages lorsqu’ils sont appliqués
à différents types de systèmes dynamiques.
La contribution de ce travail réside dans la proposition de plusieurs schémas de commande d’ordre fractionnaire
appliqués aux bras de robots manipulateurs, notamment :
La commande PID d’ordre fractionnaire : deux schémas ont été proposés.
Le premier schéma est un régulateur 𝑷𝑰𝝀𝑫_𝑫𝝁, dans lequel l’action dérivée est d’ordre entier, tandis que les actions
intégrale et dérivée sont d’ordre fractionnaire. Ce contrôleur a été appliqué à un système de suspension active afin
d’exploiter les propriétés du calcul fractionnaire en termes de performance et de robustesse.
Le second schéma concerne également un correcteur PID d’ordre fractionnaire, conçu pour le positionnement
automatique d’un robot industriel. Le contrôleur proposé, noté 𝑷𝑰_𝑰𝝀𝑫𝝁, permet d’atteindre les performances
souhaitées en termes de précision et de stabilité.
La commande adaptative à modèle de référence (MRAC) d’ordre fractionnaire :
Elle a été utilisée pour le positionnement d’un robot industriel ainsi que pour un robot flexible, avec l’objectif
d’améliorer l’adaptabilité et la robustesse face aux incertitudes dynamiques.
L’intégration d’ordre fractionnaire dans la loi de commande MIT :
Cette approche consiste à introduire une intégration d’ordre λ dans la loi d’adaptation MIT, en complément d’un
modèle de référence d’ordre fractionnaire. Le paramètre λ devient ainsi un nouveau degré de liberté, permettant à la
fois d’améliorer la rapidité de la réponse du système, de jouer un rôle de filtre contre les bruits, et d’étendre le
domaine de stabilité en réduisant le gain d’adaptation.
Les résultats de simulation ont confirmé l’efficacité des schémas PID et MRAC fractionnaires dans l’amélioration de la
dynamique de réponse du système commandé.
Description
Mots-clés
supervision/fractionnaire robuste