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RÉSUMÉ
Dans le monde aéronautique, plus particulièrement depuis l'apparition des commandes de vol électriques (CDVE), la théorie de la commande modale est appliquée avec succès au réglage des lois de commande de vol. Le pilotage automatique des avions civils reste encore aujourd'hui l'application phare permettant d'illustrer ces techniques. Une application de la commande modale est présentée ici : le pilotage automatique en phase d’atterrissage. La sensibilité des lois de commande aux perturbations externes d'une part et aux variations de modèle d'autre part seront abordés.
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Jean-Marc BIANNIC : Maître de recherche à l’ONERA - Chercheur affilié au LAAS-CNRS - Professeur de rang équivalent à l’ISAE/SUPAÉRO
INTRODUCTION
Dans le monde aéronautique, plus particulièrement depuis l'apparition des commandes de vol électriques (CDVE), la théorie de la commande modale est appliquée avec succès au réglage des lois de commande de vol. Le pilotage automatique des avions civils reste encore aujourd'hui l'application phare permettant d'illustrer simplement le potentiel de ces techniques.
Après quelques rappels théoriques et détails relatifs à l'amélioration de la robustesse des lois de commande modale, nous proposons donc dans cet article une application relativement complète à un problème de pilotage automatique en phase d'atterrissage. Du point de vue de la commande, cette phase du vol est particulièrement exigeante quant à la précision requise sur les variables pilotées. La sensibilité des lois de commande aux perturbations externes (vent, turbulences atmosphériques) d'une part et aux variations de modèle (masse, centrage) d'autre part fera donc l'objet d'une attention particulière. Nous proposerons dans un premier temps une solution classique, puis diverses pistes permettant d'améliorer les premiers réglages.
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MOTS-CLÉS
placement des pôles et structures propres commande structurée robuste pilotage automatique systèmes de commandes de vol
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- Version archivée 1 de déc. 1997 par André FOSSARD, Thierry JUPILLIAT
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Application au pilotage d'un avion civilArticle inclus dans l'offre
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1. Commande modale et robustesse
1.1 Préambule
La plupart des engins aéronautiques ou spatiaux (avions, missiles, fusées, satellites) admettent, sur un domaine de fonctionnement plus ou moins limité, une représentation dynamique linéaire sous la forme suivante, devenue aujourd’hui très classique en automatique :
Dans cette représentation LPV (linéaire à paramètres variant) généralisant la représentation d’état classique (voir pour plus de détails),
désigne le vecteur d’états du système considéré,
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BIANNIC (J.-M.) - Commande robuste des systèmes à paramètres variables - Thèse SUPAÉRO, Toulouse (Octobre 1996).
-
(2) - BIANNIC (J.-M.), ROOS (C.), KNAUF (A.) - Design and analysis of fighter aircraft flight control laws - European Journal of Control, Vol. 12, N° 1, pp. 71-85 (Jan. 2006).
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(3) - BOIFFIER (J.-L.) - The Dynamics of Flight, The Equations - ISBN : 978-0471942375. Wiley (August 1998).
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(4) - CHAMPETIER (C.), MAGNI (J.-F.) - Analysis and synthesis of modal control laws - La recherche aérospatiale, N° 6, pp 17-35 (1989).
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(5) - FARINEAU (J.) - Lateral electric flight control laws of the A320 based upon eigenstructure assignment techniques - In the proceedings of AIAA Conference on Guidance, Navigation and Control, Boston USA (August 1989).
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(6) - GAHINET (P.), APKARIAN (P.) - Structured...
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