05 septembre

chapters/Chapter3.tex

@@ -1,10 +1,12 @@
 % LTeX: enabled=true
 
-\chapter{Commande hybride}
+\chapter{Stabilisation par contrôleur hybride local global}
 \label{chap:hybrid}
 \minitoc
 
 
+
+
 \section{Motivation}
 En prenant en compte les capacités d'un \textit{tailsitter}, il est légitime de se poser la question du mode de vol devant être utilisé pour rejoindre un point. Effectivement, le drone a la possibilité de se déplacer en stationnaire ou bien en vol d'avancement. Lors d'un déplacement en stationnaire, le drone est vertical donc il se retrouve fortement sujet aux perturbations. Il est donc nécessaire d'avoir une grande région d'attraction autour de la position d'équilibre pour assurer un rejet des perturbations et une stabilisation. Lors d'un vol d'avancement, le drone se trouve dans une configuration proche d'une aile volante. Ainsi, il se trouve moins perturbé par les turbulences, dans la mesure où la surface projetée d'aile impactée par le flux d'air est plus faible. Toutefois, le drone doit voler à une vitesse assez importante pour être dans cette configuration donc il ne peut pas maintenir une position, mais seulement effectuer des cercles autour. 
 

chapters/Chapter6.tex

@@ -1,4 +1,5 @@
 \chapter{Commande proportionnelle intégrale de DarkO}
+\todo{Vendre du rêve}
 \minitoc
 \label{chap:6DOF}
 

chapters/Chapter7.tex

@@ -11,18 +11,21 @@ \section{Motivation}
 De plus, le fuselage permettra l'emport d'une charge utile fragile (car elle pourra être maintenue horizontale en toutes circonstances), mais aussi de capteurs et de la batterie. L'ensemble de la masse du drone sera concentré sur le fuselage de manière à minimiser l'inertie de l'aile et faciliter sa rotation face à des turbulences faibles.
 
 \section{Réflexion autours de diverses architectures}
-La maquette utilisée dans le chapitre \ref{chap:3DOF} nous a permis d'expérimenter le comportement de l'aile en fonction de la position du centre de rotation.
 {\color{blue}
-Nous avons réalisé un montage permettant de modifier la position du centre de rotation par rapport au centre de gravité. Cela impacte la stabilité de l'aile, mais aussi son comportement face au vent. 
+La maquette utilisée dans le chapitre \ref{chap:3DOF} nous a permis d'expérimenter le comportement de l'aile en fonction de la position du centre de rotation.
+
+Nous avons réalisé un montage permettant de modifier la position du centre de rotation par rapport au centre de gravité (figure \ref{fig:MontageDarkoReglable}). Cela impacte la stabilité de l'aile, mais aussi son comportement face au vent. 
+
 
 \begin{figure}[ht!]
     \centering
    \includegraphics[width=0.8\columnwidth]{figures/vueMaquetteDarkoReglage.png}
-    \caption{Montage de la maquette du chapitre \ref{chap:3DOF} avec un réglage de la position du centre de rotation (pièce jeune).}
+    \caption{Montage de la maquette du chapitre \ref{chap:3DOF} avec un réglage de la position du centre de rotation (pièce jaune).}
     \label{fig:MontageDarkoReglable}
 \end{figure}
+La pièce jaune de la figure \ref{fig:MontageDarkoReglable} assure la liaison entre les demi ailes (droite et gauche) et le système de rotation central. De plus, la pièce est conçue pour permettre un glissement dans le plan des ailes, ce qui à pour conséquence de déplacer le centre de gravité de l'ensemble par rapport au centre de rotation, ce dernier étant bloqué. Nous observons sur la figure \ref{fig:MontageDarkoReglableAvArr} que le réglage permet un débattement d'environ \SI{30}{\milli\meter}. Le montage est verrouillé par deux vis par aile, assurant la rigidité.
 
-Le centre de gravité doit se trouver en arrière du centre de rotation pour assurer que l'aile soit verticale naturellement.
+Le centre de gravité doit se trouver en arrière du centre de rotation pour assurer que l'aile soit verticale sans commande.
 \begin{figure}[ht!]
     \centering
     \resizebox{.7\textwidth}{!}{%
@@ -34,13 +37,16 @@ \section{Réflexion autours de diverses architectures}
     \label{fig:MontageDarkoReglableAvArr}
 \end{figure}
 
-} 
+De ce montage et en utilisant la loi de stabilisation de la figure \ref{fig:commande_int3DOF}, nous avons observé l'intérêt de positionné un fuselage pendulaire fixé en rotation libre. Ainsi l'aile se trouve libre de tourner autours de l'axe de liaison pour obtenir l'incidence nécessaire à la stabilisation du drone dans la phase de vol considéré. Nous avons choisi d'expérimenté le cas ou la charge utile ainsi que la batterie se situe sur le fuselage de manière à diminuer l'inertie de l'aile, cela permet d'augmenter sa réactivité. Ainsi la maquette de la figure \ref{fig:MontageDarkoReglable} était alimenté par une batterie au plomb installé au sol avec des câbles alimentant le système installé au niveau de la fixation. Ces câbles génèrent de moment résistant, permettant d'approcher au mieux le système réel.
 
- Une autre possibilité étant de monter les moteurs sur des nacelles pour supprimer les élevons et généré de la pousser vectorielle (inertie hélice, mécanisme).
+Au niveau de l'actionnement, le parti prit a été d'utiliser un mécanisme similaire à celui de DarkO étant donné les études préliminaires réalisées sur la modélisation, l'étude des couplages, des saturations. Toutefois, il existait d'autres possibilités.
+Nous pouvions monter les moteurs sur des nacelles pour supprimer les élevons et généré de la pousser vectorielle. Ce mécanisme ne supprime pas d'actionneur car le servomoteur présent sur l'élevons se retrouve à actionner la nacelle. Ce servomoteur doit être dimensionné pour vaincre les affects gyroscopiques de l'hélice, ce qui peut diminuer la réactivité de l'actionnement. De plus, le mécanisme de nacelle augmente ne nombre de pièces en mouvement, ce qui pose des problèmes de fiabilité. L'absence de commande aérodynamique ne permet pas de vol plané, en cas de panne moteur, le contrôle du drone ne peut pas être assuré.
+Une autre possibilité était d'actionné non pas l'élevon, mais de motorisé l'intégralité d'une demi aile, ce qui permet de modifier la direction de poussé de moteur, mais aussi de modifier l'incidence de l'aile. Toutefois, vus les dimensions de l'aile, les servomoteurs doivent être dimensionnés au vu des effets gyroscopiques des hélices couplé à l'inertie de la demi aile. Cela va engendrer des servomoteurs puissants qui vont alourdir la structure.
+
+ Nous avons aussi évalué la possibilité de rendre les deux ailes droite et gauche indépendante. Ce qui ajoute un degré de liberté dans la dynamique du drone. Ce fonctionnement permet de se soustraire de l'impact d'une différence de vitesse air sur chacune des demi ailes. Toutefois, il est nécessaire de mesurer l'orientation de chacune des demi ailes, ce qui nécessite un capteur en plus dans un espace assez contraint.
+
+}
 
- Nous avons aussi évalué la possibilité de rendre les deux ailes droite et gauche indépendante 
- problème avec la multiplication des capteurs.
-\todo{autre idée}
 
 \section{Design et modélisation d'un drone : Colibri}
 \label{sec:model_colibri}
@@ -108,6 +114,9 @@ \subsection{Description de l'architecture}
     \label{tab:pars_colibri}
 \end{table}
 
+{\color{blue}
+    Nous avons déjà conçu un système de rotation libre dans le chapitre \ref{sec:motivation3DOF}, toutefois il était fixé à un banc de test. Pour Colibri, il est nécessaire de concevoir une liaison robuste, mais légère pour être embarqué sur le drone. 
+}
 \todo{Description de la fixation du capteur, de la réalisation du joint tournant }
 \subsection{Modélisation}
 La modélisation est basée sur les résultats de \cite[Équation (2.15)]{udwadia-phohomsiri}. 

chapters/Introduction.tex

@@ -73,6 +73,16 @@ \section*{Question de recherche}
 Notre travail se focalise sur la recherche d'un contrôleur de vol unifié, pour une architecture de drone fortement non-linéaire et couplée, sur l'intégralité du domaine de vol, en environnement perturbé.
 \todo{Améliorer la question ?}
 
+\section*{Objectifs fixés pour la thèse}
+\todo{Vérifier le texte cohérence?}
+Les objectifs fixés sont pluriels : il s'agira d'étudier le comportement d'un drone \textit{tailsitters} en environnement perturbé en présence de saturation des actionneurs pouvant engendrer des cycles limites. Nous utiliserons la linéarisation pour extraire la dynamique du drone autour de l'ensemble des points d'équilibre. Nous étudierons la précision des linéarisations face aux nombreuses non-linéarités du modèle. 
+
+De nos linéarisations, de notre compréhension du fonctionnement du drone et des limites analysées, il s'agira de proposer des architectures de commande basées modèle pour un drone \textit{tailsitters} permettant d'assurer une robustesse aux perturbations de vent. L'intérêt d'une architecture basée modèle est la possibilité de certification de ce type d'architecture. 
+
+Pour finir, nous souhaitons utiliser des capteurs pour mesurer les perturbations en avance de phase pour les rejeter (sonde 5 trous, micro, Pitot, etc.). La connaissance d'une perturbation en amont de son impact sur le drone peut être un point clé dans la diminution de son impact. La mesure associée à un modèle peut être un moyen d'agir en anticipation plutôt qu'en réaction. Une action en anticipation pourrait se traduire par une modification de l'état du drone avant l'arrivée de la perturbation pour en minimiser son impact. À l'inverse qu'une action en réaction est une gestion de la perturbation suite à une modification de l'équilibre du drone (déplacement ou modification de son orientation) qui intervient après que la perturbation ait impacté le drone.  
+
+Au vu des contraintes des \textit{tailsitters}, l'installation de capteurs de mesure de vent implique le développement d'une nouvelle architecture permettant l'installation d'un capteur capable de saisir les perturbations sur l'intégralité du domaine de vol.
+
 
 \section*{Plan et contribution}
 Notre exposé commencera par une description générale des architectures de drone convertible (Chapitre~\ref{chap:generalites}), avec une présentation des avantages et des inconvénients ainsi que leur mode de fonctionnement. Une description générale de la modélisation, de l'actionnement et des lois de commande proposée sur les \textit{tailsitters} et les \textit{freewings} introduira nos propos sur ces architectures.
@@ -90,13 +100,5 @@ \section*{Plan et contribution}
 Le chapitre \ref{chap:colibri} propose une nouvelle architecture de \textit{freewing}. Cette dernière est inspirée d'un \textit{tailsitter} sur lequel on adjoint un fuselage pendulaire en rotation libre de manière à le maintenir horizontal dans toutes les configurations de vol. Nos travaux se sont concentrés sur l'obtention d'un modèle de simulation basé sur une dynamique multicorps. Des résultats de simulation et expérimentaux ont été proposés, basés sur un contrôle non-linéaire et publiés dans \cite{sansouICUAS}.
 
 
-\section*{Objectifs fixés pour la thèse}
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-Les objectifs fixés sont pluriels : il s'agira d'étudier le comportement d'un drone \textit{tailsitters} en environnement perturbé en présence de saturation des actionneurs pouvant engendrer des cycles limites. Nous utiliserons la linéarisation pour extraire la dynamique du drone autour de l'ensemble des points d'équilibre. Nous étudierons la précision des linéarisations face aux nombreuses non-linéarités du modèle. 
-
-De nos linéarisations, de notre compréhension du fonctionnement du drone et des limites analysées, il s'agira de proposer des architectures de commande basées modèle pour un drone \textit{tailsitters} permettant d'assurer une robustesse aux perturbations de vent. L'intérêt d'une architecture basée modèle est la possibilité de certification de ce type d'architecture. 
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-Pour finir, nous souhaitons utiliser des capteurs pour mesurer les perturbations en avance de phase pour les rejeter (sonde 5 trous, micro, Pitot, etc.). La connaissance d'une perturbation en amont de son impact sur le drone peut être un point clé dans la diminution de son impact. La mesure associée à un modèle peut être un moyen d'agir en anticipation plutôt qu'en réaction. Une action en anticipation pourrait se traduire par une modification de l'état du drone avant l'arrivée de la perturbation pour en minimiser son impact. À l'inverse qu'une action en réaction est une gestion de la perturbation suite à une modification de l'équilibre du drone (déplacement ou modification de son orientation) qui intervient après que la perturbation ait impacté le drone.  
 
-Au vu des contraintes des \textit{tailsitters}, l'installation de capteurs de mesure de vent implique le développement d'une nouvelle architecture permettant l'installation d'un capteur capable de saisir les perturbations sur l'intégralité du domaine de vol.