Nonlinear observers : application to robot manipulators control
Observateurs non linéaires : application à la commande des robots manipulateurs
Résumé
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Ce mémoire est consacré à la synthèse des observateurs non linéaires pour la reconstruction des vitesses articulaires des robots manipulateurs et leur introduction dans des boucles de commande. Dans une première partie, nous exposons quelques éléments sur la théorie de l'observation des systèmes non linéaires. Nous donnons des résultats sur la stabilisation exponentielle et asymptotique globale. La deuxième partie du mémoire est consacrée à des rappels sur le calcul des modèles dynamiques des robots manipulateurs en utilisant le formalisme de LaGrange. Les propriétés structurelles du modèle dynamique sont présentées. Dans la troisième partie du mémoire, nous appliquons des observateurs non linéaires et de type h-infini d'ordre plein aux robots manipulateurs. Nous portons notre attention sur l'emploi de ces observateurs dans des boucles de commande. Dans la quatrième partie de ce mémoire, nous proposons un observateur non linéaire exponentiel d'ordre réduit introduit dans une boucle de commande. Nous développons ensuite un observateur h-infini réduit asymptotique assurant une atténuation des perturbations externes. Puis, nous proposons une approche algébrique pour la synthèse d'un correcteur non linéaire h-infini d'ordre réduit par retour de sortie garantissant l'atténuation des perturbations. Des simulations sont réalisées avec le modèle d'un robot à 2 degrés de liberté
Mots clés
Observateur
Synthèse système
Système non linéaire
Stabilisation
Rejet perturbation
Boucle réaction sortie
Robotique
Manipulateur
Système 2 degrés liberté
Observateur non linéaire
Observateur ordre plein
Observateur ordre réduit
Observateur h infini
Observateurs d'états (mathématiques)
Manipulateurs (mécanismes)
Robots
Systèmes non linéaires