Etude comparative entre la commande prédictive linéaire et commande prédictive non linéaire appliqué au chariot avec pendule

Abstract

Introduction générale Le but principal de la commande des systèmes, est de pouvoir satisfaire les objectifs définis par le cahier des charges, de manière la plus performante possible. Il s’agit, par exemple, de contrôler certains signaux de sortie par actions sur d’autres signaux d’entrée de sorte qu'il soit possible de pouvoir satisfaire les objectifs en présence d’incertitudes et changements des caractéristiques du processus (modèle) et de restrictions sur les variables opérationnelles. Il s’agit là d’un problème pratique car bien des processus réels présentent ces caractéristiques [01]. La commande prédictive est une technique de commande avancée de l’automatique. Elle est née d'un besoin réel dans le monde industriel. Un besoin de systèmes de régulation capable de performances plus élevées que les contrôleurs classiques, à savoir PID, tout en respectant des contraintes de fonctionnement et de production toujours plus élevées. Il peut être employé pour contrôler une grande variété de processus, des systèmes avec un comportement relativement simple. [02]. La commande prédictive s’applique à tout type de systèmes, des plus simples aux plus complexes (systèmes instables, avec retards, non minimum de phase, très peu amortis, multi variables, non linéaires, variant dans le temps). Enfin, le plus grand des inconvénients est : algorithme très complexe à implémenter dans l’automate (limitation dans l’ordre du modèle à résoudre) et réglage nécessitant un niveau d’expertise fort. L’objectif principal de ce travail consiste à l’amélioration des performances de poursuite de la méthode de commande prédictive. Ainsi que à l’association entre les deux structures de commande prédictive linéaire et non linéaire. Ses lois ont été testées sur système physique non linéaires (chariot avec pendule). Le mémoire est organisé comme suit. Dans le chapitre 01 : Modélisation du système pendule avec chariot est un système multi-variable non linéaire instable avec des constantes de temps très rapides. Ce système est reconnu pour être une plate-forme difficilement stabilisé Introduction général Page 2 Dans le chapitre 02 : nous présentons la commande prédictive, la théorie de la commande prédictive linéaire et la commande prédictive non linéaire. Dans le chapitre 03 : l’application est consacrée à la commande prédictive non linéaire sur le système chariot avec pendule afin de commander la position du chariot et l’angle de pendule. Le travail se termine par une conclusion générale regroupant un bilan de notre contribution et des perspectives apparaissant importants afin de La comparaison de la commande prédictive non linéaire et linéaire.