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Identification du modèle mathématique d'un hélicoptère réduit

Japhet Honvo

Masters thesis (2014)

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Cite this document: Honvo, J. (2014). Identification du modèle mathématique d'un hélicoptère réduit (Masters thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1669/
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Abstract

Résumé : L’hélicoptère réduit demeure un sujet intéressant pour la recherche en commande de vol. Il est facile à déployer de par sa petite taille et constitue un candidat idéal pour appliquer plusieurs algorithmes de commande de vol. Pour mieux appréhender la dynamique du vol de ce véhicule aérien, il est important de disposer d’un modèle mathématique. Le présent mémoire s’inscrit dans la logique d’obtenir un modèle mathématique en vol stationnaire de l’hélicoptère. Il vise la conception d’un banc de tests pour l’identification d’un modèle mathématique d’un hélicoptère réduit et pour l’application de différentes lois de commande de vol. Dans un premier temps, un développement est présenté sur la théorie de l’identification. Les méthodes d’identification présentées s’appliquent aux systèmes multivariables ; un accent particulier est mis sur l’identification des modèles d’état. La théorie se termine par la présentation d’algorithmes utilisés par le logiciel de simulation Matlab. Par la suite, un modèle théorique de l’hélicoptère est développé à partir des lois de la mécanique classique. Ce modèle sert de base pour l’application des méthodes d’identification. Dans le cadre de cette recherche, des hypothèses pour réduire le modèle sont présentées. Le modèle théorique sert de canevas pour choisir les différentes composantes du banc de tests. Le mémoire se poursuit par la présentation de l’avionique utilisée. L’instrumentation est présentée sous deux volets : la partie matérielle (Hardware) et la partie logicielle (Software). L’acquisition des paramètres de vol en temps réel est également présentée. Enfin l’utilisation du banc de tests est détaillée au cours des tests au sol et en vol. Ces différents tests visent à recueillir les données nécessaires pour le déploiement des différentes techniques d’identification. Le mémoire se termine par les différents résultats obtenus et les perspectives d’amélioration du banc de test.----------Abstract The remote-controlled helicopter remains an interesting topic for research in flight control. This kind of machine, easy to deploy due to their small size, is an ideal candidate to test multiple flight control algorithms. To better understand the dynamics of flight of this vehicle, it is important to have a mathematical model. This thesis follows the logic of obtaining a mathematical model for a stationary hovering helicopter. This thesis aims to provide a testbench for the identification of a mathematical model of a small helicopter and for the application of different flight control laws. First, a review on the identification theory is introduced. The methods presented are applicable to multivariable systems. A particular focus is on the identification of state models. The theory concludes with the presentation of algorithms used in the Matlab/Simulink software. Second, a mathematical model of the helicopter is developed. As part of our research, hypotheses to reduce the model are presented. This model is the basis for determining the right identification methods. The mathematical model provides a guideline for specifying the various components of the test bench. The thesis continues with the presentation of the avionics used in the project. The instrumentation is presented in two parts: the hardware and the software. The acquisition of real-time flight parameters is also presented. Finally, the use of the test bench is detailed for the ground tests and for the flight tests. These tests are designed to collect the data necessary for the deployment of various identification techniques. The thesis concludes with comments on significant results and suggestions of prospects for improving the test bench.

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de génie électrique
Dissertation/thesis director: Lahcen Saydy, Guchuan Zhu and Ouassima Akhrif
Date Deposited: 01 Apr 2015 15:06
Last Modified: 27 Jun 2019 16:48
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/1669/

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