Modélisation et commande de multi-véhicules sous marins autonomes

Abstract

Ces dernières années, les systèmes multi-AUV ont connu un intérêt croissant dans l’exploration des océans grâce à leurs nombreux avantages, notamment leur efficacité, leur faible coût et leur haute tolérance aux capteurs économiques. Le contrôle de formation est devenu un axe important dans la communication sous-marine, contrairement aux systèmes multi-agents terrestres ou aériens. Ce mémoire se concentre sur la conception d’un système multi-AUV composé de trois véhicules : un leader et deux suiveurs, qui doivent suivre une trajectoire de référence identique tout en maintenant une certaine distance entre eux. Notre contribution commence par l’attribution à chaque AUV un modèle cinématique et dynamique compatible. Deux stratégies de commande sont ensuite proposées, à savoir : la commande proportionnelle dérivée (PD) et la commande basée sur la logique floue (FLC), qui ne nécessite pas la connaissance du modèle du système. La navigation en 3D du système multi-AUV est enfin abordée en utilisant une commande floue ou PD avec une méthode de guidage en ligne (LOS), permettant la planification de trajectoires en passants par des points de passage dans un environnement connu. Les simulations réalisées sous Matlab ont permis de vérifier la faisabilité, la stabilité et les performances des stratégies proposées