Sur la commande d’un fauteuil roulant électrique

Abstract

L’automatique représente une discipline scientifique qui permet l’étude des systèmes en s’appuyant sur les outils mathématiques qui permettent de représenter le plus fidèlement possible leur comportement dynamique réel pour effectuer, par la suite, leur analyse et leur commande. Dans cette thèse nous considérons comme système le fauteuil roulant électrique (FRE), dont nous avons traité le problème de modélisation dans un premier temps, et de la commande dans le second. Le fauteuil roulant électrique est un robot unicycle à deux roues motrices et deux autres folles, sa modélisation cinématique et dynamique nous confirme sa nature non linéaire multivariable. Afin d’atteindre notre objectif, nous avons divisé notre travail en deux phases; la première consiste à modéliser le FRE (en considérant le modèle de l’actionneur MSAP qui génère les couples d’entrée du système) et synthétisé une commande linéaire classique après avoir effectué un découplage de sorte à obtenir deux boucles SISO décrivant la position et la vitesse dont le but est de faciliter l’étude du suivi de trajectoire. A propos de la deuxième, nous avons fait appel à des commandes non linéaires telles que le Backstepping afin de contrôler la position du FRE en donnant des références constantes pour le déplacement dans un environnement intérieur, et variable pour un environnement extérieur (vitesse variable). Nous avons procédé par la suite à des améliorations de cette commande en ajoutant l’action intégrale, et en la combinant avec une autre commande robuste, celle du mode glissant. Les résultats de simulation confirment que notre système (FRE+commande) présente une solide robustesse en présence des variations paramétriques et de perturbations, ce qui justifie le choix des méthodes proposées.