Diagnostic et commande tolérante aux fautes ...
Document type :
Thèse
Title :
Diagnostic et commande tolérante aux fautes pour un système de robots mobiles liés physiquement
English title :
Fault diagnosis and fault tolerant control design for physically linked 2WD mobile robots systems
Author(s) :
Al-Dujaili, Ayad [Auteur]
Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 [CRIStAL]
Université de Lille
Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 [CRIStAL]
Université de Lille
Thesis director(s) :
Vincent Cocquempot
Maan EL BADAOUI EL NAJJAR
Maan EL BADAOUI EL NAJJAR
Defence date :
2018-03-19
Accredited body :
Université de Lille
Keyword(s) :
Modélisation
Commande tolérante aux fautes
Diagnostic
Forme chainée
Système multi-robot
Robotique mobile
Commande tolérante aux fautes
Diagnostic
Forme chainée
Système multi-robot
Robotique mobile
English keyword(s) :
Fault-tolerant control
Fault diagnosis
Chained form
Multi-linked mobile robots
Mobile robotics
Modeling.
Fault diagnosis
Chained form
Multi-linked mobile robots
Mobile robotics
Modeling.
HAL domain(s) :
Sciences de l'ingénieur [physics]
French abstract :
Dans les environnements difficiles résultant de catastrophes naturelles ou d'accidentsindustriels, des robots mobiles peuvent être utilisés pour réduire les interventions humaines. Ces robotsdoivent pouvoir parcourir de ...
Show more >Dans les environnements difficiles résultant de catastrophes naturelles ou d'accidentsindustriels, des robots mobiles peuvent être utilisés pour réduire les interventions humaines. Ces robotsdoivent pouvoir parcourir de longues distances, suivre des trajectoires précises, transporter des matérielset instruments, tout en étant robustes aux perturbations et aux défaillances éventuelles de leurscomposants (capteurs, actionneurs).Dans cette thèse, nous considérons des systèmes composés de robots mobiles à deux roues motrices(2WD), reliés physiquement entre eux. Nous proposons des lois de commande permettant au systèmemulti-robot de suivre une trajectoire de référence malgré la présence de défauts d'actionneurs.Différentes commandes tolérantes aux fautes (FTC: Fault Tolerant Control) sont proposées. Certainessont des commandes dîtes passives, qui sont conçues pour être robustes à des défauts actionneurssélectionnés, d’autres sont dîtes actives puisqu’elles intègrent un algorithme de diagnostic (observateuradaptatif non linéaire) qui détecte, localise et estime les défauts.Des résultats de simulation sont présentés tout au long de la thèse pour vérifier la validité et montrer lesperformances des algorithmes de commande tolérante proposés.Show less >
Show more >Dans les environnements difficiles résultant de catastrophes naturelles ou d'accidentsindustriels, des robots mobiles peuvent être utilisés pour réduire les interventions humaines. Ces robotsdoivent pouvoir parcourir de longues distances, suivre des trajectoires précises, transporter des matérielset instruments, tout en étant robustes aux perturbations et aux défaillances éventuelles de leurscomposants (capteurs, actionneurs).Dans cette thèse, nous considérons des systèmes composés de robots mobiles à deux roues motrices(2WD), reliés physiquement entre eux. Nous proposons des lois de commande permettant au systèmemulti-robot de suivre une trajectoire de référence malgré la présence de défauts d'actionneurs.Différentes commandes tolérantes aux fautes (FTC: Fault Tolerant Control) sont proposées. Certainessont des commandes dîtes passives, qui sont conçues pour être robustes à des défauts actionneurssélectionnés, d’autres sont dîtes actives puisqu’elles intègrent un algorithme de diagnostic (observateuradaptatif non linéaire) qui détecte, localise et estime les défauts.Des résultats de simulation sont présentés tout au long de la thèse pour vérifier la validité et montrer lesperformances des algorithmes de commande tolérante proposés.Show less >
English abstract : [en]
In harsh environments resulting from natural disasters or industrial accidents, reducinghuman interventions by increasing robotic operations is desirable. The main challenges to be consideredare not only that the robots ...
Show more >In harsh environments resulting from natural disasters or industrial accidents, reducinghuman interventions by increasing robotic operations is desirable. The main challenges to be consideredare not only that the robots should be able to go over long distances and operate for relatively longperiods, but also make the global system tolerant to actuators’ failures. In this thesis, to overcome thesechallenges, systems composed of multi-linked two-wheel drive (2WD) mobile robots are considered.The objective of these multi-robot systems is to asymptotically track a reference trajectory, despite thepresence of actuator faults. In this thesis, we design original Fault Tolerant Control (FTC) schemes.Some of them are passive methods, i.e. robust control laws to given failures, and other ones are activeFTC which include a Fault Diagnosis (FD) algorithm (nonlinear adaptive observer) that detects,localizes and estimates the faults, and finally adapt the control actions to the faulty situations.Simulation results are presented all along the thesis to verify the validity of the proposed controlalgorithms and to show the performance of the FTC schemes.Show less >
Show more >In harsh environments resulting from natural disasters or industrial accidents, reducinghuman interventions by increasing robotic operations is desirable. The main challenges to be consideredare not only that the robots should be able to go over long distances and operate for relatively longperiods, but also make the global system tolerant to actuators’ failures. In this thesis, to overcome thesechallenges, systems composed of multi-linked two-wheel drive (2WD) mobile robots are considered.The objective of these multi-robot systems is to asymptotically track a reference trajectory, despite thepresence of actuator faults. In this thesis, we design original Fault Tolerant Control (FTC) schemes.Some of them are passive methods, i.e. robust control laws to given failures, and other ones are activeFTC which include a Fault Diagnosis (FD) algorithm (nonlinear adaptive observer) that detects,localizes and estimates the faults, and finally adapt the control actions to the faulty situations.Simulation results are presented all along the thesis to verify the validity of the proposed controlalgorithms and to show the performance of the FTC schemes.Show less >
Language :
Anglais
Collections :
Source :