Commande distribuée, en poursuite, d'un ...
Document type :
Thèse
Title :
Commande distribuée, en poursuite, d'un système multi-robots non holonomes en formation
English title :
Distributed tracking control of nonholonomic multi-robot formation systems
Author(s) :
Chu, Xing [Auteur]
Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 [CRIStAL]
Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 [CRIStAL]
Thesis director(s) :
Ahmed Rahmani
Defence date :
2017-12-13
Jury president :
Hervé Guéguen [Président]
François Charpillet [Rapporteur]
Antonio Pascoal [Rapporteur]
Alexandre Seuret
François Charpillet [Rapporteur]
Antonio Pascoal [Rapporteur]
Alexandre Seuret
Jury member(s) :
Hervé Guéguen [Président]
François Charpillet [Rapporteur]
Antonio Pascoal [Rapporteur]
Alexandre Seuret
François Charpillet [Rapporteur]
Antonio Pascoal [Rapporteur]
Alexandre Seuret
Accredited body :
Ecole Centrale de Lille
Doctoral school :
École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
NNT :
2017ECLI0035
Keyword(s) :
Systèmes multi-robots
Contrainte non- holonome
Contrôle de formation
Stabilité à temps fini
Controle déclenché par l'évenement
Théorie des graphes algébrique
Théorie de lyapunov
Stabilité à temps fixe
Contrainte non- holonome
Contrôle de formation
Stabilité à temps fini
Controle déclenché par l'évenement
Théorie des graphes algébrique
Théorie de lyapunov
Stabilité à temps fixe
English keyword(s) :
Multi-robot systems
Nonholonomic constraint
Formation control
Finite-time stability
Event-triggered control
Algebraic graph theory
Lyapunov theory
Fixed-time stability
Nonholonomic constraint
Formation control
Finite-time stability
Event-triggered control
Algebraic graph theory
Lyapunov theory
Fixed-time stability
HAL domain(s) :
Sciences de l'ingénieur [physics]/Automatique / Robotique
French abstract :
L’objectif principal de cette thèse est d’étudier le problème du contrôle de suivi distribué pour les systèmes de formation de multi-robots à contrainte non holonomique. Ce contrôle vise à entrainer une équipe de robots ...
Show more >L’objectif principal de cette thèse est d’étudier le problème du contrôle de suivi distribué pour les systèmes de formation de multi-robots à contrainte non holonomique. Ce contrôle vise à entrainer une équipe de robots mobile de type monocycle pour former une configuration de formation désirée avec son centroïde se déplaçant avec une autre trajectoire de référence dynamique et pouvant être spécifié par le leader virtuel ou humain. Le problème du contrôle de suivi a été résolu au cours de cette thèse en développant divers contrôleurs distribués pratiques avec la considération d’un taux de convergence plus rapide, une précision de contrôle plus élevée, une robustesse plus forte, une estimation du temps de convergence explicite et indépendante et moins de coût de communication et de consommation d’énergie. Dans la première partie de la thèse nous étudions d’abord au niveau du chapitre 2 la stabilité à temps fini pour les systèmes de formation de multi-robots. Une nouvelle classe de contrôleur à temps fini est proposée dans le chapitre 3, également appelé contrôleur à temps fixe. Nous étudions les systèmes dynamiques de suivi de formation de multi-robots non holonomiques dans le chapitre 4. Dans la deuxième partie, nous étudions d'abord le mécanisme de communication et de contrôle déclenché par l'événement sur les systèmes de suivi de la formation de multi-robots non-holonomes au chapitre 5. De plus, afin de développer un schéma d'implémentation numérique, nous proposons une autre classe de contrôleurs périodiques déclenchés par un événement basé sur un observateur à temps fixe dans le chapitre 6.Show less >
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English abstract : [en]
The main aim of this thesis is to study the distributed tracking control problem for the multi-robot formation systems with nonholonomic constraint, of which the control objective it to drive a team of unicycle-type mobile ...
Show more >The main aim of this thesis is to study the distributed tracking control problem for the multi-robot formation systems with nonholonomic constraint, of which the control objective it to drive a team of unicycle-type mobile robots to form one desired formation configuration with its centroid moving along with another dynamic reference trajectory, which can be specified by the virtual leader or human. We consider several problems in this point, ranging from finite-time stability andfixed-time stability, event-triggered communication and control mechanism, kinematics and dynamics, continuous-time systems and hybrid systems. The tracking control problem has been solved in this thesis via developing diverse practical distributed controller with the consideration of faster convergence rate, higher control accuracy, stronger robustness, explicit and independent convergence time estimate, less communication cost and energy consumption.In the first part of the thesis, we first study the finite-time stability for the multi-robot formation systems in Chapter 2. To improve the pior results, a novel class of finite-time controller is further proposed in Chapter 3, which is also called fixed-time controller. The dynamics of nonholonomic multi-robot formation systems is considered in Chapter 4. In the second part, we first investigate the event-triggered communication and control mechanism on the nonholonomic multi-robot formation tracking systems in Chapter 5. Moreover, in order to develop a digital implement scheme, we propose another class of periodic event-triggered controller based on fixed-time observer in Chapter 6.Show less >
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Language :
Anglais
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