Soutenance de thèse

Alia CHEBLY

Commande et planification de trajectoires pour la navigation des véhicules autonomes


Le mardi 5 décembre 2017 à 14h en salle GI042 (Bâtiment Blaise Pascal - UTC)

Membres du Jury :

  • M. Ali Charara, professeur des universités, université de technologie de Compiègne, laboratoire Heudiasyc
  • Mme Véronique Cherfaoui, professeur des universités, université de technologie de Compiègne, laboratoire Heudiasyc
  • M. Ahmed El Hajjaji, professeur des universités, université de Picardie Jules Verne, laboratoire de modélisation information et systèmes, Amiens
  • M. Dominique Meizel, professeur émérite, université de Limoges, Laboratoire XLim
  • Mme Mariana Netto, chargée de recherche, IFSTTAR, LIVIC, Versailles Satory
  • Mme Reine Talj, chargée de recherche, université de technologie de Compiègne, laboratoire Heudiasyc

Résumé :

Ces travaux de thèse portent sur la navigation des véhicules autonomes, notamment la planification de trajectoires et le contrôle du véhicule. En premier lieu, un modèle véhicule plan est développé en utilisant une technique de modélisation qui assimile le véhicule à un robot constitué de plusieurs corps articulés. La description géométrique du véhicule est basée sur la convention de Denavit-Hartenberg modifiée. Le modèle dynamique du véhicule est ensuite calculé en utilisant la méthode récursive de Newton-Euler, qui est souvent utilisée dans le domaine de robotique. La validation du modèle a été conduite sur le simulateur Scaner-Studio développé par Oktal pour les applications automobiles. Le modèle du véhicule développé est ensuite utilisé pour la synthèse de lois de commande couplées pour les dynamiques longitudinale et latérale du véhicule. Deux contrôleurs sont proposés dans ce travail : le premier est basé sur les techniques de commande par Lyapunov, le second utilise une approche ”Immersion et Invariance”. Ces deux contrôleurs ont pour objectifs de suivre une trajectoire de référence donnée avec un profil de vitesse désirée, tout en tenant compte du couplage existant entre les dynamiques longitudinale et latérale du véhicule. En effet, le contrôle couplé est nécessaire pour garantir la sécurité du véhicule autonome surtout lors de l’exécution des manoeuvres couplées comme les manoeuvres de changement de voie, les manoeuvres d’évitement d’obstacles et les manoeuvres exécutées dans les situations de conduite critiques. Les contrôleurs développés ont été validés en simulation sous Matlab/Simulink en utilisant des données expérimentales. Par la suite, ces contrôleurs ont été validé expérimentalement en utilisant le véhicule démonstrateur robotisé (Renault-Zoé) du laboratoire Heudiasyc financé par l’Equipex Robotex. En ce qui concerne la planification de trajectoires, une méthode de planification basée sur la méthode des tentacules sous forme de clothoides a été développée. En outre, une méthode de planification de manoeuvres qui s’intéresse essentiellement à la manoeuvre de dépassement a été mise en place, afin d’améliorer et de compléter la méthode locale des tentacules. Le planificateur local et le planificateur de manoeuvres ont été ensuite combinés pour établir une stratégie de navigation complète. Cette stratégie a été validée par la suite sous Matlab/Simulink en utilisant le modèle de véhicule développé et le contrôleur basé sur Lyapunov.



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